MEHMET SEZER

Radyoaktif elementlerin bileşikleri de radyoaktiftir.

Fiziksel ve kimyasal değişmeler radyoaktif özelliği etkilemez.

Isı, sıcaklık.basınç, çözünme ve katalizör gibi etkenler radyoaktif özellikleri etkilemez.

Radyoaktif ışınlar canlı organizmaya etki ederek onun yapısını bozarlar.

Radyoaktif ışınlar bazı sert cisimlerden geçemezler, ancak yumuşak dokulardan geçebilirler. Röntgen ışınları gibi…

Radyoaktif ışınlar karanlıkta fotoğraf filmlerine etki ederler.

Bir nükleer tepkimede tek başına kütle ve enerji korunmaz. Kütle ile enerjinin toplamı sabittir. Kütle enerjiye ve enerji kütleye dönüşebilir.

Bir nükleer tepkimede girenlerin kütle numaraları toplamı, ürünlerin kütle numaraları toplamına ve girenlerin yükleri toplamı ürünlerin yükleri toplamına eşittir.

Bir nükleer tepkime yazılırken;Kaynaşıyor, bombardıman ediyor, üzerine gönderiliyor ve yakalıyor ifadeleri kullanıldığında ışınlar girenler tarafına yazılır.Işıma yapıyor, fırlatıyor bozunuyor ifadeleri kullanıldığında ışınlar ürünler tarafına yazılır.

Atom numarası arasındaki elementler doğal radyoaktif elementlerdir. Uranyumdan sonraki elementler yapay radyoaktif elementlerdir.

U........ Pb 9282 ≤<

Nükleer tepkimeler 2’ye ayrılır.2) Doğal Radyoaktif Bozulmalar Beta Işıması Gama Işıması Potizron Bozunması Elektron Yakalaması2) Çekirdek Tepkimeleri Fisyon Füzyon

SembolSembol YükYük KütleKütle EşdeğerEşdeğer

Alfa

αα +2+2 44

Beta

ββ -1-1 00

Gama

γγ 00 00

Proton

pp +1+1 11

Nötron

nn 00 11

Elektron

ee -1-1 00

Pozitron

ββ++ +1+1 00

242

42 He +

+ =α

e 01-

01 =− β

γ00

111

11 H p +

+ =

n10

e 01-

01 =− β

e 01

01 ++ =β

Alfa ışıması nötronu ve kütle numarası çok çok fazla olan radyoaktif atomlarda görülür.

Alfa ışımasında atom çekirdeğinden 2 tane nötron ve 2 tane proton dışarıya fırlatılır. Alfa ışını 2 nötron ile 2 protondan oluşur.

Bunun sonucu olarak elementin atom numarası 2 azalırken, kütle numarası 4 azalır.

α42

4-b2-a

ba Y X ++→

Alfa ışınlarının yükü ve kütlesi çok büyük olduğundan; * Yayılma hızı çok yavaştır.* Giriciliği çok azdır.

Alfa ışınlarının , diğer gazları iyonlaştırma gücü vardır.

Alfa ışınları magnetik alanda negatif kutba doğru sapar.

Beta ışıması nötronu, protonundan çok olan atomlarda görülür.

Beta ışımasında atom çekirdeğinde bir tane nötron, doğrudan bir tane protona dönüşür.

Bunun sonucu elementin atom numarası 1 artarken, kütle numarası değişmez.

β01-

11

10 p n +→ +

Beta ışınlarının yükü olmadığında hızları, radyoaktiviteleri ve giricilikleri alfaya oranla daha fazladır.

Y X 01-

b1a

ba β+→ +

Gama ışıması genellikle diğer ışımalardan sonra görülür.

Diğer ışımaları yapan atom çekirdeği yüksek enerjili kararsız bir taneciğe dönüşür.

Kararsız olan atomu artık gama ışıması yapmaya meyillidir.

Th U *23290

23692 α+

→

*232

90Th

Gama ışımasını yapan bir atomun;Atom çekirdeği yeniden düzenlenir.Atom daha kararlı hale gelir.Atomun toplam enerjisi azalır.

Gama ışınlarının yükü ve kütlesi olmadığından;Radyoaktif özelliği en fazla olanıdır.Yayılma hızı en fazla olanıdır.Giriciliği en gazla olanıdır.Gama ışınları yüklü alanlardan etkilenmez.Gama ışınları elektromagnetik enerji dalgaları

halinde doğrusal olarak yayılırlar

Th Th 23292

*23290 γ+→

Pozitron bozunması protonu nötronundan çok olan atomlarda görülür.

Atom çekirdeğinde 1 protonun, doğrudan 1 nötrona dönüşmesi sonucu oluşur.

Bunun sonucu elementin atom numarası 1 azalırken, kütle numarası değişmez.

n 01

10

11 β++ +→p

Y X 01

b1-a

ba β++→

Protonu nötronundan çok olan atomlarda görülür.Atomun 1s orbitalindeki elektronlardan 1 tanesinin,

atom çekirdeği tarafından yutulması ile oluşur.

......3s 2p2s s1 2622

Atom çekirdeği tarafından yutulan elektron çekirdekteki 1 proton ile birleşerek 1 nötrona dönüşür.

Bu olay sonucu elementin atom numarası 1 azalırken; kütle numarası değişmez

n e p 10

01-

11 →++

Y e X b1-a

01-

ba →+

BAĞLANMA BAĞLANMA ENERJİSİENERJİSİ

ATOM NOATOM NOFe56

26

Elementlerin atom numaralı küçüldükçe çekirdeğin kararlılığı artar.

Atom numarası nötron sayısına eşit olan atomlar, olmayanlara göre daha kararlıdır.

Hem atom numarası nötron sayısına eşit olup, hem de çift sayılı olanlar en çok kararlıdır.

n/p oranı 1’den küçük olan atomlar önce pozitron ışımasını tercih ederler.

n/p oranı 1,5’den büyük oyan atomlar öncelikle alfa ışımasını tercih ederler.

n/p oranı 1’den büyük olan atomlar öncelikle beta ışımasın tercih ederler

Küçük kütle numaralı atom çekirdeklerinin kaynaşarak daha büyük kütle numaralı ve kararlı atom çekirdeklerine dönüşmesi olayına FÜZYON denir.

En iyi örneği hidorej bombasıdır.

ENERJİ n He H H 10

42

FÜZYON31

21 ++ →+

Nötron bombardımanıyla kararsız hale getilen büyük kütleli atom çekirdeklerinin parçalanarak daha küçük kütleli atom çekirdeklerine dönüşmesi olayına denir.

Bunun en iyi örneği atom bombası’dır.

U n U 23692

10

23592 →+

ENERJİ n Kr Ba U 10

8736

14656

23692 +++→

Radyoaktivitenin birimi BECQUEREL (Bekerel) ‘dir. Geiger MULLER sayacı ile ölçülür.Birim alana yapılan ışıma miktarı4. Madde miktarı ile doğru orantılıdır.5. Geçen zaman ile doğru orantılıdır.6. Maddenin cinsine bağlıdır.

Birim alana birim zamanda yapılan ışıma şiddeti8. Maddenin cinsine bağlıdır.9. Yarı ömrü kısa olan atom daha çok ışıma yapar.10. Zamanla azalır11. Işıma yapılan alanın maddeye olan uzaklığının karesiyle ters

orantılıdır.

1) Radyoaktif x izotopu X------------ Y +2He

Denklemine göre bozunmaktadır. yarı ömrü t yıl olan radyoaktif x atomundan 3t yıl sonra 5.6 gram He gazı oluştuğu ölçülüyor.buna göre başlagıçta alınan x in mol sayısı kaçtır?cvp=0.8 (X in kütle no 222 proton sayısı 86)

Çözüm: nHe=5,6/4=1,4mol1mol x bozunursa 2mol He oluşursa,1,4molHe oluştuğunda 0,7 mol x bozunur.x-----x/2-----x/4----x/8 3t yıl sonrax-x/8=0,7 den x=0,8 çıkar.

2) Radyoaktif X izotopu 1 alfa, 2 beta ışıması yaparak radyoaktif Y izotopuna dönüşüyor.

Buna göre X ve Y atomlarının,

I.Çekirdek kütleleri eşittir.II.Yarılanma süreleri farklıdır.III.Kimyasal özellikeri aynıdır.

hangileri doğrudur?

Çözüm:Bir alfa ışıması yapan elementin atom numarası 2 , kütle numarası 4 azalır.Beta bozunmasına uğrayan atomun atom numarası 1 artarken , kütle numarası değişmez ve uğradığı atomun izobarı oluşur.Alfa ışıması yapan X izotopunun atom numarası 2 azalırken kütle numarası 4 azalacak; daha sonra 2 beta ışımasıyla kaybettiği protonları geri alacağından atom numarası 2 artacak fakat kütle numarası değişmeyecek. yani; Y nin kütle numarası X ten 4 eksik atom numarası ise X ile aynı olacak.(Y atomu X in izotopudur)I.Çekirdek kütleleri eşittir.(Bir atoun çekirdeğinin kütlesi n+p yani kütle numarasıdır x ile y nin kütle numaraları farklı olduğundan çekirdek kütleleri de farklıdır)II.Yarılanma süreleri farklıdır.(Yarılanma süresi herhangi kimyasal dış etkiye bağlı değildir sadece çekirdeğin yapısına bağlıdır dolayısıyla çekirdeğin kütleleri farklı olduğundan yarılanma süreleri de farklıdır)

III.Kimyasal özellikeri aynıdır. (Bir maddenin kimyasal özelliği sahip olduğu proton ve elektronlarla belirlenir.Birbirinin izotopu olan maddeler aynı kimyasal özelliğe sahiptir X ile Y birbirinin izotopu olduğuna göre kimyasal özellikleri de aynıdır)yanıt;II-III

3) Radyoaktif X elementi art arda 1 alfa 2 beta ışıması yapıyor. Y elementine dönüşüyor.

Buna göre hansigi yanlıştır?

A)nükleon sayısı değişmezB)kütle değişimi önemldir.C)X ve Y elementlerinin periyodik cetveldeki yerleri aynıdır.D)X ve Y izotoplarının yarılanma süreleri eşittir.E)X ve Y'nin eşit mol sayılı örneklerinin bozunma hızları farklıdır.

Radyoaktif X elementi art arda 1 alfa 2 beta ışıması yapıyor. Y elementine dönüşüyormuş 1. soruda olduğu gibi X ile Y birbirlerinin izotopu olurlar atom numaraları aynı olduğu halde kütle numaraları farklı olur.Bu soruda hangisinin yanlış olacağını soruyordolayısıyla A ve C şıkları doğru; D şıkkı yanlış çünkü kütle numaraları farklı olana elementlerin yarılanma süreleri de farklıdır.

4) Radyoaktif bir x elementi bileşik oluşturduğunda

I. Radyoaktif özelliği dğeişir.II.Atom çapı küçülür.III.çekirdek yapısı değişmez.

hangileri yanlıştır?

Çözüm: Atomlardaki çekirdek olayları kimyasal olaylardan farklıdır.Radyoaktiflik , dış etkenlere bağlı değildir. Bir atomun radyoaktifliği sıcaklık , basınç , çözünme , kimyasal tepkimeye girme gibi olaylarla değişmez.Bir atom radyoaktif ise , o atomun oluşturduğu bileşikler de radyoaktiftir. Kimyasal olaylar radyoaktifliği değiştirmez.Bu bilgilere göre kimyasal değişimler radyoaktifliği etkilemeyeceğinden x elementi bileşik oluşturduğunda radyoaktif özellikleri değişmez I seçenek yanlışbileşik oluşturan X elementi daha kararlı bir yapıya ulaşır kararlı hale gelen X elementinin çapı kararsız haldekinden küçüktür;II. seçenek doğru1 alfa ve 2 beta ışıması yapan atomun atom numarasının değişmeyeceğini fakat kütle numarasının 2 artacağını söylemiştik kimyasal tepkimeler elektronlarla olacağından kimyasal tepkimelerden çekirdek etkilenmez III. seçenek doğru.

5) Ra elementinin yarı ömrü t yıldır.Ra(k)--> Rn(g) + He(g) tepkimesinde 1.2 mol Ra(k) alınarak bozunmaya bırakılıyor.2t yıl sonra kaç mol gaz oluşmuştur?

ra nin t yılsa yarı ömrü t yıl sora 0,6 ya düşecek bi t yıl sonra 0,3 mole düşecek.

başlangıcta 1.2 moldu. 0,9unu kullanmış(harcanan)

0,9mol Ra(gaz) 0,9 He(gaz) oluşur toplam 1,8 mol gaz oluşur.

kaptaki son durum ise 0,3mol >Ra katısı ve 1,8 mol gaz bulunur.

6) 234 a 4 X Y + He (alfa) 92 b 2 alfa ışıması yapan tepkimede a ve b değerleri nedir? ÇÖZÜM:Her iki tarafta yükler ve kütle numaraları eşit olmalıdır. Buna göre; 234=a + 4 a=230 olur. 92=b + 2 b=90 olur. 7) 14 17 N + X O + Y 7 8 Yukarıdaki çekirdek tepkimesinde,X ve Y hangi radyoaktif ışımaları göstermektedir? ÇÖZÜM:Çekirdek tepkimelerinde girenlerle çıkanların yük ve kütle numaraları eşittir. Bu eşitliğin sağlanabilmesi için X yerine alfa,Y yerine ise

gelmelidir. 14 4 17 1 N + alfa X O + p 7 2 8 1 yük = 7 + 2 = 8 + 1 kütle numarası = 14 + 4 = 17 + 1 X = Alfa Y = p 8) 10 13 X + alfa Y + n 5 7 Yukarıdaki tepkimede X çekirdeği,Y çekirdeğine dönüşürken proton (p) ve nötron (n) sayısında nasıl bir değişme olur? ÇÖZÜM:10 13 X + alfa Y + n 5 7 Atom No = pKütle No = p + n Bağıntılarından X ve Y nin p ve n sayılarını bulabiliriz. 10 13 X Y5 7 p = 5 p = 7 ( 2 artmış) n = 5 p = 6 ( 1 artmış)