Radyasyon ve Radyoaktivite Nedir? - Delinetciler Portal
Elementlerin kendi özelliklerini taşıyan en küçük parçaları olan atomlar,bir çekirdek ve etrafındaki yörüngelerde dönen elektronlardan meydana gelmiş birimlerdir. Atomun çekirdek kısmı, pozitif yüklü protonlar ve yüksüz olan nötronları içerir. Pozitif yüklü protonların sayısı atom numarasını (Z) gösterirken,adına nükleon da denilen proton ve nötronların toplamı atomun kütlesini (A=Atom ağırlığı )oluşturur.Elektronlar bütün elementlerde aynı yapı ve kütle özelliğinde olduğundan,değişik elementlerin atomları arasındaki farklılık tamamen nükleon ve elektron sayıları ile bunların dizilişlerinin bir sonucudur. Bir elementin,atom numarası aynı ancak atom ağırlığı değişik olan çekirdeklerine izotop ad verilir. Bütün izotoplar aynı atom numarasına sahip olduklarından kimyasal özellikler bakımından birbirlerine benzerler. İzotopların radyoaktif şekillerine radyo izotop denir.
Kararlı bir atomda,çekirdekteki pozitif yüklü protonların sayısı ile çekirdek çevresindeki yörüngelerde bulunan elektronların sayıları eşittir.Böyle bir atomdan elektron koparıldığında yada elektron ilave edildiğinde mevcut elektriksel yük dengesi bozulacak ve ilgili atom ,pozitif(+)veya negatif (-) değerdeyüklenerek iyon haline dönüşecektir.Atomda gelişen bu elektriksel yük değişikliğine iyonizasyon adı verilir.
Atomların çekirdeklerini teşkileden nükleonların oranı hafif elementlerde 1 iken, ağır elementlere doğru gidildikçe nötronlar lehine artmaya baslar ve bir noktadan sonra çekirdek içindeki kararlılık tamamen bozulur. Radyonüklid adı verilen bu tür çekirdekler bol miktarda nükleonları nedeniyle kararsızdırlar ve bünyelerindeki fazla enerjiyi radyasyon yayarak düzenlemeye çalışırlar. İste çekirdeklerin gerek bu doğal yol gerekse dışarıdan verilen bir uyarımla bombardımanı neticesinde suni olarak parçalanmasına radyoaktivite veya radyoaktif parçalanma adı verilmektedir.
1800'lerin sonlarına doğru,Alman Fizikçisi Wilhelm Röntgen, bir elektron demetinin cama çarpığında,yeni ve garip bir ışının oluştuğunu keşfetti.Bu ışınlar bilinmeyen bir yapıda olduklarından,"x ışınları "olarak isimlendirildi. Bu keşiften iki ay sonra, Fransız Fizikçi Henri Becquerel, değişik elementleri siyah foto grafik plakalarla sardığı bir deney yaptı.Amaç bu elementlerin ışın yayıp yaymadıkları idi. Becquerel, uranyum gibi bir kaç elementin herhangi bir enerji girişi olmadan enerjili ışınlar yaydıklarını buldu. Becquerel'in deneyinin anlamı,bazı doğal olayların bazı elementlerin enerjili x ışınları yaymalarından sorumlu olduklarıdır..Bu da göstermektedir ki, bazı elementler natürel olarak kararsızdırlar.Çünkü bu elementler, deği*****erji çeşitlerini kendiliklerinden salmaktadırlar .X ışınları gibi, enerjili parçacıkların kararsız atomların bozunumlarından salınmalarına radyoaktivite denir. Bundan sonra Fransız fizikçiler Pierre ve Marie Curie, radyoaktivite üzerine çok eğilmişlerdir.Uzun seneler süren çalısmalar sonunda, radyoaktif olaylardan (radyasyon) oluşan birkaç değişik parçacık sınıfı tanımlamışlardır.Benzer radyoaktif özellikleri bulunan diğer elementler üzerinde çalışmaya başlamışlarve 1898 yılında radyumu keşfetmişlerdir.
Radyasyon,dalga, parçacık veya foton olarak adlandırılan enerji paketleri ile yayılan enerjidir. Radyasyon, daima doğada var olan ve birlikte yasadığımız bir olgudur. Radyo ve televizyon iletişimini olanaklı kılan radyo dalgaları;tıpta,endüstride kullanılan x-ışınları;güneş ışınları;günlük hayatımızda alışkın olduğumuz radyasyon çeşitleridir.
Radyasyon madde içinde soğurulan ve transfer edilen enerjidir. Nükleer bölünme sonucunda ortaya çıkan bu enerji partiküler radyasyon ve elektromanyetik olmak üzere iki ana gruba ayrılmaktadır.Radyasyon maddesel ortamlarda yayılırken önüne çıkan atomlarla veya moleküllerle çarpışır. Şayet radyasyon fotonu yeterli enerjiye sahip değilseçarptığı atomdan en az bir elektronunu kaybeden atom iyonlaşır. İste bunu gerçeklestire bilecek enerjiye sahip radyasyon,iyonlaştırıcı radyasyon olarak adlandırılır ve radyasyon ailesinin yüksek enerjili grubunu oluşturur. İyonlaşma yaratma yeteneğinden yoksun radyasyonlar ise zayıf enerjili radyasyonlar grubunda sınıflandırılırlar.
Alfa(a)ve Beta(b) ışınları bu tür radyasyona örnektir. Yüklü taneciklerden ibaret olan buiki örnekten a ışınları aslında bir Helyum (He) atomudur. 2 proton,2 nötrondan oluşur.Pozitif yüklüdür. Hızları 15000-25000km/sn arasında değişir.Delip geçtiği maddelerde kuvvetli bir iyonizasyona sebep olmaktadır.bisinlari ise negatif yüklü olup proton ve nötron ihtiva etmezler. b ışınları a ışınlarına göre hem daha hızlı hem de daha penetrandir. Hızları 120000-299000 km/sn olup hemen hemen ışık hızına yakındır.Gamma (g) ışınları ise kütlesi olmayan yüksek enerjili elektro manyetik bir dalga özelliğindedir.
Birtür enerji yayılımı olan elektromanyetik radyasyon,manyetik ve elektriksel olmak üzere iki vektöriyel yöne sahip sinüzoidal bir dalga seklindedir.Yayılmaları sırasında belirli bir ortama ihtiyaç göstermeyen ve yolları üzerinde bir cisme çarpmadıkları sürece enerjilerinden bir şey kaybetmeyen elektromanyetik dalgalar boşlukta yayılımları sırasında aynı hıza sahiptir (300.000km/sn). Ancak elektromanyetik radyasyonlar yolları üzerinde bir cisimle çarpıştıklarında enerji transferi gerçekleşir ve çarpışma sonrası ikinci bir elektromanyetik dalga oluştuğunda, ikinci dalganın enerjisi birinciye göre farklılık gösterir. Bütün elektromanyetik dalgalar aynı hizaya sahip olmakla beraber frekansları ile doğru,dalga boyları ile ters orantılı olan enerji seviyelerine göre bir spektruma sahiptirler. Bu dizilimde dalga boyu en yüksekten en düşüğe yada enerji seviyesi en düşükten en yükseğe doğru elektrik dalgaları > radyo dalgaları > mikro dalgalar> kızıl ötesi (infrared) > görülebilir ışık>mor ötesi(ultraviyole) >X-ışınları >gamma ışınları yer almaktadır.Spektrum içinde gamma ışınları,atomun çekirdeğinden kaynaklanan radyasyona örnek teşkilederken, X-ışını ile kızıl ötesi ışık gruplar arasındaki atomun yörüngelerinden kaynaklanan radyasyonlara örnektir. X ve gamma ısınları iyonlaştırıcı radyasyon oluştururken spektrumdaki diğer dalgalar iyonlaşma yeteneğinden yoksun zayıf enerjili radyasyon etkisi yaratırlar.
RADYASYON İLE İLGILI BAZI KAVRAMLAR
Biyolojikdozun geleneksel birimi Roentgen Equivalent of man" sözcüklerininbas harflerinden oluşturulmuş rem'dir. Rem,rad ile KF(KaliteFaktörü)'nün çarpımından oluşmaktadır. Rem'in Sl sistemdekiyeni birimi Sievert (Sv) olup Gray (Gy)'in KF ile çarpımından eldeedilmektedir. Yani Sv=1xGy (Sv=Gy) yada rem=1xrad (rem=rad)'tir. Bubirimlerin birlikte dönüşümü ise 1Sv=100 rem veya 10mSv=1m rem şeklindedir.
« Bağıl Nemlilik, Sisler, Buharlaşma ve Bulutluluk | Hipotez Testleri »
Nükleer Radyasyon Nedir?
Kullanıcı Oylaması: 3/5 - 3