RADYOAKTİFLİK

Kendiliğinden ışıma yapabilen maddelere radyoaktif maddeler denir. Radyoaktiflik çekirdek yapısıyla ilişkilidir. Radyoaktif bir atom hangi bileşiğin yapısına girerse o bileşiği radyoaktif yapar.

Radyoaktif elementler kuvvetli birer enerji kaynağıdır. Radyoaktif elementler bu enerjiyi kendiliklerinden yayınlarlar ve bu olayı hiçbir şekilde durdurmak mümkün değildir.

Radyoaktif elementin tek başına bulunması, bileşik içinde bulunması, katı, sıvı, gaz, iyon halinde bulunması radyoaktif özelliğini etkilemez.

Atomun radyoaktif özellik göstermesinde çekirdekteki proton sayısının nötron sayısına oranı etkilidir. Kararlılık kuşağı dediğimiz, aşağıdaki diyagramda görülen p/n oranı 1 ve 1'e yakın olan atomlar kararlıdır. Yani radyoaktif değildir.

Grafikte de görüldüğü gibi hafif atomlarda, (kütle numaraları düşük) çekirdekte, aşağı yukarı eşit sayıda proton ve nötron bulunduğu halde, ağır elementlerin kararlı yani radyoaktif olmayan çekirdekleri protondan daha çok nötron bulundurur.

Kararlılık kuşağı içerisinde bulunmayan çekirdekler radyoaktiftir. Bu şekilde olan atomlar daha kararlı hale gelmek için ışımalar yaparlar. Işıma yapan atomlara radyoaktif atomlar denir.

19.yüzyılın sonlarında kimyacılar,akıllarından geçirmedikleri bir durumla karşı karşıya geldiler.Olayların başlangıcı 1896 yılı,yeri ise Paris’ti.Evinden bir yere gitmek için acele eden Henri Becquerel,ışık geçirmez kağıtlara sarılı bir fotoğraf levhası üzerine yanlışlıkla bir paket uranyum tuzu koydu.Onları çekmecesine bırakıp evden çıktı.Bir süre sonra fotoğraf levhasını çekmeceden çıkarınca çok şaşırdı. Uranyum tuzu levha üzerinde karartıya benzer bir iz bırakmıştı.Levha sanki ışık altında kalmış gibiydi.Tuzların bir çeşit ışınım saldığını düşündü.
Becquerel,çok önemli bir olaya şahit olmuştu.Tesadüflerin bilimsel buluşlarda yer aldığını bilecek seviyede bir bilim adamıydı.Ama konuyu kendisi araştırması gerekirken öyle yapmadı,onu bir mastır öğrencisine havale etti.Söz konusu öğrenci,Polonya’dan yeni göç etmiş olan Marie Curie idi.
*
Pierre ve Marie Curie,bazı kaya türlerinin sürekli olarak ve olağanüstü miktarlarda enerji saçtığını görmüşlerdi.Üstelik bunu hacim kaybetmeden ve fark edilebilecek hiçbir değişime uğramadan yapıyorlardı.Bu olay Curie’lerin bilemeyeceği bir özellikteydi.Hatta gelecek yüzyılda Einstein tarafından açıklanıncaya dek hiçkimse tarafından da anlaşılmayacaktı.İşin gerçeği,sözü edilen kayaların etkili biçimde kütleyi enerjiye çevirmekte oluşuydu.
Marie Curie bu etkiyi radyoaktiflik olarak adlandırdı.Sonraki çalışmalarında Curie’ler iki tane yeni element buldular:Polonyum ve radyum.
*
O günlerde Yeni Zelanda doğumlu Ernest Rutherford,Montreal’deki McGill Üniversitesi’nde yeni keşfedilmiş olan radyoaktif maddelere ilgi duymaya başlamıştı.F.Soddy adındaki bir meslektaşı ile birlikte bu maddelerin küçük miktarlarında bile muazzam enerji rezervleri bulunduğunu keşfetmişti.Bu rezervlerdeki radyoaktif bozunmanın,yani kararsız bir atom çekirdeğinin parçacık ve enerji salarak daha hafif ve kararlı başka bir çekirdeğe dönüşmesi olayından Yerküre’deki sıcaklığı sorumlu tuttular.Elbette kütle-enerji ilişkisini henüz bilmiyorlardı.Ama radyoaktif elementlerin bozunarak başka elementlere dönüştüğünü bulmuşlardı.Bir benzetme yapılacak olursa,bugün bir uranyum atomu varken yarın kurşun atomu oluyordu.Bu olay sanki simya gibi bir şeydi.Üstelik doğada kendiliğinden oluyordu.
*
Rutherford, radyoaktiflik olayının pratik hayatta kullanım yeri olacağını gören ilk kişi oldu.Her radyoaktif maddenin yarısının bozunması için gereken zaman miktarının, yani yarı-ömrün aynı olduğunu anladı.Üstelik bu sabit ve güvenilir bozunma hızı bir çeşit saat görevi de görebilirdi.Bir maddenin şu anda ne kadar radyasyonu olduğu ve hangi hızla bozunmakta olduğu saptanınca,geriye doğru hesaplanırsa maddenin yaşı bulunurdu.Bu düşüncesini bir parça uranyumlu maden cevheri üzerinde denedi ve cevherin yaşını 700 milyon yıl olarak hesapladı.O günlerde bu rakam,Yerküre’nin yaşı olarak çoğu insanın kabullenmeye hazır olduğundan çok daha büyüktü.
*
Rutherford,1904 yılında Kraliyet Enstitüsü’nde konferans vermek için Londra’ya gitti.Konu yeni radyoaktif bozunma kuramı idi.Amacı,bu kuramı anlattıktan sonra sözü uranyumlu maden cevherine getirmekti.Ünlü bilim adamı Lord Kelvin de konferansı dinlemek için gelmişti.Ama artık 80 yaşındaydı ve bu tip konferansları ancak uyuklayarak izleyebiliyordu.Özellikle fizik alanında yeni gelişmeleri takip etmeyi bırakmıştı.Hele yeni fikirleri hiç kabul etmiyordu.Bütün bunları bilen Rutherford,saygılı bir tavırla bir diğer ısı kaynağının keşfi halinde hesaplarının geçersiz olacağını Kelvin’in kendi ağzıyla söylemiş olduğuna değindi.O diğer kaynağı kendisinin bulduğunu ilave etti. Radyoaktiflik sayesinde,Yerküre yaşının Kelvin’in hesapladığı gibi 24 milyon yıldan çok daha fazla olduğunun anlaşıldığını özellikle vurguladı. Lord Kelvin, Rutherford’un bu saygı çerçevesini aşmayan sunumunu dinlerken gülümsüyordu.En ufak şekilde bile etkilenmemişti.Güncellik kazanan rakamları kabul etmiyordu. Yerküre’nin yaşı üzerinde kendisinin yaptığı çalışmaların doğru olduğunu iddia etmeye devam etti.Bu tavrını ölene dek sürdürdü.
*
Rutherford’un bulguları bilimsel bir devrimdi.Ama pekçok kişi bu kuramı kabul etmedi.Bilim dünyasının tutucu beyinleri hızla gelişen yeni fikirleri benimsemekte zorlanıyordu.Öyle ki Dublin Üniversitesi’nden John Joly Yerküre yaşının en fazla 89 milyon yıl olduğunu 1930 yılına kadar savundu.Öldüğü gün bile aynı fikirdeydi. Rutherford’un öngördüğü uzun zaman dilimi bazı kişilerin karşı çıkmasına rağmen yavaş yavaş kabul görmeye başlamıştı.Ama Yerküre’nin gerçek yaşının belirlenmesi için aradan daha çok yılların geçmesi gerekecekti.
*
Radyasyon araştırmaları devam ediyordu.Ama bu araştırmalar hiç kimsenin hem bilmediği hem de beklemediği sonuçlar veriyordu.1900’lü yılların başında Pierre Curie, radyasyon hastalığının belirtilerini göstermeye başlamıştı bile.Kemik ağrıları ve kronik kırıklık hissediyordu.Ancak ölümü bambaşka şekilde oldu.1906 yılında bir at arabasının altında kalarak can verdi.
O yıllarda radyoaktiflik,yararlı olan bir enerji gibi algılanmıştı.Uzun yıllar boyunca diş macunu ve müshil üreticileri ürünlerine radyoaktif toryum kattılar.1920 yılında bile radyoaktif maden suyu kaynaklarının şifa verici olduğu sanılıyordu.Tüketim mallarında radyoaktif madde kullanımı ancak 1938 yılında yasaklandı.Ama Marie Curie 1934 yılında lösemiden ölmüştü.
Radyasyon,hem zararlı hem de kalıcıdır.Bugün için bile Marie Curie’nin 1890 yıllarından kalma notlarına dokunmak çok tehlikelidir.Kendisine ait laboratuvar kitapları kurşun astarlı kutularda korunmaktadır.Onları görmek isteyenlerin koruyucu giysiler giymeleri gerekir.

paylaşım içn tesşşkürler