Radyoaktivite Nedir?

Radyoaktiflik (radyoaktivite), kararsız atom çekirdeklerinin atom altı parçacık yayımlama eğilimidir. Radyoaktiflik, uranyum gibi ağır elementlerde görülür. Fransız bilimci Henri Becquerel'in, uranyum tuzunun yayımladığı parçacıkların karanlıkta fotografik bir levhada çizdiği karalamaları gözlemlemesi sebebiyle onun şerefine SI birim sisteminde radyoaktivite birimi Becquerel olarak adlandırılmıştır.

Kararsız atom çekirdeği rastgele biçimde bozunarak kararlı bir çekirdeğe dönüşür. Ağır elementlerin kararsız çekirdeklerinin bu bozunması radyoaktivite olarak bilinir. Bozunma işlemi sonucunda çeşitli parçacıklar ve enerji yayımlanır. Kararsız bir atomun çekirdeği kararlı olmak için bozunmaya uğrar. Bu bozunma sonucunda radyasyon enerjisi yayımlanır. Nükleer fisyon da radyoaktivite yaratır. Fisyon, gelişigüzel veya enerji üreten nükleer reaktörlerde kontrollü olarak ağır çekirdeklerin çatlaması olayıdır. Daha kararlı atomlar oluşturmak için bozunan ve enerji yayan atom çekirdeğine radyoaktif element denir.

Uranyum, plütonyum ve toryum gibi radyoaktif elementler aynı zamanda karbon, bizmut ve stronsiyum gibi elementlerin izotopudurlar. Radyoaktiflik gelişigüzel bir olaydır ve radyoaktif bir elementin atom çekirdeklerinin yarı ağırlığa düşmesi için geçen süreye bu elementin yarı-ömrü denir.

Radyoaktif Bozunumlar!

Üç tür doğal radyoaktivite vardır: Alfa, beta ve gama ışıması. Alfa ışıması sonucu, pozitif yüklü parçacıklar yayımlanır. Bu parçacıklara helyum çekirdeği denir çünkü 4 birim kütleye ve 2 birim pozitif yüke sahiptirler. Radyoaktif bir çekirdek alfa parçacığı yayımladığında çekirdeğin kütle numarası 4 birim, atom numarası 2 birim azalır.

Radyoaktif çekirdekten beta ışını yayımlanması sonucu elementin atom numarası 1 birim artar. Fakat bu elementin kütle numarası değişmez. Beta ışıması elektron yayımlanarak oluşur. Sonuç olarak beta parçacığı aslında 1 elektrondur. Gama ışınları kısa dalga boylu ve yüksek enerjili fotonlardır. Bir atom çekirdeğinden yayımlanan gama ışınları atom numarasını veya atom kütlesini değiştirmez. Gama ışıması genelde alfa ve beta ışımalarına eşlik eder. Gama ışınımıyla, kararsız olan çekirdek daha düşük ve kararlı bir enerji seviyesine iner.

Radyoaktivite Uygulamaları!

• Radyoizotoplar tıbbi izlemede kullanılır. Bunlar radyoaktif elementler olup kimyasal bir reaksiyonda izledikleri yollar takip edilebilir. Bu elementler tıbbi alanda, bitki ve hayvan araştırmalarında kullanılır. Örneğin, İodin-131 radyoizotopu troid bezlerinin çalışma şeklini tespit etmede kullanılır.
• Nükleer santraller enerji üretmek için uranyum atomunu kullanır. Fisyon işlemi sırasında açığa çıkan ısı ile su buharlaştırılır ve bu yolla elektrik tribünleri döndürülerek elektrik üretilir.
• Radyoaktiflik, gıda ürünleri ve sağlık materyallerini sterilize etmede de kullanılır. Yoğun radyasyona tutulan bu ürünler ve materyallerin taşıdığı zararlı mikroorganizmalar yok edilir.

Daha başka birçok faydaları olan radyoaktif reaksiyonlar kontrollü kullanıldığı sürece insanlığa faydalı olmuştur. Kontrolsüz kullanıldığında ise büyük felaketlere yol açabileceği bilinen bir gerçektir.

Kaynak: Bilimnet