Page 44 - Fen Lisesi Fizik 12 | 4. Ünite

4.

ÜNİTE 4.3. RADYOAKTİVİTE
4.3. RADYOAKTİVİTE

4.3.1. KARARLI VE KARARSIZ DURUMDAKİ ATOMLAR VE ÖZELLİKLERİ

1896 yılında Henri Becquerel (Henri Bekerel)
(Görsel 4.3.1) uranyum tuzu kristallerinin hiçbir dış
uyarı olmaksızın ışıma yaptığını ve bu ışımanın bir
fotoğraf plağını kararttığını tespit etti. Bu şekilde
atom çekirdeğinin tanecikler veya elektromanyetik
ışınlar yayarak bozunması olayına radyoaktivite,
yapılan ışımaya ise radyoaktif ışıma denir. Kendili-
ğinden veya dışarıdan bir etkiyle bozunuma uğraya-
bilen atom çekirdeklerine radyoaktif çekirdek, bu
çekirdeklerin oluşturduğu maddelere ise radyoaktif
madde denir.

Atom kütlesinin büyük bir kısmı çekirdekte bulu-
nur. Bir atom çekirdeğinin parçalanmaya ve nük-
leer bozunmaya karşı dayanıklılığı, o çekirdeğin ka- Görsel 4.3.1: Henri Becquerel (1852-1908)
rarlılığının bir göstergesidir. Atom çekirdeğindeki
nükleonları bir arada tutan güçlü nükleer kuvvet,
protonların birbirini itmesine sebep olan elektros-
tatik kuvvetten büyükse nükleonlar bir arada bu-
lunmaya devam eder ve çekirdek kararlı yapısını
216 muhafaza eder (Görsel 4.3.2). Atom çekirdeğindeki
proton ve nötron sayılarının oranı çekirdeğin kararlı
olup olmadığını belirler. Kararlı çekirdeklerin nötron
sayıları proton sayılarına eşit ya da yakındır. Atom Görsel 4.3.2: Nükleonlar arasındaki itme ve çekme
numarası 20’ye kadar olan hafif elementler bu şar- kuvvetleri
ta uyduklarından dolayı kararlı çekirdeklerdir. Bu
atomlar, bazı izotopları hariç kararlıdır.

Çekirdeğin boyutları büyüyüp element ağırlaştık-
ça proton ve nötronları bir arada tutmak zorlaşır. Nötron sayısı 120
Bunun sebebi, elektriksel kuvvetlerin güçlü çekir- Kararlılık
dek kuvvetine oranla daha uzun menzilli olmasıdır. 100 ku ağı
Böylece çekirdek büyükse elektriksel itme kuvveti, I.Bölge
çekirdeği kararsızlığa doğru götürür. Ağır çekirdek- 80 n>p
lerde nötron sayısının proton sayısına oranla daha n=p III.Bölge
fazla olması çekirdeğin kararlı yapıda olmasını sağ- 60
lar. Ağır elementler için nötron/proton oranı yakla-
şık 1,5 değerine eşittir. Şekil 4.3.1’de görülen grafik- 40 II.Bölge
ten de anlaşılacağı gibi bu durum atom numarası 83 n<p
olan elementlere kadar geçerlidir. Atom numarası 20
83’ten fazla olan elementlerde nötron fazlalığı da
çekirdek kararlılığı için yeterli olmamaktadır. 0 20 40 60 80 83 Proton sayısı

Şekil 4.3.1: Atomların nötron ve proton sayıları oranına
göre kararlılık durumları grafiği
Yok oluş öncesi
elektron pozitron

Yok oluş sonrası Gama ışını

Gama ışını