RADYOAKTİFLİK

Tarih 18 Haziran 2009

RADYOAKTİFLİK i. (radyoaktiften rad­yoaktiflik). Nükl. Bir atom çekirdeğinin, ta­necikler veya elektromagnetik ışımalar ya­yarak kendiliğinden parçalanması. (RADYO­AKTİVİTE de denir.) [Bk. ANSİKL.] || Rad­yoaktiflik sabiti, radyoaktif bir elementin kütlesinin bir saniyede parçalanabilen kesri.
— ANSiKL. Nükl. Radyoaktiflik olayını ilk defa 1896 yılında, H. Becquerel uranyum­da keşfetti. Tabiatta, kendiliğinden radyoak­tif olan bazı ağır çekirdekli elementler var­dır. Bunlar dört grupta toplanır:
1. radyum ailesi (grubu); bu grup uranyum 238 ile başlar ve art arda parçalanmalarla bu çekirdek, kararlı olan kurşun 206 haline dönüşür;
2. aktinyum serisi; bu seri uranyum 235 ile başlar, kurşun 207′ye dönüşerek biter;
3. toryum serisi, toryum 232 ile başlar, kur­şun 208 ile son bulur;
4. neptünyum serisi, neptünyum 237′den başlar bizmut 209′a dönüşerek biter.

Bu serilerde, radyoaktifliğin çeşitli tipleriy­le karşılaşılır:
1. alfa (a) radyoaktiflik, iki nötron ve iki protondan meydana gelen bir helyum çekirdeği yaymaktır. (Meselâ: 92u238- 90 Th234 + a.) Bu radyoaktiflikte çekirdeğin yükü, iki birim oranında eksilir;
2. beta (B) radyoaktiflik, bir pozitif ve nega­tif elektron yayımıdır. (Meselâ: 90Th234 91Pa234 + B .) Bu radyoaktiflikte, elektron eksi yüklü ise çekirdek yükü bir birim ar­tar, artı yüklü ise bir birim azalır;
3. gamma (y) radyoaktiflik, bir çekirdeği uyarılmış bir halden, daha az uyarılmış veya kararlı hale getiren elektromagnetik bir Işınım kuvantumunun yayımıdır. Radyoaktif dönüşümler az veya çok hızlı olur. Göz önü­ne alınan element çekirdeğinin yarısının parçalanması için gerekli süreye «periyot» denir. Dış etkenlerin hiç birine bağlı değil­miş gibi görünen bu periyot çekirdekten çekirdeğe çok değişir. Bir saniyenin milyarda birinin binde biri (10-12 saniye) kadar sü­ren periyotlar olduğu gibi 1017 yıla ulaşanlar da vardır. Nükleer tepkimelerde, tabiatta bulunmayan radyoaktif çekirdekler elde edi­lebilir. Joliot tarafından keşfedilen bu ola­ya sunî radyoaktiflik denir; tıpta ve meta­lürjide kullanılan bütün radyoaktif izotop­lar bu buluştan sonra elde edilebilmiştir.

• 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 kontrolda, özellikle radyoaktif bir elementin radyoaktif olmayan bütün izotopiarıyle aynı kimsal özellikler göstermesinden yararlanılır. Bu özellikler belli atom gruplarının etiketlenmesine imkân vermiştir: böylece belli sayıda radyo­aktif atom taşıyan moleküllere «etiketlenmiş molekül» adı verilir. Burada radyoaktifliğin değişik bilim dallarındaki birkaç uygulama­sından söz edeceğiz.

a) Kimyada uygulamalar. «Işınım kimya­sı» adı altında yeni bir kimya dalı ge­lişmiştir. Bu dalın konusu ışıma altında gelişen yeni kimyasal tepkimelerin ince­lenmesidir. Böylece klasik kimyada bilin­meyen yüksek polimerler elde edilmiştir. Bu işlemlerde kobalt 60 gibi radyoaktif­lik derecesi çok yüksek kaynaklar kullanılır.
b) Biyoloji ve tarımdaki uygulamalar. Rad­yoaktiflik en geniş uygulamasını bu alanda bulur.
Etiketlenmiş moleküllerden metabolizmala­rın incelenmesinde yararlanılır. Bir bitkiye, içinde düşük oranda karbon 14 radyoaktif izotopu bulunan karbon dioksit. solunumu yaptırıldığında, bitkinin bünyesinde karbon izlenebilir.
Radyoaktif ışınımlar canlı hücreler üstünde çok büyük etkiler yapar; bu hücreleri önce değişikliğe uğratır; sonra da öldürür, insan için çok zararlı olan bu etkiler tarımda ya­rarlı sonuçlar verir. Böylece bu ışınımların etkisiyle değişime uğratılarak çok çabuk ol­gunlaşan yeni bir domates türü üretilmiştir. Bu yolla, iskandinav ülkelerinde domates ekimi çok geniş ölçüde geliştirilmiştir.

c) Tıbbî uygulamalar. Biyolojideki uygulamasıyle aynı ilkeye dayanır. Işınımla hücre­lerin yok edilmesi kanser ve tümör tedavisin­de bir metot haline gelmiştir; bu amaçla, uzun süredir X ışınları kullanılıyor. Fakat radyoaktif izotopların kullanılması bu meto­dun alanını çok genişletti. Hastalığın duru­muna göre mevziî bir uygulama (meselâ enjeksiyonla) yapılabileceği gibi bir dış ışınım kaynağı da (kobalt «bombası») kulla­nılabilir. Kobalt 60, fosfor 32, iyot 131 ve altın 198 tıpta en çok kullanılan izotoplar­dır. Bk. ALFATERAPİ, BETATERAPİ, RAD­YUM tedavisi. RADYOBİYOLOJİ, RADYO­TERAPİ.
ç) Metalürjideki uygulamalar. Radyoaktif izotoplardan, çeliğin kalıpta katılaşmasını metalürjik tepkimelerin kinetiğini v.b. ince­lemekte yararlanılır. Radyoaktif izotoplarla metallerin yayılması kolayca incelenir; me­selâ bir alaşımda bir metalin dağılımı filme alınabilir. Çok yoğun kobalt 60 kaynakları kullanılarak, büyük madenî parçaların rad­yografisi yapılıp hatalar bulunabilir.
d) Sanayideki çeşitli uygulamalar. Sıvıların seviyelerini ölçme âletleri, viskozimetreler gibi, ışınımın özelliklerinden yararlanan bir­çok cihaz yapılmıştır. Bir seviye kontrol âle­ti saydam olmayan kapalı bir kaptaki sıvının seviyesini belirlemeğe yarar.
Ayrıca bu ışınımlardan, seri halinde yapı­lan yassı parçaların kalınlıklarını ölçmede yaygın şekilde faydalanılır (bunun için par­ça ışınım kaynağıyle detektör arasına konur ve kalınlığın fonksiyonu olarak soğurulan ışınım miktarı ölçülür).
e) Öbür uygulamalar. Radyoaktiflik aynı za­manda tarih ve jeolojide de kullanılır. Ah­şap eşyanın veya kumaşların yapıldığı ta­rih, taşıdıkları karbon 14 miktarı tespit edi­lerek oldukça kesin bir şekilde bulunabilir. Bu usul, eski medeniyetlerin incelenmesinde büyük yararlar sağlar. (L)

RADYOAKTİVİTE i. (fr. radio-activite). Nükl. Bk. RADYOAKTİFLİK.