ELİF ARAS112105039DOĞUM YERİ:IĞDIRDOĞUM TARİHİ: 01.01.1986LİSE:BAĞCILAR ANADOLU LİSESİÜNİVERSİTE:ZONGULDAK KARAELMAS ÜNİV. KİMYA BÖLÜMÜ, YENİ YÜZYIL ÜNİVERSİTESİ TIBBİ GÖRÜNÜLEME BÖLÜMÜ.

RADYOAKTİVİTE VE RADYOAKTİF BOZUNUM

Radyoaktivite Nedir ? 1800’lerin sonlarına doğru Alman Fizikçisi Wilhelm Röntgen, bir elektron demetinin cama çarptığında, yeni ve garip bir ışınım oluştuğunu keşfetti. Bu ışınlar bilinmeyen bir yapıda olduklarından “ X ışınları “ olarak isimlendirildi.

Wilhelm Röntgen

Bu keşiften iki ay sonra, Fransız fizikçi Henry Becquerel değişik elementleri siyah fotoğrafik plakalarla sardığı bir deney yaptı. Amaç bu elementlerin ışın yayıp yaymadıkları idi. Becquerel uranyum gibi birkaç elementin herhangi bir enerji girişi olmadan enerjili ışınlar yaydıklarını buldu.

Henry Becquerel

1898'de Curie'ler yeni radyoaktif bir element olan ve uranyumun radyoaktif bozunmasından ortaya çıkan polonyumu ve bunun dışında radyum elementlerini bulduklarını duyurdular.

Özellikle Becquerel’in deneyinin anlamı, bazı doğal olayların bazı elementlerin enrjili x ışınları yaymalarından sorumlu olduklarıdır. Buda göstermektedir ki, bazı elementler doğal olarak kararsızdırlar. Çünkü bu elementler, değişik enerji çeşitlerini kendiliklerinden salmaktadırlar. X ışınları gibi, enerjili parçacıkların kararsız atomların bozunumlarından salınmalarına Radyoaktivite denir.

Marie Curie

pierre curie

Başka bir tanımla, bir atom çekirdeğinin , tanecik veya elektromagnetik ışıma yayarak parçalanmasına Radyoaktivite denir. Söz konusu parçalanma kendiliğinden olabildiği ( Doğal Radyoaktiflik ) gibi uyarılma yoluyla da oluşturulabilir ( yapay radyoaktiflik ) ; bu durumda ya kinetik ya da elektromagnetik biçimde enerji açığa çıkar. Dalga, parçacık veya foton olarak adlandırılan enerji paketleri ile yayılan enerjiye Radyasyon adı verilir.

• Radyoaktif Elementler, Radyoaktif Parçacıklar ve Özellikleri• Radyoaktiflik bir atomun çekirdeğinde başlar. Atomları da

proton ve nötronların oluşturduğu bir çekirdek ve bu çekirdeğin etrafında dönen elektronlar oluşturur. Ağır elementler ( çekirdeğinde 83’den fazla proton barındıranlar ), kararsız oldukları için daha küçük atomlara dönüşürler. Bu parçalanma esnasında, çekirdekten parçacıklar ve enerji dalgaları açığa çıkar. Bu yolla enerji veren elementlere Radyoaktif Elementler adı verilir.

URANYUM RADYUM TORYUM

•  Radyoaktif elementler temel olarak Alfa, Beta ve Gama olmak üzere 3 ana tip enerji salınımında bulunurlar.

• 1. α (Alfa) ışıması:   (+) yüklü parçacıklardan  oluşur Bu ışıma sonucunda , proton ve nötron sayıları 2 şer birim azalır. Bu ışımaların durdurulması çok kolaydır. bir kâğıt yaprak bile yeterli olur. 2.  β (Beta) ışıması : Pozitron veya elektron yayımıdır. Beta ışımaları alfa taneciklerine göre daha hızlıdır. Durdurulmaları daha zordur. Yüklü oldukları için manyetik alanda sapma gösterirler. İnce bir alüminyum levha ile durdurulabilir.3. γ (Gamma) ışıması: Bir çekirdeği uyarılmış bir halden, daha az uyarılmış veya kararlı hale getiren bir foton yayımıdır. Foton olduğu için ışık hızında ilerler. Kuvvetli nüfuz eder. Durdurulması çok güçtür. Yüksüz olduğu için manyetik alanda sapma göstermez.

• Alfa, Beta ve Gama radyasyonu aynı zamanda iyonlaştırıcı radyasyon olarak da adlandırılırlar. Bir başka deyişle, diğer atomların elektronlarını ayıracak yeterli enerjiye sahiptir.Gama ışınları bir materyal içine girip, uzunca yol alabildikleri ve kimyasal bağları bozabildiklerinden, radyoaktif materyaller ile çalışılırken en büyük tehlikeyi oluşturmaktadırlar.

• Yapay Çekirdek Tepkimeleri • Çekirdeği kararsız, radyoaktif bir atomun hiçbir dış etkiye bağlı kalmaksızın, 

kendiliğinden ışımalar yaparak başka çekirdeklere dönüşmesi olayına doğal radyoaktiflik denir.

• Doğal radyoaktif çekirdek tepkimeleri;• X ===> Y + (ışıma)• şeklindedir.Tepkimedeki X, doğal radyoaktif atomu, Y ise oluşan yeni atomu 

göstermektedir.• Radyoaktif olmayan bir atom çekirdeğinin, temel taneciklerle(alfa,nötron,proton,...) 

bombardıman edilerek kararsız çekirdek haline dönüştürülmesi olayına yapay radyoaktiflik denir.

• Yapay radyoaktif çekirdek tepkimeleri,• X + a ===> Y + (ışıma)• şeklindedir.Tepkimedeki X kararlı çekirdeği, a ise bombardıman taneciğini gösterir.X, 

bombardıman edilerek Y kararsız taneciğine dönüşürken bir de ışıma yapmaktadır.Oluşan Y çekirdeği, doğal radyoaktif bozunmaya uğrayarak başka çekirdeklere dönüşür.

• Doğal radyoaktiflik olaylarında bozunma, ışıma ve fırlatma gibi ifadeler kullanılırken yapay radyoaktiflikte bombardıman ifadesi kullanılır.

• Bombardıman etme işlemlerinde kullanılan en uygun tanecik nötrondur.Çünkü nötron yüksüz olduğu için çekirdek tarafından itilmez ve böylelikle kolayca etkileşime girilebilir.

Fisyon(Bölünme) Büyük atom çekirdeklerinin nötronlarla bombardıman edilerek daha küçük atom çekirdeklerine dönüştürülmesine fisyon denir.Atom ağırlığı büyük olan kararsız çekirdekler kendiliğinden parçalanarak kararlı çekirdeklere dönüşebilirler.Bu olaya doğal fisyondenmektedir.Füzyon(Kaynaşma) Küçük atom çekirdeklerinin kaynaşması ile daha büyük ve kararlı çekirdekler haline geçmesine füzyon denir.Füzyon tepkimesinde açığa çıkan enerji, fisyon tepkimesinde açığa çıkan enerjiden daha büyüktür.

Fisyon Füzyon

• RADYOAKTİVİTENİN CANLILAR ÜZERİNDEKİ ETKİSİ•  Radyoaktivite  sonucu açığa çıkan radyasyon canlı vücudunu hava akımlarıyla  beslenmeyle veya absorbsiyonla etkileyebilir. Bünyede, radyasyon normal hücre faaliyetlerine anormal derecede zarar verir. Radyasyonun hücreye verdiği zararlar ;

• 1. Fiziksel2. Kimyasal3. Metabolik

• zararlar olarak üç ana bölüme ayrılabilir.•  Fiziksel kademe enerji absorbsiyonu süreci olarak düşünülür ve çok hızlı gerçekleşir .(10-13 sn) Kimyasal kademe , aktivite olmuş moleküllerin diğer moleküllerle ve  hücrelerle olan reaksiyon periyotlarını içine alır. Saniyenin milyonda biri kadar kısa süre içinde cereyan eder ve kimyasal denge kuruluncaya kadar devam eder. Metabolik kademede, hücrelerde biyokimyasal değişme söz konusudur.  Bu kademenin önemi radyoaktivitenin hasara sebebiyet vermesidir.

• Radyoaktifliğin uygulamaları • Radyoaktiflik hemen hemen bütün bilimsel ve teknik alanlarda geniş bir uygulama 

alanı bulur. Radyoaktif izotopların nükleer tepkimelerinden tekniğin birçok dalında kontrol aracı olarak faydalanılır. Bu kontrolde özellikle radyoaktif bir elementin radyoaktif olmayan bütün izotoplarıyla aynı özellikleri göstermesinden yararlanılır. Radyoaktif uygulamalardan bazı bilim dallarında şu şekilde yararlanılmıştır:

• Kimyada uygulamalar: Işınım Kimyası adında yeni bir kimya dalı gelişmiştir. Bu dalın konusu ışıma altında gelişen yeni kimyasal tepkimelerin incelenmesidir. Bu işlemlerde kobalt 60 gibi radyoaktiflik derecesi çok yüksek kaynaklar kullanılır.

• Biyoloji ve Tarımdaki uygulamalar: Radyoaktifliğin en geniş uygulaması bu alanda bulunur. Bitkinin bünyesine düşük miktarda karbon 14 verildiğinde, bünyede karbon izlenebilir. Radyoaktif ışınımlar canlı hücreler üzerinde büyük etki yapar; bu hücreleri önce değişikliğe uğratır, sonra öldürür. İnsan için çok zararlı olan bu etkiler tarımda çok yararlıdır. Böylece çok çabuk olgunlaşan yeni bir domates türü geliştirilmiş

• Metalurjideki uygulamalar: Radyoaktiviteden çeliğin katılaşmasını, metalürjik tepkimelerin kinetiğini vb. incelemekte yararlanılır. Bu yolla metallerin yayılması kolayca izlenir.

• Tarih, Arkeoloji ve Jeolojide uygulamalar: Ahşap eşyanın veya kumaşların yapıldığı tarih, karbon 14 metoduyla kesin olarak bulunur. Bu usul eski medeniyetlerin incelenmesinde çok yararlıdır.

• Tıbbi uygulamalar: Yok edilmesi zor olan kanser ve tümör tedavisinde metot haline gelmiştir; bu amaçla X ışınları uzun süredir kullanılıyor.

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM