RADYOAKTIVITE Radyoaktif denilen bazi cisimlerin kendiliklerinden bir parçalanma sonucu fotograf plaklarina etki eden, gazlari iyonlastirip elektrige karsi iletken kilan ve daha bazi olaylara sebep olan çesitli radyasyonlar yayabilme özelliigidir. Bir radyoaktif çekirdegin kendiliginden bir baska çekirdege degismesi olayina dezentegrasyon , yapma olarak bir çekirdekten bir baska çekirdegin elde edilmesi olayina da transmütasyon denir. Fizikokimya bilimleri alaninda modern kesiflerin en önemlisi radyoaktifligin kesfi olmustur. Zira bu kesif; bizzat bu olayin kesfi yaninda, kimyasal element hakkindaki düsüncelerimizi de temelinden degistirmistir. Öte yandan, atomun yapisi hakkindaki simdiki teorilerle izotopluk kavramini ve bazi atomlarin çekirdeklerinin büyük birer enerji kaynagi teskil ettiklerini ve bunlardan ilk faydalanmayi hep bu keske borçluyuz. Radyoaktiflik, henri becquerel tarafindan, 24 subat 1896’da X isinlarinin kesfinden iki ay sonra kesfedilmistir. Bir crookes tüpünden husule gelen katod, pozitif ve röntgen isinlarinin özelliklerinden biri de, flüoresan maddelerin flüoresansina sebep olmalaridir. Iste bu olayin incelenmesidir ki radyoaktifligin kesfine yol açmistir. Ilk röntgen tüpleri antikatotsuzdu. X isinlarinin kaynagi katod isinlarinin gelip çarpmasiyla flüoresan kilinmis olan tüpün çeperinde bulunuyordu. O halde, Röntgen tüpünün cami gibi flüoresan olan, yani sebebi her ne olursa olsun bir dis etkiyle isik verebilen baska cisimlerinde röntgen isinlarini verip vermeyecegi hakli olarak sorulabilirdi. Söhretli Fransiz matematikçisi Henri Poicare, 20 Ocak 1896’da, Fransiz Fen akademisine röntgen tarafindan elde edilen bir klise göstermis ve fluoresan kilinmis bazi cisimlerin X isinlari verip vermediklerinin arastirmasinin enteresan olacagi ifade etmistir. Bunun üzerine bir çok fizikokimyaci durumu incelemege baslamistir. Çinko sülfür, Kalsium sülfür üzerinde yapilan denemeler olumsuz sonuç vermistir. H. Becquerel benzer denemeleri bazilari fluoresan olan uranyum tuzlari üzerine yapmistir. Siyah kagida sarili fotograf caminin siyahladigini görmüstür. Becquerel, sonraki denemelerinde gözlenen olayin fluoresansa bagli olmadigini, tuzun önceden aydinlatilmasina lüzum olmadigi gibi, urainumun fluoresan olan ve olmayan bütün tuzlarinin ayni sekilde etkide bulunduklarini ve metalik uranyumun en fazla aktif oldugunu bulmustur. Becquerel, daha sonra, tam karanlikta bulundurulan Uranyum bileskelerinin siyah kagit arasindan uzun fotograf plaklarina etkide bulunan bazi isinlar yayinladik süre bulmustur. Bu isinlara uranik isinlar denmistir. Bu isinlar, Rötgen ve lenard isinlari gibi ince metalik levhalardan geçer ve gazlari iyonlastirirlar; olay, uranium dahil oldugu bilesige tabi degildir; siddeti, uraniumun mutlak miktariyla orantili olup aydinlatma, isitma gibi dis etkilere de tabi degildir. O halde radyoaktiflik maddenin atomik bir özelliginden ileri gelir. Bequerel’in kesfinden sonra baska cisimlerin de uranium gibi uranik isinlar yayip yaymadiklari arastirilmistir. Fransa’da Pierre ve Marie Sklodowska Curie ve Almanya’da G. Schmidt tarafindan ayni zamanda yapilan arastirmalar sayesinde thoruim tuzlarinin da, uranium tuzlari gibi uranik isinlar verdiklerini bulmuslar. Bu isinlara Becquerel isinlar da denmistir. Becquerel yahut uranik isinlar veren cisimlere radyoaktif cisim; bu isinlar yardimiyla meydana konulan maddenin bu özelligine radyoaktiflik denir. Bu özellige malik olan elementlere radyo element; radyo element; radyoaktiflik özelligi ile ilgili olaylar, metodlar ve araçlari bir arada inceleyen bilim dalina da radyoaktivite adi verilmistir. Bu gün kirktan fazla dogal element bilinmektedir. Bunlarin çogu periyodik sistemin son periyotlarinda yer alan agir elementlerdir. Ileride görülecegi gibi, yapma olarak bir çok radyo element elde edilmistir. RADYOAKTIF MADDELERIN ÖZELLIKLERI Atom çekirdeklerinin bir dis etki olmaksizin kendiliklerinden isima yapmalarina ve bu tür isima yapan atomlara da radyoaktif atom adi verilir. Radyoaktif atomlarin çekirdekleri kararsizdir. Atom çekirdeklerinin kararligi nötron ve proton sayisina baglidir. He, C, N ve O gibi hafif atom çekirdeklerinde nötron sayisi, proton sayisina esittir. Nötron sayisinin proton sayisina orani 1’dir. Bu çekirdekler karalidir. Proton sayisi 2040Ca atomundan fazla olan atomlardan; nötron sayisi proton sayisina esit olan kararli atom çekirdegi yoktur. Bu atom çekirdeklerinde Coulomb itme kuvvetleri, çekirdegin kararliliginin azalmasina sebep olur. Agir elementlere dogu nötron sayisinin proton sayisina orani git gide artar. Kararli olan 80200Hg izotop atomunda n/p orani 1,5’tur. N/p orani 1,5’tan büyük olan çekirdeklerin kararliliklari kaybolur, en son kararli çekirdek 83209Bi’tur. 83209Bi’tan proton sayisi büyük olan atom çekirdekleri kararsizdir. Çekirdekleri kararsiz olan atomlar radyoaktiftirler ve radyoaktif bozunmalar ile karali hale ulasmak isterler. Bu bilgiler isiginda bir atom çekirdeginin radyoaktif özellik göstermesi için uymasi gereken sartlari su sekilde sirayalabiliriz: Çekirdekte bulunan nötron sayisinin proton sayisina oraninin 1,5’tan büyük olmasi, Atom numarasinin 83’ten büyük olmasi. Bununla birlikte atom numaralari küçük olan bütün izotoplarin çekirdekleri kararlidir. Mesela, 6 proton ve 6 nötrona sahip olan 612C izotopu karali olmasina karsin 6 proton 8 nötrona sahip olan 614C izotopu kararsiz yani radyoaktiftir. Görüldügü gibi, radyoaktiflik çekirdek yapisi ile yani çekirdekteki proton ve nötron sayilari ile diger bir deyisle çekirdegin cinsi ile ilgilidir. Yapilan deneyler radyoaktif bir elementin bu özelligini bilesiklerinde de gösterdigi ortaya koymustur. Bir elementin radyoaktif özelligi o elementin kimyasal durumuna bagli degildir. Sicaklik ve basinç gibi dis etkiler de radyoaktif özelligi degistirmez. Bunlara ek olarak radyoaktif özellik maddenin kati, sivi veya gaz halinde bulunmasiyla da ilgili degildir. Kursundan bir kröze içinde bir miktar radyum koyup bir magnetik alana tabi tutulursa radyasyonlar üç gruba ayrilir. Bir kismi hafifçe sola sapar, pozitif yüklüdürler, bunlar iki elementer yüke malik olan helyum çekirdekleridir, bunlara alfa isinlari denir; bir kismi fazlaca saga sapar, negatif elektronlar olup bunlara beta isinlari denir; bir kismi hiç sapmaz, bunlar çok kisa dalga boylu elektromagnetik dalgalar olup bunlara gama isini denir. Radyoaktif maddelerden yayilan alfa beta ve gama isinlari çesitli olaylara sebep olurlar. Mesela; kari, sivi ve gaz halindeki maddeleri iyonlastirirlar. Cam, porselen, fayans gibi maddeler radyoaktif isin temasinda renklenirler. Renklenme isinlarin yollarina karsilik gelen bölgede olur. Radyoaktif isinlar canli hücrelerine etki ederler. Basta kanser olmak üzere birçok hastaliga sebep olurlar. Nesiller boyu kalitsal bozukluklar meydana getirebilir. Simdi bu bozunma türlerini sirasiyla inceleyelim. Alfa Isinlari: Alfa isinlari iki defa pozitif yüklü helium çekirdekleridir. Gerçekten alfa partiküllerinin spetik yükleri bu partikülleri veren radyoaktif cisim ne olursa olsun, daima hidrojeninkinin yarisina esittir. Bu sonuç, ancak alfa taneciklerinin atom agirliginin ikiye esit oldugu yahut, Rutherford’un ilk anda ileriye sürdügü gibi, bunlarin kütlesi 4 olan ve herbiri 2 e yüküne malik atomlardan ibaret oldugu seklinde izah edilebilir. Ramsay 1904’te, Rutherford’un ileri görüsünün tamamiyle yerinde oldugunu genel olarak ispat etmistir. Gayet ince çeperli fakat gazlari geçirmeyen bir cam ampul içerisine radon konmustur; bu ampul de daha büyük, havasi, bosaltilmis ve iki elektrot ihtiva eden bir baska ampul içerisine alinmistir. Bir müddet sonra dis ampulde husule getirilen bie desarjin helium spektrumunu verdigi görülmüstür. Deneme sartlarina göre, bu helium ancak ince kenarli birinci ampulün çeperinden alfa partiküllerinden ileri gelebilirdi. Radonun bozunmasi söyle olmustur. 86Rn 222è84Ra218+ 2He4 Böylece süpheye mahal kalmaksizin alfa partiküllerinin helium çekirdeklerinden ibaret olduklari meydana konulmustur. Alfa isinlari radyoaktif atomdan, bu atoma tabi olarak çok büyük bir hizla yayinlanirlar. Örnegin RaC ‘nin verdigi partiküllerinin hizlari 19220 Km/s’dir. Bir radyoelementin verdigi alfa isinlari genellikle ayni enerjiye maliktirler, yani bunlar monokinetikler veya ayni enerjiyi haiz gruplar olarak kendini gösterirler. Bir isinin husule geldigi andan itibaren durduruldugunda ana kadar bir ortamda aldigi yola, bu isinin ortamdaki yolu denir. Radyoaktif cisimlerin elektrik, isi kimyasal olaylari,esas itibariyle alfa isinlarindan gelir. Bir radyoaktif cismin verdigi alfa partiküllerini saymak suratiyle Avogadro sayisi bulunabilir. Bunun için bir taraftan bir radyoaktif cismin belli bir kütlesinin belli bir zamanda verdigi helium hacmi ölçülür ve buradan 11,2 litredeki helium sayisi hesaplanir. Alfa isinlarinin havadaki yollari ilk hizlarinin küpü ile orantilidir. Bu kanunun geçerli oldugu sinirlar içinde alfa partiküllerinin iyonlastirma gücü, partikülün hizi ile ters orantilidir ve bir alfa partikülünün husule getirdigi iyon sayisi R2/3’le orantilidir; R partikülün yoludur. Radyoaktif cisimlerin elektrik, isi ve kimyasal olaylari, esas itibariyle, alfa isinlarindan gelir. Bir radyoaktif cismin verdigi alfa partiküllerini saymak suretiyle avogadro sayisi bulunabilir. Beta Isinlari: Beta isinlari negatif elektronlardan ibarettirler. Hizlari isik hizina yaklasir, yollari alfa isinlarininkinden daha uzundur. Beta isinlari da iyonlastirici isinlardir. Beta isinlarini primer ve sekonder olmak üzere iki gruba ayirmak mümkündür. Primer beta isinlari çekirdekten gelen isinlardir. Örnegin 83Bi10 beta dezentegrayonu ile 84Po10’a dönüsür: 83Bi210è84Po10+B- Bu dönüsüme çekirdekte bir nötronun bir protona dönüsmesi sonucunda meydana gelir : nèp + B- . Bir radyoelementin verdigi beta isinlari izokinetik degildir. Bunlarin enerjileri en küçük degerden en büyügüne kadar degerler alabilir. Kaba olarak maksimum, maksimal enerjinin üçte birine tekabül eder. Bu sekilde enerjileri kesiksiz bir enerji dagilimi gösteren beta isinlari, primer beta isinlarini teskil eder ve yalniz bunlar çekirdek dezentegrasyonundan gelenlerdir. Bazi atomlarda bunlarin yaninda ayni enerjiye sahip beta isinlari gruplari da yer alir ki bunlara sekonder beta isinlari denir. Beta isinlari çok gericidir, yani yollari çok uzundur. Çogu radyoaktif cisim alfa, beta ve gama isinlarini filtre etmek gerekir. Ama bugün kuvvetli ari beta kaynagi olarak yapma yolla elde edilen Stronsium - 90’dan faydalanilir. Alfa parçaciklarina oranla kütlelerinin çok az, hizlarinin ise çok yüksek olusundan daha fazla nüfuz etme özelligine sahiptirler. 2-3 mm kalinligindaki alüminyum levhadan geçebilirler. Beta parçaciklari elektrik ve manyetik alanda, alfa parçaciklarina göre zit yönde ve kütlesinin çok küçük olmasi nedeniyle daha fazla sapmaya ugrarlar. Beta bozunmasina ugrayan bir atom, çekirdeginden bir elektron firlatir. Firlatilan bu elektron ise çekirdekteki bir nötronun bir protona dönüsmesi sonucunda olusur. Netice itibariyle beta bozunmasina ugrayan elementin atom numarasi 1 artar, kütle numarasi ise degismez. Gama Isinlari: Gama isinlari kisa dalga boylu elektromagnetik radyasyonlardir. Bir çekirdekte alfa yahut beta isinlari meydana geldikten sonra çogu zaman çekirdek uyartilmis hale geçer. Uyartilmis haldeki çekirdegin bir enerji asirisi vardir. Uyartilmis çekirdek normal haline dönüsünde kaybettigi bu enerj, asirisi çekirdekten bir tanecigin firlatilmasi seklinde olmazsa buna bir izomerik geçis denir ve bu sirada gama radyasyonu yayinlanir. Uyartilmishalde uzun süre kalan çekirdek ile normal haldeki çekirdegeler denir.Enerjileri yüksek olan gama isinlari birkaç santimetre kursundan geçer. Örenegin ThC” nün verdigi gama isinlarinin yarilanma kalinligi yani radyasyonlarin siddetinin yariya düsmesi için lüzumlu kalinlik 1,5 cm kursundur Gama isinlari dogrudan dogruya iyonlastirici degildirler, ama meydana getirdikleri elektronlarla bunu yaparlar. Gama isinlarinin etki gücü çok yüksektir. Beta isinlarina göre 100 kat daha fazla nüfuz etme özelligine sahiptirler. Gama isinlari birkaç santimetre kalinligindaki kursundan geçebilir. Gama isinlarini ancak kalin kursun levhalar 2-3 metrelik beton bloklar durdurabilir. Gama isinlari yüksüz olduklarindan elektrik ve manyetik alanda sapma göstermezler. Gama isinlari iyonlastirici degillerdir. Gama parçaciklarinin kütlesi ve yükü sifir kabul edilir. Dolayisiyla gama bozunmasina ugrayan bir elementin atom ve kütle numarasi degismez. Gama isinlari çok yüksek enerjili, elektromanyetik dalgalardir. Genele olarak gama isinlari tek basina meydana gelmez. Bir takim radyoaktif bozunma veya çekirdek tepkimelerinin ardindan meydana gelir. Örnegin alfa ve beta parçaciklari olusturan bazi radyoaktif bozunma tepkimeleri sonucunda çekirdek enerjili halde kalir. Bu yüksek enerjili çekirdek gama isini yayarak daha düsük enerjili çekirdege dönüsür. Sekonder Beta Isinlari: Bazi izomerik geçislerde bazi uyartilmis çekirdekler gama isinlari vermezler, ama enerji asirilari atomun çekirdek disindaki ve çogunlukla K tabakasindan elektron koparip firlatmaya harcanir. Buna iç dönüsüm denir. Çekirdek disi elektronlar belli enerji seviyeli elektronlar oldugundan, bu sekonder beta isinlarinin enerjileride bellidir. Genellikle, izomerik geçis enerjisinin ancak bir kismi iç dönüsüm elektronlari verir. Bir iç dönüsüm elektronun firlatilmasindan sonra bosalan yere üst tabakalardan elektron siçramasi sonucu ya enerji elektronun çiktigi ve geldigi seviyedeki enerji farkina esit enerjili ve elementin karakteristigi olan X isinlari fotonu meydana gelir, ya da bu enerji üst tabakalardaki bir elektronun firlatilmasina harcanir. Böylece isimasiz bir iç dönüsüm olur. Bu sekilde meydana gelen elektronlara auger elektronlari denir. Bunlarin da enerjileri bellidir. Yukaridaki izahlardan anlasilacagi üzere, beta isinlarinin dagilimi çok karisiktir. Kesiksiz bir enerji dagilimi gösteren primer beta isinlari yaninda belli enerjili dönüsüm ve auger elektronlari da bulunur. Pozitron Isimasi: Pozitron isimasinda çekirdekteki bir proton bir nötrona dönüsür. Bu esnada özellikleri elektrona benzeyen fakat pozitif yüklü bir tanecik olusur. Bu tanecigin çekirdekten disari firlatilmasi pozitron isimasidir. Pozitron parçacigi B+ veya +1e0 seklinde sembolize edilir. Pozitron isimasi yapan bir çekirdegin atom numarasi 1 azalir, kütle numarasi ise degismez. RADYASYONUN GENETIK ETKILERI Düsük seviyeli radyasyonun tek belirgin sagliksal etkisi sonraki kusaklarda görülen genetik sakatliklara sebep olmasidir. Genellikle genetik bozukluklar olarak adlandirilan bu sakatliklar, renk körlügünden, mongolizm gibi ciddi hastaliklara kadar çesitlilik gösterir. Bazi kisiler, radyasyonun iki basli çocuklarin dogmasina; insan alti ya da insan üstü canavarlarin ortaya çimasina neden olacagina inanirlar. Durum kesinlikle bu degildir; çünkü insanlik daima dogal radyasyona maruz kalmis olmasina karsin, hiçbir zaman bu tür vakalar görülmemistir. Bazi kisiler de radyasyon kaynakli genetik etkilerin insan soyunu yok edecegine inanirlar. Ancak bu da yanlistir. Yani radyasyonun yol açacagi herhangi bir kötü özellik, sonuçta yok olacaktir. Nükleer endüstrinin genetik etkileri, ancak insanin dogal kaynaklardan aldigi radyasyondan sadece yüzde bir kadar daha fazla radyasyon etkilenimine yol açtigi hatirlandiginda en iyi sekilde anlasilabilir. Dogal radyasyonun da, normal olarak karsilasilan genetik bozuklarin sadece %3’ünden sorumlu oldugu düsünülmektedir. Nükleer gücün genetik etkilerini anlamanin muhtemelen daha kolay bir yolu, geç yasta çocuk sahibi olma durumudur. Geç annelik yasinin Down sendromu, Turner sendromu ve birkaç diger kromozomal düzensizlige yakalanma riskini artirdigi bilinirken, geç babalik yasinin da akondroplazia ve binlerce diger otozomal, baskin hastalik riskini hizla artirdigi bilinmektedir. Sonuçlara, fareler üzerinde yapilan çalismalar ile varilmis olmasi ilginçtir, çünkü insanlar üzerinde genetik bozukluga yol açan, radyasyonla ilgili gerçek bir kanit yoktur. Böyle bir kanit bulabilmek için en iyi yol, atom bombasindan sonra Japonya’da hayatta kalan insanlari gözlemektir, ancak dikkatli olarak yapilan birkaç çalismada, bu insanlarin ilk kusak çocuklarinda asiri miktarda genetik bozukluk görülmemistir. Genetik bozukluga sahip bir çocugu olmasi riskini merak edebilir; bu gebelikten önce maruz kalinan her mrem radyasyon için 40 milyonda bir olasiliktir. Hava kirliliginin ve birçok kimyasal maddenin de genetik bozukluga yol açtigini ifade etmek uygun olacaktir. Kükürt dioksit suda çözündügünde ortaya çikan bisülfatlar ve nitrojen oksitlerde elde edilen nitrosamin ve nitrus asiti de içeren 3500 kimyasal madde hakkinda kesin olamayan bilgi mevcuttur. Kafein ve alkolün genetik bozukluklara yol açtigi bilinir. Bir çalismaya göre 28.35 gram alkol, genetik etki bakimindan 140 mrem’lik radyasyona esittir. Bir fincan kahve de 2.4 mrem’lik doza esittir. Genetik bozukluklara yol açan belki de en önemli insan etkinligi, erkeklerin pantolon giyme gelenegidir. Bu, cinsiyet hücrelerinin isinmasina yol açar ve böylece kendiliginden ortaya çikan mutasyonlarin, yani genetik hastaliklarin baslica kaynaginin olasiligini arttirir. Kaba taslak olarak yapilmis mevcut hesaplamalar, bir miliremlik radyasyonun genetik etkilerinin, bes saat pantolon giymekle ayni oldugunu göstermektedir. Nükleer gücün genetik etkileri ile ilgili can sikici bir nokta da, biz üretilen enerjinin karindan yararlanirken, bedelini gelecek kusaklarin ödeyecegi seklindeki zihniyettir. Bununla birlikte, bu kusagin ve teknolojisinin gelecegi olumsuz yönde etkiledigi daha baska ve çok daha önemli durumlarin varligini da hatirlamaliyiz. Nükleer sanayi ve onun sonraki kusaklara yapacagi genetik etkiler konusunda yapilacak anlamli bir degerlendirmede, gelecek kusaklar için, onlarca milyar dolara, onbinlerce yillik çabaya mal olmus ucuz ve bol bulunur, sonsuz bir enerji kaynagi karsisinda söz konusu olan birkaç genetik bozukluk vakasi ile bunlarla mücadele etmek için bizden onlara kalacak ucuz ve etkin araçlarin karsilastirilmasi, dengeyi saglayacaktir. CANLILARIN RADYOAKTIVITEYE KARSI KORUNMA YÖNTEMLERI Henri Becquerel radyoaktiviteyi bulan kisi olarak ünlüdür. Kendisinin ayri zamanda,radyoaktif maddelerin canlilar için tehlikeli oldugunu da kesfettigini bilen çok azdir. Becquerel, içinde radyum örnegi tasidigi cebinin altinda,dersinin yandigina dikkat etmis. O zamandan beri, radyumun zararli isimalar meydana getirdiginden haberimiz vardir ve hiç kimse cebinde radyum tasimayi aklina getirmez. Isinimlarin tehlikesi çok büyüktür,çünkü etkisi,zarar meydana geldikten bir süre(birkaç yil bile olabilir)sonraya kadar hissedilmez. Atom isimalari nedir?Bu terim parçalanan atomlardan firlatilan hizli taneciklerden olusmus demetler ve enerji dalgalari için kullanilmaktadir. Her atom parçalandigi zaman çekirdeginin bir kismini disari firlatmaktadir. Bir atom ortasindaki,çekirdek adi verilen bir göbekten belirli uzaklikta, bu göbegin çevresinde dönen ve elektron adi verilen küçük taneciklerden yapilmistir. Her elektron negatif elektrik yükü tasimaktadir. Çekirdek, proton ve nötron adi verilen iki cins tanecikten yapilmistir. Protonlar pozitif elektrikle yüklüdür, nötronlar yüksüzdür. Bir radyoaktif atomun çekirdegi hiçbir sebep olmadan parçalanma egilimi gösterir. Parçalandigi zaman proton ve nötron firlatacagini söyleyebiliriz. Gerçekten böyle olur, ama çogunlukla, firlatilan tanecikler alfa ve beta tanecikleridir. Alfa tanecigi iki proton ve iki nötrondan olusmus bir gruptur; içinde proton oldugu için pozitif elektrikle yüklüdür. Beta tanecigi elektronla aynidir. Negatif elektrik yükü tasimaktadir. Çekirdegin çevresinde dönen elektronlardan gelmektedir, ama nötronlardan birinin, bir proton ve elektron haline gelmesini saglayan bir dönüsüm sonunda çekirdekten firlatilmaktadir. Taneciklerin hizi bunlarin enerjisini ve giderek, cisimlere geçme yetenegini belirtir. Alfa ve beta tanecikleri hemen hemen isik hizina yakin bir hizla hareket ederler. Enerji dalgalarina gama isinlari denir ve elektrik yükü tasimazlar. Bütün bu isinlarda ve hareket eden taneciklerde, önemli bir ortak özelik, yollari üzerine rastlayan atomlarin elektronlarini koparma egilimidir. Dönmekte olan elektronlarindan bazilarini kaybedince, bu atomlar, elektrikle yüklü hale gelirler ve ilk hallerindeki atomlardan çok daha fazla ve degisik sekilde kimyasal reaksiyon meydana getirme özelligi kazanir. Belki atom, isimalarina gösterilen canli dokularin harap olmasi bu yüzdendir. Herhangi bir isinimin cisimlere ne kadar geçebilecegi bunun enerjisine baglidir. Çünkü, isinim her bir atoma çarpisinda, bu atomlardan elektron koparmakla enerjisinin bir kismini kaybeder. Alfa tanecikleri havada birkaç santimetre ilerleyince havadaki gaz atomlarindan elektron koparmak yoluyla bütün enerjisini kaybeder. Madenlerde yaklasik olarak milimetrenin binde birkaçindan ve canli dokulardaysa yaklasik olarak yüzde birinden fazla bir derinlige giremez. Bir tek alfa tanecigi milyonlarca atomlardan elektron koparabilir. Beta isinlarinin geçme yetenegi alfa isinlarindan daha fazladir, ama canli dokular içerisinde fazla ileri gidemez. Alfa ve beta isinlari verev cisimler deride isinim verev cisimler deride isinim yaniklarina sebep olabilir. Kazara nefes alma yoluyla yada yutularak vücuda girerlerse, özellikle tehlikeli olurlar, çünkü bu isinimlarin geçme yetenegi küçük olmakla beraber, uzun bir süre boyunca akcigerlerin ve midenin çeperlerinde meydana getirdigi etki çok önemlidir. Gama isinlari alfa ve beta isinlarindan çok daha öldürücüdür; hizli nötronlar da öyledir. Bunun sebebi, menzillerinin hemen hemen sinirsiz olmasidir. Bu isinlar, örnegin , insan vücudunun bir tarafindan öte tarafina yada yüksek enerjili gama isinlari halinde yirmi santimetre kalinliginda kursundan geçebilir. Acaba isinim, hayvan olsun, bitki olsun, canlilara neden zarar verir? Bütün canlilar , canli hücrelerden yapilmistir. Büyüme ve eskiyen hücreleri yenileme her bir hücrenin kendisinin bütünüyle ayni olan iki hücreye bölünme yetenegiyle mümkün olmaktadir. Bu bölünme , hücrenin çekirdegi ve belki bu çekirdekte meydana gelen bir kimyasal ürünle dezoksiribonükleik asit(DNA)meydana gelmektedir. Hücreye hayat veren seyin ne oldugunu daha kimse tam olarak bilmemektedir, ama bunun, hücrenin çekirdegini meydana getiren çok atomlu karmasik moleküllerdeki atomlarin, anlasilmasi güç bir düzenlenmesiyle ilgili oldugu sanilmaktadir. Bölünmenin meydana gelmesi için hücrede normal miktarda DNA bulunmalidir ki yeni hücrelerin her birine normal miktarda DNA gidebilsin. Elektrikle yüklü bir tanecik siradan bir moleküle çarparsa, bunun yapisini altüst eder, çünkü atomlarin bir araya gelmesi elektrikle yüklü taneciklerin çesitli atomlarda ortaklasa bulunmasi ve atomlar arasinda degis tokus edilmesiyle mümkün olmaktadir. Isinimin elektrikle yüklü taneciklerinin, canli hücrenin çekirdegi atomlarin çok karmasik ve çok dengeli olan düzenine ve su gibi olan dis kismina gelisi, nasil oldugu daha tam olarak bilinmemekle beraber, hücrenin hayatini ve yapisini zedeleyen yeni bir düzenlemeye sebep olur. Isinlarin etkiledigi bir hücre hemen ölür, yada isinlarin dozu çok büyük ve etkiledigi süre çok uzun degilse, kendini iyi edebilir. Tek bir hücrenin, yeri doldurulur. Ama, bir hayvanin bölünebilen bütün aktif hücrelerinin çekirdegi,bunlarin bölünmesini engelleyecek kadar zarar görürse, o zaman, yeni hücreler meydana gelemez ve biraz gecikirse de, eninde sonunda hayvanin ölümü gelir. Çok yüksek dereceli isinim bir canliyi hemen öldürebilir, çünkü, hücrelerin kimyasal düzenini bozmakla can alici organlari öylesine kötü bir sekilde zedeler ki, bu organlar görevlerini yapamaz hale gelir bu da ani ölüm demektir. Insan vücudundaki can alici organlarin korunmasi derine geçebilen gama isinlarindan ve nötron isinimlarindan bile kurtulma sansi artirabilir, çünkü ana organlar zarar görmezse vücut fonksiyonlarini yapmaya devam edebilir. Alyuvarlarin üretiminde artmaya sebep olarak vücudun dayanikliligini arttiran dalak özellikle önemli bir organdir. Biraz tuhaf gelir ama, vücuttaki en büyük kemiklerin korunmasi da önemlidir, çünkü vücuttaki hasarlari onaracak olan yeni kan hücreleri bunlarin ilik kisminda meydana gelir. Eger, örnegin sadece bir kalça kemigi korunursa, bu bir tek fabrikanin kan hücreleri üretmeye devam etmesi iyilesme ve yasama sansini önemli derecede artirir. Hücrelerin isimalarin etkisine ugramasiyla ilgili birçok arastirlamalar yapilabilmektedir; ama hala, birçok sey iyice anlasilmis degildir. Eger, hücre olgun bir hücreyse, bunun iyilesme ve bölünerek çogalabilme sansi çok fazladir. Bölünmenin ilk basamaklarinda olan daha genç hücreler isinlara karsi çok duygundur ve ancak hafif dozlardan zarar görmeden kurtulabilir. Çesitli isinlarin etki olanlari hakkinda bildiklerimizle, halki, radyoaktivitenin tehlikelerinden koruyacak güvenlik tedbirlerini bulmak mümkündür. Hiçbir radyoaktif maddenin çiplak elle tutulamayacagi apaçiktir. Cisim, sadece, alfa ve beta isinlari veriyorsa, bunlarla çalisan kimse eldiven giyerek bunlari elleyebilir. Ama gene de radyoaktif tozlarin solunum yoluyla vücuda girmesi tehlikesi vardir. Bunu önlemek için, cisim, üzerinde içini görmek için bir pencere ve kenarlarindaki deliklerde bir çift eldiven bulunan ve eldivenli kutu adi verilen bir kutunun içinde ele alinir. Çalisan kimse, kutunun disindan içeriye erismek için ellerini eldivenlere sokar. Bu sekilde kutu hava sizdirmaz ve radyoaktif madde çalisan kimsenin hiçbir yerine degmeden kullanilabilir. Gama isini veren cisimlerin kursun ve betondan kalin duvarlarin arkasinda saklanmasi gerekir. Bunlarla ancak uzaktan kumandayla çalisabilir. Radyoaktif cisimlerle çalisanlarin koruyucu elbise, eldiven ve ayakkabi giymeleri ve bazen maske takmalari, laboratuardan ayrilirken de bunlari çikartmalari sarttir. Koruyucu elbisenin bir sekli, üzerinde toplanmasi mümkün olan kirleri çikarmak için firçalanabilir sisirilmis, su geçirmez elbisedir. Bu tedbirler kazara çalisan kimsenin üzerine konan radyoaktif tozlarin laboratuarda yemek içmek, makyaj tazelemek yada sigara içmek, tehlikelidir. Isçiler ve laboratuarlar, isinim miktarini düzenle kaybeden ölçü aletleriyle kontrol edilir. Bu kontrol düzenlerinin en basiti, madalya gibi cep üzerine asilan madensel bir kilif içerisindeki bir fotograf filmidir. Film her hafta yikanir ve filmin kararma miktarina bakarak etkisi altinda kaldigi isinim miktari ölçülür. Eger maksimum bir doz bulunursa isçi bir süre isinimlardan uzak durur. Isinimlara karsi korunma, özellikle nükleer reaktörlerin yakininda önemlidir, çünkü buradaki isinim isteyerek meydana getirilmistir ve laboratuvarlardakinden çok daha siddetlidir. Reaktörler kursunla kaplanmis tek parça bir beton duvarla çevrilmistir. Bu biyolojik kalkan en hizli nötronlar ve gama isinlarini bile durduracak sekilde tasarlanmistir. Tabii kontrol çubuklari ve nükleer yakit, ancak uzaktan kumandayla yönetilir. Bu biyolojik kalkandan disariya biraz isinim sizarsa, otomatik monitörler hemen alarm isareti verir. Atmosferi kirletebilecek tozlardan temizlenmesi için, nükleer elektrik santrallerini havalandirma gelen hava süzgeçlerden geçirilir. Günümüzde radyoaktif maddelerden ve radyoaktif hale gelen gereçlerden kurtulma, önemli bir problemdir. Kaynaklar: Prof.Dr Ali Riza Berkem, Çekirdek Kimyasi Istanbul Üniversitesi Yayinlari 1974 Necdet Çelik, Kimya I-Sürat Yayinlari 1997 Bernard I. Cohen, Çok Geç Olmadan 1994 Sir Lowrence Bragg-Sir James Dhadwik Norman Fisher-Sir Harry Melville-Prof.J.Z Young, Bilim Dünyasi-Arkin Kitapevi Hazirlayan: Begüm SAGOCAK, Özel GAYE Lisesi, 10-A sinifi, Mayis 2000
