May 13

Radyoaktivite, Nükleer Enerji Ve Radyason Üçlemesi

“Hepimiz atomlardan oluşuyoruz gençler!” Bu cümleyi hemen hepimiz öğrencilik hayatımızda duymuşuzdur. Kesinlikle doğru bir saptama. Her madde atom denilen küçük parçacıklardan meydana gelmiştir. Peki atom neyden meydana gelmiştir? Yoksa hala aramızda “maddenin en küçük yapı taşı atomdur.” Bilimsel mitine sahip olanlar var mı? Varsa da düzeltelim; evet maddeler atom adını verdiğimiz küçük parçacıklardan oluşmuştur. Fakat atom maddenin en küçük e parçalanamaz yapı taşı değildir. Atom, hepimizin bildiği üzere elektron, proton ve nötrondan oluşur. Ancak atomu oluşturan parçacıklar sadece elektron, nötron ve protondan ibaret değildir. Proton ve nötronlar kuark adını verdiğimiz parçacıklardan oluşur. Kuarklar, maddenin hadronlarını oluşturan en küçük yapı taşlarıdır.

DS

Kuarkların Modellendirilmesi, Wikipedia

Protonlar iki yukarı kuark ve bir aşağı kuarktan, nötronlar ise bir yukarı kuark ve iki aşağı kuarktan oluşurlar. Bu parçacıklara bizler atomaltı parçacıklar da diyebiliriz. Atom altı parçacıklar, atomları; atomlar bir araya gelerek elementleri oluşturular. Elementlerin kendilerine özgü özellikleri bulunduğunu hepimiz biliriz. Bizler bu yazımızla radyoaktif özellikler gösteren elementleri, radyoaktiviteyi ve radyayonu inceleyeceğiz.

İlk olarak radyoaktiviteyi tanımlayalım. Radyoaktivite, atom çekirdeğinin elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Radyoaktif maddeler ya da diğer ismi ile radyoaktif izotoplar evrenin var oluşundan bu yana devamlılığını sürdürmektedir. Radyoaktivite, Becquerel’in fosferesanı araştırmak için şans eseri bulduğu bir gerçekliktir. Bu ışın yayan elementleri onun doktora öğrencisi Marie Curie ve eşi Pierre Curie incelemey başladı. Bayan Curie, yalnızca Uranyum’un değil başka elementlerinde radyoaktif özellikte olduğunu keşfetti. Uranyum ve Toryum gibi radyoaktif özellik gösteren 15 toplamda element  vardır. Lakin biz en çok Uranyum’u biliriz.

RR

Uranyum Elementi, Hürriyet

Bunun sebebi Nükleer Enerji Santrali’nin hayatımıza ve ülkemize girişidir şüphesiz. Sırası gelmişken Nükleer Enerji Santrallerinden bahsedeceğiz ancak öncesinde nükleer fisyon, nükleer füzyon ve radyoaktif bozunma ne anlama gelir tanımlayalım.

Nükleer Fisyon: Bir radyoaktif element kütlesinin yüzde yarımı gibi bir etki ile bombardıman edildiğinde çekirdek 2’ye bölünür. Bizler bu olaya fisyon yani parçalanma adını veririz.

Nükleer Füzyon: Hafif atom çekirdeklerinin birleşerek ağır atom çekirdeklerine dönüşmesidir.

Burada bir anektod paylaşmanın faydalı olacağı kanaatindeyim; Füzyon tepkimesinin gerçekleşmesi için çok yüksek miktarda sıcaklık ve basınç gerekmektedir. Bu sebeple hali hazırda dünya üzerinde elektrik üretimi için kullandığımız nükleer santraller de füzyon tepkimeleri bu amaçla kullanılmaz.

Radyoaktif Bozunma: Uranyum gibi ağır metallerin karasız atom çekirdekleri vardır. Bu karasız atom çekirdekleri kendiliğinden başka çekirdeklere dönüşürler. Bu olaya radyoaktif bozunma adını veririz.

Nükleer Enerji Santralinin Çalışma Sistemi: Radyoaktif bozunma sonucunda yeni bir çekirdeğin oluşacağından bahsetmiştik. Radyoaktif bozunma ile oluşan U-235 (Uranyum 235) çekirdeği ortama 2 nötron ve proton yayar. Bu 2 nötron ortamda bulunan ancak farklı bir U-235 ‘in çekirdeğine çarpar. Çarptığı bu U-235, nötronu emer ve böylelikle U-235 karasız hale gelmiş olur. Bu kararsız U-235 bölünür ve yüksek miktarlarda fisyon enerjisi ortaya çıkar. Bu kimyasal olaylar bir silsile halinde devam eder.

Nükleer fisyon sonucu ortaya çıkan enerji suyu buharlaştırır. Su buharı türbinlerde bulunan kanatlara çarparak şaftı döndürür ve elektrik enerjisi elde edilmiş olur.

YUT

Nükleer Enerji Santrali, Wkipedia

Radyasyon’un İnsan Yaşamına Zararları: “Nükleer santraller muz yemek kadar zararsız.!” bu meşhur cümleyi hepimiz duymuşuzdur. Elbette aslı vardır, yanlış bir cümle değil. Ancak sorun olası nükleer santral kazalarından sonra başlıyor. Bir nükleer santralin çekirdeğinde gerçekleşen bir patlama sonucunda ortama muhteşem seviyede bir radyasyon salınır. Chernobyl Nükleer Santral kazası bu durumun en acı örneğidir. Gelin şimdi son olarak radyasyonun insan sağlığına olası etkilerini konuşalım.

1)Radyasyonun Moleküler Düzeydeki Etkileri: Hücrede temel ihtiyacımız olan su veya organik moleküller aktif radikallere ayrılır. Bunlar hücrenin yapısını bozar.

2)Radyasyonun Hücresel Düzeydeki Etkileri: Radyasyon çok farklı bir etkidir ve radyasyona tamamen dayanıklı hiçbir hücre yoktur. Yani bu etkinin karşısında sapa sağlam duracak hücre sayısı sıfırdır.

Hücrenin çekirdeği ve bölünme halindeki kromozomlar stoplazmaya oranla daha duyarlıdır. Dolayısıyla tahribe daha fazla açıklardır.

DNA üzerindeki etkisi ise; doza ve hücrenin siklusundaki durumuna bağlıdır. DNA açısından zararlarını kısaca şöyle sıralayabiliriz;

-Kromozomlarda anomaliler görülür.

-Hücre ölümüne sebep olur.

-Genetik mutasyonlara sebep olur.

-Kansere yol açar.

D

Chernobyl Nükleer Reaktör Patlamasından Sonra, Wikipedia

 

Kaynaklar:

Gerçekten Bilmeniz Gereken 50 Fizik Fikri/Joanne Baker

Bilim Kitabı Alfa Yayınları

Planet Yazar: @SultanKIŞ

 

About the Author:

Bir Cevap Yazın

%d blogcu bunu beğendi: