Radyoaktiflik

[boxcigar]

Tarihin en büyük raslantısal (tesadüfi) keşiflerinden biri, 1896yılında yapıldı: H.Becqerel, uranyum tuzu kristallerinin ışınyayınladığını tesadüfen gördü. Işığa karşı korunmuş olmasına karşın,fotoğraf plağını, bu maddeden yayılan ışımanın kararttığını gördü.

Kontrollü olarak pek çok gözlem yaptı. Kristalden, hiçbir uyarıalmaksızın ışın yayınlandığını ve bunun yeni tip bir ışıma olduğunusaptadı. Uranyumun kendiliğinden radyasyon yayınlama olayı, kısa birzaman sonra radyoaktiflik olarak adlandırıldı. Diğer araştırıcılar dabazı maddelerin radyoaktif olduklarını gösterdiler. Bu tür çalışmalariçinde en anlamlı araştırma Pierre ve Marie Curie tarafındanyapılmıştır.

Radyoaktif bir cevher (filiz) olan Pitchblend'in tonlarcası, uzunyıllar süren dikkatli ve yorucu kimyasal arıtma işlemlerine tabitutuldu. Sonuçta, her ikisi de radyoaktif olan ve daha önce bilinmeyeniki yeni elementin varlığı, Curie'ler tarafından rapor edildi. Buelementler, polonyum ve radyum olarak adlandırıldı. Rutherford'unsaçılması ile ilgili ünlü çalışması dahil, sonraki tüm deneylerradyoaktifliğin, kararsız atom çekirdeklerinin bozunması sonucuoluştuğunu gösterdi.

Bir elementin kendiliğinden, hiçbir dış etkiye bağlı olmaksızın başkabir elemente dönüşmesidir radyoaktiflik. Uranyumun tüm izotoplarıradyoaktiftir. Alfa ve beta parçacıkları yayarak kurşun izotoplarınadönüşürler. Bu özellik, sıcaklığa, basınca, katalizöre ve başka çevrekoşullarına bağlı değildir.

Her radyoaktif maddenin, bir yarı ömrü ya da yarılanma süresi vardır.Örneğin uranyum-238'in kurşun-206'ya dönüşmesinin yarı ömrü 4.5 milyaryıldır. Yani şu anda elinizde 1 gram uranyum varsa, bu 4.5 milyar yılönce 2 gramdı. Kayaların içindeki uranyum-238 ve kurşun-206oranlarından yararlanılarak o kayaların yaşları belirtilebilir. Buyolla Dünya'daki en eski kayanın yaşınının 3.5-4 milyar yıl olduğusaptanmıştır.

Alınan bu sonuçlar, son zamanlarda geliştirilen rupidyum-87'ninradyoaktif bozunmasında (yarı ömrü 52 milyar yıl) ve feldispat, mikaiçinde bulunan potasyum-40'ın (yarı ömrü 1.3 milyar yıl) yarılanmasürelerinin saptanmasıyla bir kere daha kesin olarak kanıtlanmıştır.

Canlı vücutta kararlı potasyum-39'un yanısıra, kararsız olanpotasyum-40 da bulunur. Potasyum-40 beta yayıcıdır. Yani çekirdektekinötronlardan birisi beta (elektron) yayarak protona dönüşür.

Biyolojide en çok kullanılan izotop, karbon-14 izotopudur. Bu izotopunyarıömrü 5730 yıldır. Bu izotopla yaklaşık 50 bin yol öncesinininkalıntılarının yaşını ölçebilmekteyiz. Karbon-14, daha eski zamanlariçin uygun değildir. Çünkü büyük bir kısmı o sürelerde harcanmış olacakve bu nedenle de saptanması güçleşecektir.

Karbon-14 beta yayıcıdır. Beta yayan her karbon atomu azot atomunadönüşür. Organizmadaki karbon, havadan karbondioksit alınmasıyla yapıyagirer. Yaşayan organizmalarda karbon-12'nin karbon-14'e oranıatmosferdekiyle aynıdır. Canlı ölünce artık atmosferden karbon alamazolur. Vücutaki karbon-14, zamanla azota dönüşür ve giderek azalmayabaşlar. Diyelim ki bir mağarada bulunan bir insan kemiğindekarbon-14/azot-14 oranı 1/4 ise bu insanın yaşı 11.200 yıldır.