nuclear chemistry

NÜKLEER KİMYA

İbrahim BULDUK

Nükleer Kimya

Nükleer kimya atom çekirdeği ve atom çekirdeğindeki değişimleri inceler.

Çekirdek tepkimelerinde atom çekirdeği bir başka atomun

çekirdeğine dönüşebilmekte, çekirdek parçalanarak daha küçük

çekirdekler oluşturmakta veya çekirdekler birleşerek yeni çekirdekler

oluşturabilmektedir.

Atomun Yapısı

Çekirdek Elektron

Atom kütlesinin %99.9 unu oluşturur. Atom hacminin1/10,000 ini oluşturur.

Atom kütlesinin %0.01 ini oluşturur. Atom hacminin9999/10,000 ini oluşturur.

Atomun Yapısı

Çekirdek Elektron

Atom kütlesinin %99.9Atom Hacminin1/10,000

Atom Kütlesinin %0.01Atom Hacminin 9999/10000

protonlar (p+) ve nötronlardan (n0) oluşur

elektronlardan (e-) oluşur

Atomun Yapısı

Çekirdek Elektron

Atom kütlesinin %99.9Atom Hacminin1/10,000

Atom Kütlesinin %0.01

protons (p+) ve nötronlardan (n0) oluşur.

electronlardan (e-) oluşur.

Pozitif yüklü Negatif yüklü

Atomun Yapısı

Çekirdek Elektron

Atom kütlesinin %99.9Atom Hacminin1/10,000

Atom Kütlesinin %0.01

Protonlar (p+) ve nötronlardan (n0) oluşur.

Elektronlardan (e-) oluşur.

Pozitif yüklü Negatif yüklü

Güçlü Nükleer Kuvvet(çekirdeği bir arada tutar)

Zayıf elektrostatik kuvvet (negatif yüklü oldukları için)

Atom

Atom Çekirde

ği

Protonlar

Nötronlar

Elektron Bulutu

Elektronlar

Atom

Atomaltı Parçacıklar

Atomaltı Parçacıklar

Atom Çekirdeği

Geiger ve Rutherford 1909 Rutherford, radyoaktif maddeden elde

ettiği alfa taneciklerini, çok ince metal yaprak(altın levha) üzerine göndermiştir.

Atom Çekirdeği

Bu ışınların çok büyük bir kısmının sapmadan, az bir kısmının ise saparak metal yapraktan geçtiğini çok az bir kısmının ise geriye yansıdığını saptamıştır.

taneciklerin bazılarının çok az sapması veya geri dönmesi, atom içinde (+) yüklü iyonların geçmesini zorlaştıran bir bölümün varlığını gösterdi.

Bu nedenle Rutherford, atomda pozitif yükün ve kütlenin atom merkezinde çok küçük hacimde toplandığını düşündü ve bu bölüme çekirdek adını verdi.

Atom Çekirdeği

Atomun kütlesinin çok büyük bir bölümü ve atomdaki pozitif yük, atomun merkezinde çok küçük bir bölgede yoğunlaşmıştır. Bu bölgeye çekirdek adı verilir. Çekirdeğin hacmi, atomun hacmi içinde çok küçüktür. O halde atomun büyük bir kısmı boş bir uzay parçasıdır.

Pozitif yükün büyüklüğü atomdan atoma değişir.

Çekirdekteki yük miktarı, bir elementin tüm atomlarında aynı olmakla birlikte farklı elementlerin atomları da farklıdır.

Çekirdeğin dışında, çekirdekteki pozitif yükle eşit sayıda elektron bulunmaktadır.

Atom Çekirdeği

Rutherford atomun kütlesinin çekirdekteki protonların kütlesinin yaklaşık iki katı kadar olduğunu görmüş ve çekirdekte yüksüz ama kütlesi olan taneciklerin olduğunu tahmin etmişti.

Çekirdekte yoğunlaşmış olan pozitif yüklü taneciklere proton adı verilmiştir. Çekirdekte bulunan yüksüz taneciklerin (nötronların) keşfi ise 1932 de James Chadwick tarafından gerçekleştirilmiştir.

Tabiatta nötronu olmayan tek element hidrojendir. Bu nedenle hidrojen kütlesi protonun kütlesine eşdeğerdir.

Atom Çekirdeği

Atomik çap 10-8 cm Çekirdek çapı 10-13 cm

En ağır atomun kütlesi sadece 4.8 x 10-

22 g. dır.

ve çapı sadece 5 x 10-10 m. dir.

Kimyasal Semboller

Bir kimyasal sembol aşağıdaki şekilde gösterilir…

= -

C6

14

Atom Kütlesi

Atom Numarası

Atom K.Atom NoNötron S.

Kimyasal ve Nükleer Reaksiyonlar

Kimyasal Reaksiyonlar Nükleer Reaksiyonlar

Bağlar kırıldığı zaman olur.

Çekirdek partiküller ve/veya ışınlar yaydığı zaman olur.

Kimyasal ve Nükleer Reaksiyonlar

Kimyasal Reaksiyonlar Nükleer Reaksiyonlar

Bağlar kırıldığı zaman olur. Çekirdek partiküller ve/veya ışınlar yaydığı zaman olur.

Atomlar yeniden düzenlenmesine rağmen değişmeden kalırlar.

Atomlar sık sık diğer elementin atomlarına dönüşür.

Kimyasal ve Nükleer Reaksiyonlar

Kimyasal Reaksiyonlar Nükleer Reaksiyonlar

Bağlar kırıldığı zaman olur. Çekirdek partiküller ve/veya ışınlar yaydığı zaman olur.

Atomlar yeniden düzenlenmesine rağmen değişmeden kalırlar.

Atomlar sık sık diğer elementin atomlarına dönüşür.

Sadece değerlik elektronlarını içerirler.

Protonları, nötronları ve elektronları içerebilir.

Kimyasal ve Nükleer Reaksiyonlar

Kimyasal Reaksiyonlar Nükleer Reaksiyonlar

Bağlar kırıldığı zaman olur. Çekirdek partiküller ve/veya ışınlar yaydığı zaman olur.

Atomlar yeniden düzenlenmesine rağmen değişmeden kalırlar.

Atomlar sık sık diğer elementin atomlarına dönüşür.

Sadece değerlik elektronlarını içerirler.

Protonları, nötronları ve elektronları içerebilir.

Küçük enerji değişimleri ile ilişkilidir.

Büyük enerji değişimleri ile ilişkilidir.

Kimyasal ve Nükleer Reaksiyonlar

Kimyasal Reaksiyonlar Nükleer Reaksiyonlar

Bağlar kırıldığı zaman olur. Çekirdek partiküller ve/veya ışınlar yaydığı zaman olur.

Atomlar yeniden düzenlenmesine rağmen değişmeden kalırlar.

Atomlar sıksık diğer elementin atomlarına dönüşür.

Sadece değerlik elektronlarını içerirler.

Protonları, nötronları ve elektronları içerebilir.

Küçük enerji değişimleri ile ilişkilidir.

Büyük enerji değişimleri ile ilişkilidir.

Reaksiyon Hızını sıcaklık, partikül boyutu ve konsantrasyon etkiler.

Reaksiyon Hızını sıcaklık, partikül boyutu ve konsantrasyon etkilemez.

Radyoaktivite :

Atom çekirdeğinin tanecikler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır, bir enerji türüdür.

Çekirdek tepkimesi sırasında ortaya çıkar. İnsan vücudunun da, birçok nesnenin de içinden geçebilir. Yalnızca toprağın, kayaların ve özellikle kurşunun içinden rahatça geçemez. Radyasyon yayan nesneler, radyoaktif olarak adlandırılır.

Doğal radyasyon Uranyum gibi bazı kimyasal elementler ile uzay boşluğundaki yıldızlar ve bazı nesneler tarafından üretilir.

Radyoaktivitenin Keşfi(1895 – 1898):

Radyoaktivite, 1895 yılında Wilhelm Röntgen'in x-Işınlarını bulmasından sonra,

1896 yılında Henry Becquerel'in uranyumun gözle görülmeyen ışınlar yaydığını belirlemesiyle keşfedilmiştir.

Bu buluşların ardından Marie ve Pierre Curie tarafından başka radyoaktif elementler bulunarak izole edilmiştir.

Radyoaktif maddeler tarafından yayılan ışınların özellikleri ise, Ernest Rutherfort tarafından aydınlatılmıştır.

Radyoaktivitenin Keşfi(1895 – 1898):

belirli maddelerin yüzeyine elektron bombardımanı yapıldığı zaman gözle görünmez ışınlar yayıldığını buldu.

Becquerel kazara ışıldayan tuzlarını üretti.

Bu tuzlar eş zamanlı olarak fotoğraf plakalarını koyulaştırdı.

Roentgen

uranium

Radyoaktivitenin Keşfi (1895 – 1898):

Işınlar saçan Uranyum atomlarının bileşenlerini izole etti.

–Işınlar saçan prosestir.

–Bir radyoaktif kaynak tarafından saçılan ışınlar ve partiküllerin nüfuz etmesidir.

Marie Curie

Radyoaktivite

Radyasyon

Radyoaktivitenin Keşfi(1895 – 1898):

Radyoaktivitesine bağlı olarak iki yeni element tanımlanmıştır.

polonyumradyum

Radyoaktivitenin Keşfi(1895 – 1898):

Proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı atomlara denir.

Kararsız çekirdeğe sahip atomların izotoplarına denir.

Kararsız çekirdeğin daha kararlı atomik yapı oluşturmak için radyasyon yayarak enerji kaybetmesi olayıdır.

İzotop

Radyoizotop

Radyoaktif parçalanma

İzotop Atomlar(1895 – 1898):

Proton sayıları aynı, nötron ayıları farklı yada atom numarası aynı kütle numarası farklı atomlara

atomlar denir. İzotop element atomları hidrojen dışında aynı sembol

ile gösterilirler. İzotop atomların kimyasal özellikleri aynı bazı fiziksel

özellikleri farklıdır. Atomların çoğunlukla izotopları vardır. Ancak F, Na, Al, P, Mn, As, I, Bi ...gibi atom

numarası tek olan birçok elementin izotopu yoktur.

izotop

İzotop Atomlar(1895 – 1898):

İzotop atomların proton sayıları aynı olduğu için kimyasal özellikleri aynıdır.İzotop atomların nötron sayıları farklı olduğu için fiziksel özellikleri farklıdır.İzotop iyonların, değerlik elektron sayıları farklıysa, hem fiziksel hem de kimyasal özellikleri farklıdır.

İzotop iyonların değerlik elektron sayıları aynıysa, fiziksel özellikleri farklıdır. Kimyasal özellikleri benzer denilebilir. Bir elementle oluşturdukları bileşik formülleri aynı, mol kütleleri farklıdır.Doğada bulunuş yüzdeleri farklıdır. Bu nedenle elementler için ortalama atom kütlesinden bahsedilir.

Nükleer Reaksiyonlarda Enerji

1905, Albert Einstein meşhur kütle-enerji ilişkisi denklemini geliştirdi.

E = mc2

E = Enerji

m = Kütle

c = Işık hızı

Nükleer Reaksiyonlarda Enerji

1 mol Uranium-238 in bozunması sürecinde kütle değişimi 0.0046 g dır.

Enerji değişimi, E, hesaplayınız.

E = (m) c2

E = (4.6 10−6 kg)(3.00 108 m/s)2

E = 4.1 1011 J

Alfa Işıması

Radyoaktif çekirdeklerin kararlı bir çekirdek yapısına ulaşmak için izlediği yollardan biri " -ışımasıdır." Alfa () ışıması, radyoaktif çekirdekten kütle numarası 4 atom numarası 2 olan bir taneciğin ayrılması sonucu gerçekleşir.

Ayrılan tanecik aslında bir helyum çekirdeğidir. Bir atom çekirdeği ışımasına uğradığı zaman kütle numarasında 4 ve atom numarasında 2 eksilme olur.

Örneğin Uranyum un en bol bulunan izotopu Uranyum-238 ışımasına uğradığı zaman Toryum-234'e dönüşür.

Alfa Işıması

Alfa Işıması

Alfa Işıması

Kompozisyon – Alfa partikülleri, helyum çekirdeği ile aynı

Sembol – Helyum Çekirdeği, He, α Yük – 2+ Kütle (amu) – 4 Yaklaşık Enerji– 5 MeV Nüfuz Etme Gücü– Düşük (0.05 mm vücut

dokusu) Korunma – kağıt, giysi

4

2

Beta Işıması

Beta (β) taneciği aslında çekirdekten yayınlanan yüksek enerjili bir elektrondur

Beta (β) bozunması sürecinde,

epn 01

11

10

Radyoaktif çekirdekte bulunan bir nötron, bir proton ile bir elektrona dönüşür.

Beta Işıması

Beta (β) tanecikleri, alfa () taneciklerinden çok daha küçüktür. Bu nedenle de

α taneciğine göre daha etkilidir ve nüfuz etme özellikleri de daha fazladır.

Beta Işıması

Beta Işıması

Kompozisyon – Beta parçacıkları, bir elektron ile aynı

Sembol – e-, β Yük – 1- Kütle (amu) – 1/1837 (pratik olarak 0) Yaklaşık Enerji– 0.05 – 1 MeV Nüfuz Etme Gücü– orta (4 mm vücut

dokusu) Korunma – metal folyo

Beta Işıması

Gama Işıması

Gama (γ) ışınları tanecik değildir. Bunlar kısa dalga boylu ve yüksek enerjili (x- ışınları benzeri) ışınlardır.

Alfa (α) ve beta (β) ışıması sırasında birçok atom çekirdeği uyarılmış birer yapıya (yüksek enerjili hale) ulaşırlar. Bu tür yüksek enerjili çekirdekler, gamma (γ) ışıması yardımı ile rahatlama yolunu seçerler. Özetle birçok alfa ve beta ışımalarının, gama ışımasını da birlikte sürdürdüklerini belirtebiliriz.

Gamma ışıması sürdüren bir çekirdekte atom kütle numarası ve atom numarası değişikliğe uğramaz.

Gama Işıması

Kompozisyon – Yüksek-Enerjili Elektromanyetik Radyasyon.

Sembol – γ Yük – 0 Kütle (amu) – 0 Yaklaşık Enerji– 1 MeV Nüfuz Etme Gücü– Yüksek (Kolayca

vücuda nüfuz eder) Korunma – Kurşun, Beton

Gama Işıması

Pozitron Işıması

Bir proton çekirdek içinde kalan bir nötrona ve atomdan ayrılan bir pozitrona dönüşür.

Pozitron Işıması

Bir proton çekirdek içinde kalan bir nötrona ve atomdan ayrılan bir pozitrona dönüşür.

C11

6

B11

5+ e

0

1

Elektron Yakalama

Bir elektron bir protonla birleşerek bir nötron oluşturur.

p1

1+ e

0

−1

n1

0

Elektron Yakalama

Bir elektron bir protonla birleşerek bir nötron oluşturur.

Radyoaktif Işımalar

Radyoaktif Işınların Etkisi

Alfa partikülleri en etkisiz, en az nüfuz edendir. Gama ışınları en etkili en çok nüfuz edendir.

Radyoaktif Işınların Nüfuz Etme Mesafeleri

Nükleer Stabilite

Atom çekirdeklerinin, parçalanmaya ve nükleer bozunmaya karşı dayanıklılığı "çekirdek kararlılığı" olarak tanımlanır.

Çekirdek kararlılığında en büyük etken, atom çekirdeklerinin bünyesinde yer alan nötron ve protonların birbirlerine oranıdır.

Atom kütlesi küçük olan çekirdeklerin kararlı olabilmesi için nötron/proton oranının bir veya bire yakın bir değerde olması gereklidir.

Nükleer Stabilite

Karbonun izotoplarına ilişkin nötron/proton

oranı değerleri sırasıyla 1,00, 1,16 ve 1,33 dür. Bu nedenle doğal karbon izotopları arasında kararlı olmasına karşın kararsızdır.

Atom kütlesi büyük olan çekirdeklerin kararlı

olabilmesi için nötron/proton oranının yaklaşık

1,5 civarında bir değerde olması gereklidir. Örneğin civa elementini ele alırsak , çekirdeğinde 80 proton ve 120 nötron olmasına ve nötron/proton oranının 1,5 olmasına karşın, bu çekirdeğin kararlı olduğunu görürüz.

Nükleer Stabilite

Eğer bir genelleme yapılacak olunursa, kadar olan küçük kütleli atomlarda nötron/proton oranlarının yaklaşık 1 olduğunu, daha yüksek kütleli atomlar için bu eşitliğin bozulduğunu belirtebiliriz.

Bu durumun nedenlerini, atom çekirdeklerindeki itme ve çekme kuvvetlerinde aramalıyız.

Doğal olarak atomların atom numarası arttıkça, proton sayıları artmakta ve protonlar arası itme etkileşimi de buna paralel artmaktadır.

Yani çekirdeği bir arada tutan çekme kuvvetlerine kıyasla, itme kuvvetleri gittikçe daha belirgin olmakta ve bir noktadan sonra ön plana geçebilmektedir. Bu durum ise çekirdeklerin kararlılığının azalmasına neden olur.

Nükleer Stabilite

Çekirdek parçalanmıyorsa izotop tamamen stabildir.

Atom Numarası ile arasında olan elementler

Proton:nötron ( ) oranı Örneğin: Karbon – 12 protona ve

nötrona sahiptir.

201çok kararlı

1:1p+:n0

6 6

Nükleer Stabilite

Atom Numarası ile arasında olanlar

proton:nötron (p+ : n0) oranı

Örneğin: Mercury – 200 protona ve nötrona sahiptir.

21 82az kararlı

1:1.5

12080

Nükleer Stabilite

Atom Numarası elementler ve . Örnek: ve

> 82radyoaktif

kararsız

PlutoniumUranium

Alfa Bozunması

Örnek 1: Radyum-226 nın alfa ışıması yaparak radyoaktif bozunması için nükleer reaksiyonu yazınız.

Alfa Bozunması

Step 1: Başlangıç elementini sola yaz.

Step 2: Ok çiz.

Step 3: Alfa partikülünü sağa yaz.

Step 4: Her şeyin dengede olduğunu sağlayarak diğer ürünü belirle.

Alfa Bozunması

226Ra88

Atom Kütlesi #

Atom Numarası #

4He2 222Rn

86

Alfa Bozunması

Örnek 2: Polonyum-210 un alfa ışıması yaparak radyoaktif bozunması için nükleer reaksiyonu yazınız.

Alfa Bozunması

Step 1: Başlangıç elementini sola yaz.

Step 2: Ok çiz.

Step 3: Alfa partikülünü sağa yaz.

Step 4: Her şeyin dengede olduğunu sağlayarak diğer ürünü belirle.

Alfa Bozunması

210Po84

Atom Kütlesi #

Atom No #

4He2 206Pb82

Beta Bozunması

Örnek 1: Karbon-14 beta ışıması yaparak radyoaktif bozunması için nükleer reaksiyonu yazınız.

Beta Bozunması

Step 1: Başlangıç elementini sola yaz.

Step 2: Ok çiz.

Step 3: Beta partikülünü sağa yaz.

Step 4: Her şeyin dengede olduğunu sağlayarak diğer ürünü belirle.

Beta Bozunması

14C6

Atom Kütlesi #

Atom No #

0e-1 14N7

Beta Bozunması

Örnek 2: Zirkonyum-97 un beta ışıması yaparak bozunması için nükleer reaksiyon yazınız.

Beta Bozunması

Step 1: Başlangıç elementini sola yaz.

Step 2: Ok çiz.

Step 3: Beta partikülünü sağa yaz.

Step 4: Her şeyin dengede olduğunu sağlayarak diğer ürünü belirle.

Beta Bozunması

97Zr40

Kütle No #

Atom No #

0e-1 97Nb41

Transmutasyon (Dönüşüm)

Bir elementin bir atomunun farklı bir elementin atomuna dönüşmesi olayıdır.

Radyoaktif bozunma bunun tek yoludur.

Radyoaktif Bozunma Serisi

Radyoaktif elementler kararlı bir çekirdek oluşturana kadar bir seri maruz kalırlar.

bozunmaya

Radyoaktif Bozunma Serisi

Gözden Geçirme

Radyoaktif

Bozunma Tipi

Yayılan Partikü

l

Kütle No daki Değişim

Atom No daki Değişim

Alpha α He

-4 -2

Beta β e 0 +1Gamma γ 0 0

42

0-1

Yarılanma Süresi

Bir radyoizotopun

ürünlerine bozunması için gerekli olan

dir.# of ½ lives % Remaining

0 100%

1 50%

2 25%

3 12.5%

4 6.25%

5 3.125%

6 1.5625%

yarısınınsüre

Yarılanma-Ömrü

0 1 2 3 4 5 6 70

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Yarılanma-Ömrü

Yarılanma Ömrü Sayısı

% K

ala

n

Yarılanma-Ömrü

Örneğin, Yarılanma ömrü 29 yıl olan Stronsiyum-90 dan 10 gr bulunmaktadır. X yılından sonra ne kadar kalacağını hesaplayan bir formül türetiniz. Yarılanma

Ömrü Sayısı

Zaman Yıllar

Kalan Miktar(g)

0 0 101 29 52 58 2.53 87 1.254 116 0.625

Yarılanma-Ömrü

Bir denklem türetilirse!

mt = m0 x (0.5)n

başlangıç kütle

kalan kütleyarılanma ömrü sayısı

Yarılanma-Ömrü

Örnek 1: Galyum – 68 68.3 dakika yarılanma ömrüne sahiptir, 160.0 mg Galyum-68 örneğinden 1 yarılanma ömrü sonunda? ________ 2 yarılanma ömrü sonunda? ________

3 yarılanma ömrü sonunda? ________ ne kadar kalır.

80 mg40 mg20 mg

mt = m0 x (0.5)n

Yarılanma-Ömrü

Örnek 2: 5 yıl yarılanma ömrüne sahip Kobalt–60, kanserin radyasyonla tedavisinde kullanılır. Eğer bir hastane 30.0 g Kobalt-60 satın alırsa 15 yıI sonra ne kadar kalacaktır? ______________

3.75 g

mt = 30 x (0.5)3

Yarılanma-Ömrü

Örnek 3: Demir-59 tıpta kan dolaşımı düzensizliklerini teşhis etmek için kullanılır. Demir-59 un yarılanma süresi 44.5 gündür. 2.000 mg numuneden 133.5 gün sonra ne kadar kalacaktır? ______________250 mg

mt = 2000 mg x (0.5)3

Yarılanma-Ömrü

Example 4: Polonyum-218 in yarılanma ömrü 3.0 dakikadır. Şayet 20.0 g ile başlanırsa, 1.25 g kalıncaya kadar ne kadar süre geçecektir? ______________4 kez12 dk

1,25 gr = 20 gr x (0.5)n

Yarılanma-Ömrü

Örnek 5: Başlangıçta 150.0 mg Radon-222 içeren bir örnek 11.4 gün sonra 18.75 mg Radon-222 içermektedir. Yarılanma ömrünü hesaplayınız.18,75 mg = 150 mg x (0.5)n

3 kez 3.8 gün

Nükleer Reaksiyonlar

Özellikler: Bir elementin izotopları diğer elementin

izotoplarına .

değişimini içerir.

miktarda serbest bırakılır.

dönüşür

Çekirdek

Büyük enerji

Nükleer Reaksiyonların Tipleri

parçalanma – alfa ve beta partikülleri ve gama ışını yayılması.

Nükleer bir veya . yayılmasıdır.

Radyoaktif

dağılma protonnötronun

Fisyon (Çekirdek Parçalanması): bir nötronun, uranyum gibi ağır bir

element atomunun çekirdeğine çarparak yutulması, bunun sonucunda bu atomun kararsız hale gelerek daha küçük iki veya daha fazla farklı çekirdeğe bölünmesi reaksiyonudur. Dolayısıyla Fisyon, bir çekirdek tepkimesidir.

Parçalanma sonucunda ortaya çıkan atomlara fisyon ürünleri denir. Bunların bazıları radyoaktiftir. Bir nötron yutulması ile başlayan fisyon tepkimesi sonucunda, büyük miktarda enerji ile birlikte, birden fazla nötron ortaya çıkar.

Çekirdek tepkimeleri sonucunda açığa çıkan enerji, kimyasal tepkimelere göre yaklaşık bir milyon kat düzeyinde daha fazladır.

Fisyon

Fisyon (Çekirdek Parçalanması): Zincirleme Reaksiyon: Fisyon sonucunda

ortaya çıkan nötronların, ortamda bulunan diğer fisyon yapabilen atom çekirdekleri tarafından yutularak, onları da aynı reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanmasıdır.

Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon, çok çok kısa bir süre içinde çok büyük bir enerjinin ortaya çıkmasına neden olur. Atom bombasının patlaması bu şekildedir.

Fisyon (Çekirdek Parçalanması):

1 235 236 91 142 10 92 92 36 56 0 + U U Kr + Ba + 3 + energyn n

1 235 137 10 92 52 0 + U Te + ? + 2 + energyn n

Fisyon Örnek

Aşağıdaki Nükleer Fisyon reaksiyonunu denkleştiriniz.

Çözüm

1 235 137 97 10 92 52 40 0 + U Te + Zr + 2 + energyn n

Fisyon (Çekirdek Parçalanması):

Nükleer santrallarda ise zincirleme reaksiyon kontrollü bir şekilde yapılır. Bu kontrolün kaybedilerek nükleer yakıtın bir bomba haline dönüşmesi fiziksel olarak olanaksızdır.

Füzyon (Çekirdek Birleşmesi): Küçük ve kararlılığı az olan çekirdeklerin

birleşerek kararlı büyük çekirdekler oluşturmasına kaynaşma . tepkimeleri adı verilir.

Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon, çok çok kısa bir süre içinde çok büyük bir enerjinin ortaya çıkmasına neden olur. Atom bombasının patlaması bu şekildedir.

Nükleer santrallarda ise zincirleme reaksiyon kontrollü bir şekilde yapılır. Bu kontrolün kaybedilerek nükleer yakıtın bir bomba haline dönüşmesi fiziksel olarak olanaksızdır.

Füzyon

Füzyon (Çekirdek Birleşmesi): Hidrojen bombasının, Güneş’te gelişen

olayların ve Güneş enerjisinin temeli kaynaşma (füzyon) tepkimeleridir.

Kaynaşma tepkimelerinde açığa çıkan enerji, bölünme tepkimelerinden daha büyüktür.

Füzyon (Çekirdek Birleşmesi): Füzyon (Çekirdek Birleşmesi): Hafif

radyoaktif

nin daha ağır atom çekirdeklerini meydana getirmesi olayıdır.

Füzyon tepkimesinde ortaya çıkan çok daha tür.

bu gruba girer.

atom çekirdekleribirleşerek

sıcaklıkbüyük

Güneşteki tepkimeler

Uses of Radiation

Radioactive _______________ - Carbon - ____ used to determine the ________ of an object that was once alive.

___________________________ of diseases – Iodine – 131 used to detect _________________ problems, technetium – 99 used to detect ___________ tumors and ____________ disorders, phosphorus – 32 used to detect __________ cancer.

Treatment of some _______________________ (cobalt – 60 and cesium – 137) – cancer cells are more ________________________ to radiation than normal, healthy cells

Uses of Radiation

X-rays Radioactive ________________ (used in

research to _______ chemicals) Everyday items – thorium – 232 used in

______________________, plutonium – 238 used in _______________________, and americium – 241 in ___________________________________