Radyoaktivite, radyoaktif elementler, ışınlar hangi alanlarda kullanılır? Radyoaktivitenin kullanım alanları, yararları nelerdir?
Radyoaktivitenin Kullanım Alanları
Radyoaktivite, kararsız çekirdeğe sahip elementlerin daha küçük bir çekirdek oluşturmak için parçalandığı fiziksel bir işlem olarak tanımlanabilir. Bu işlem sırasında üç farklı tipte ışın yayılır; bunlar: alfa (α), beta (β) ve gama (γ) ışınlarıdır. Radyoaktif özellikler gösteren yaygın olarak bulunan bazı elementler Uranyum, Toryum, Radyum, Polonyum vb.
Kaynak: pixabay.com
Radyoaktivite nasıl kullanılır?
Tıp Alanında
Radyoaktif ışınların hastalıkları tedavi etmek için kullanıldığı sürece radyoterapi denir. Bu, çeşitli kanser türleri için etkili bir tedavi yöntemidir. Bu işlem sırasında, hızla büyüyen olgunlaşmamış kanserli hücrelerin içine, onları yok etmek amacıyla yüksek dozda gama ışınları verilir. Bu ışınlar, kötü huylu hücreleri öldürür, ancak normal hücreleri zarar görmemiş halde bırakır. Tümörlerin ortadan kaldırılması için benzer bir tedavi yöntemi uygulanmaktadır. Ayrıca çeşitli hastalıkların teşhisinde kullanılır. Radyoaktif haplar, vücudun organlarının normal şekilde çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için de kullanılır. Bir tümörün tam konumunun veya vücuttaki bir kan pıhtısının saptanmasına yardımcı olur. Radyoaktif İyot-123 popüler olarak tiroid problemlerinin tanısında kullanılır. Kobalt-67, zararlı anemiyi teşhis etmek için kullanışlıdır. Radyoaktivite ayrıca tıbbi cihazların sterilize edilmesine yardımcı olur.
Kayaların Yaşını Belirlemede
Kayalar, doğada radyoaktif olan Karbon-14 izlerine sahiptir. Bir süre zarfında, radyoizotopun dengesiz çekirdeği, dengeli izotoplar oluşturmak için bozunmaktadır. Toplanan kaya numunesinde bulunan bu iki izotopun miktarlarının oranının karşılaştırılmasıyla, kayaların kesin tarihi belirlenebilir. Kayanın yaşı büyüdükçe, içindeki Karbon-14 miktarı azalır.
Diğer kullanımlar
Bir nükleer reaktör, kontrollü bir şekilde radyasyon üretmeye yardımcı olan bir cihazdır. Böyle bir reaktör içindeki nükleer fisyon reaksiyonu sırasında üretilen büyük miktarda enerji, elektrik enerjisi üretimi için de kullanılır. Bu süreçte yeni faydalı fisyon ürünleri de elde edilmektedir. Radyoaktivite, çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik işlemlerin araştırılması ve analizi için yaygın olarak kullanılır. Tüm dünyadaki çeşitli imalat endüstrilerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Boru hattı kaynakları, uçak parçaları, kazanlar vb. dahil olmak üzere ürünlerin bütünlüğünü test etmek için kullanılır.
Sürecin ayrıca tarımsal araştırma çalışmalarında çeşitli kullanımları vardır. Bitkiler tarafından gübre olarak emilen tam Fosfor miktarını belirlemek için Fosfatlı gübreye Fosfor-32 eklenir. Kobalt-60, hem kaliteyi hem de miktarı açısından bitki üretimini iyileştirmek için kullanılır. Radyoaktivite ayrıca yiyeceklerin sterilizasyonunda kullanılır. Bunun için, konsantre kirişler gıda ürünlerinden geçirilir, böylece gıdanın kirlenmesine neden olan mikroorganizmalar etkili biçimde öldürülebilir. Bu mutlak güvenli bir yöntemdir ve radyasyon zehirlenmesine neden olmaz.
Radyoaktivite, kendisiyle ilişkili potansiyel tehlikeler içerdiğinden, çok kontrollü bir şekilde kullanılmalıdır. İnsan vücudu aşırı miktarda radyasyona maruz kalırsa, kanser ve genetik mutasyon oluşabilir.
Kaynak : pixabay.com
Nükleer Fisyon
Nükleer fisyonda uranyum-235 atomu ikiye bölünür. Bunlardan ortaya çıkan iki—uç nötron, diğer uranyum-235 atomlarına çarparak onları parçalar, onlardan çıkan nötronlar da diğer atomlara çarpar ve böyle devam ederek sonsuz bir zincirleme reaksiyon ortaya çıkar. Sonuç olarak atomların kütlesi değişir, enerjiyi ortaya çıkaran da budur. Dünya elektrik üretiminin altıda biri 30 farklı ülkede, 400’den fazla enerji santralinde nükleer fisyonla elde edilir.
NÜKLEER REAKTÖR
Nükleer reaktör, sürekli bir reaksiyon zincirini dikkatli bir şekilde başlatır ve kontrol altında tutar. Çekirdeğinde, fisyonun meydana geldiği radyoaktif uranyum yakıt çubuğu demeti bulunur Açığa çıkan enerji suyu buhara dönüştürür; buhar türbini döndürür ve o da jeneratörü çalıştırır Jeneratörün içindeki mıknatıslar ve bobin, akım üretmek için elektromanyetizmanın ilkelerini kullanır Elektrik hatları elde edilen elektriği kentlere ulaştırarak, iş yerlerimizde ve evlerimizde kullanıma sokar
Nükleer reaktörün çekirdeğindeki su aslında iki amaca hizmet eder: Nötronların hızını azaltarak fisyon sürecini kontrol altında tutan bir yavaşlatıcı olarak görev yapar, Ayrıca reaktör içindeki nesnelerin aşırı ısınmasını
engelleyerek soğutucu görevini yenine getirir. 1986’da Çernobil ve daha yakınlarda 2011’de Fukuşima-Daiçi enerji santrallerinde yaşanan felaketlerin de ortaya koyduğu gibi, nükleer reaktörleri ne yazık ki dezavantajları vardır.
Nükleer enerji santralleri sera gazı salınmadıkları için “temiz” enerji olabilir ama atık madde üretmemek gibi bir durum söz konusu değil. Soğutma kulelerinde boşa giden ısı fazlası ortaya çıkaran bu santraller; aynı zamanda çubuk formunda kullanılmış yakıt ortaya çıkarırlar. Bu kullanılmış yakıt, içinde kalmış olabilecek uranyumu çıkarmak ve geri dönüştürmek üzere işleme tabi tutulduğundan, ardında yüksek seviyeli radyoaktif atık olarak adlandırılan bir sıvı bırakır ve bu atığın güvenli bir biçimde depolanması gerekir.
