Tel:
Fax:
Email:
www.hayatiboskut.com.tr
4.1.4 Nitel Kararlılık Parametreleri
Çekirdeklerin bağlanma enerjileri dolayısıyla kararlılıkları konusunda bazı ince etkiler söz konusu olabilir. Örneğin hem nötron hem de proton sayıları çift olan çekirdekler özellikle kararlıdır.Nötron ve proton sayıları “Tek-
Proton ve nötron sayıları ile ilgili daha özel bir etki de vardır. 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 gibi nötron veya proton sayısına sahip elementler diğerlerine göre daha kararlıdır ve bu yüzden doğada bol miktarda bulunurlar. Bu sayıların varlığı elektronlarda olduğu gibi çekirdekte de bir tabaka modelinin mümkün olabileceği fikrini ortaya koyar. Çekirdekteki nükleonların atomdaki elektronlar gibi belirli enerji seviyelerinde sıralanmış olmaları görüşü günümüzde genel olarak kabul edilmekte ve bu suretle bazı nükleer özellikler açıklanabilmektedir.
4.2 Radyoaktivite
Radyoaktivite 1896 yılında Henry Becquerel tarafından bulunmuştur. K2UO2(SO4)2.2H2O kristalinin fotoğraf plağı üzerine karanlıkta etki etmesi, bu kristalden bazı ışımaların yayıldığı görüşünü ortaya çıkarmıştır. Becquerel daha sonraları metalik uranyumun da uranyum bileşikleri gibi benzer ışımaları yaydığını ispatlar. Bu sıralarda; Sorbon üniversitesinden yeni mezun olan ve daha sonra Madam Curie adı ile ünlenen Maria Sklodowska adında Polonyalı genç fizikçi doktora konusu olarak uranyum bileşiklerinin radyoaktivite şiddetlerinin karşılaştırılmasını seçer. Yaptığı ölçümler sonucunda; Karnotit ve petchblende filizlerinde uranyumdan daha radyoaktif elementlerin bulunabileceğini iddia ederek karşı görüşlere rağmen çalışmalarını ısrarla sürdürür.
Polonya devletinin araştırmalarında kullanılmak üzere 1 ton petcblende filizi hediye etmesinden sonra Madam Curie ve Pierre Curie 1898 yılında atom numarası 84 olan ve uranyumdan 400 kat daha fazla radyoaktif yeni bir elementi keşfederler ve Polonyum adını verirler. 1 ton filizden 0.002 g polonyum elde edebilmişlerdir. Aynı yılda atom numarası 88 olan ve kimyasal özellikleri bakımından baryuma çok benzeyen radyumu keşfeden Curie’ler bu filizden RaBr2 bileşiği halinde ancak 0.2 g Ra elde edebilmişlerdir. Radyum, uranyumdan 3 milyon defa doz radyoaktif şiddete sahiptir.
4.2.1 Radyoaktif Işınlar ve Özellikleri
Bilinen radyoaktif elementlerden Po, Th, U, Ra gibiler doğada bulunurlar ve radyoaktif elementler grubuna dahildirler. Bunların yanında son yıllarda elde edilen suni (yapay) radyoaktif elementler de vardır. Cm (Curium), Bk (Berkelyum), Cf, Es (Einsteinium), Fm (Fermiyum) gibi.
Bir elementin kimyasal özelliği, o elementin radyoaktif olması ile ilgili değildir. Örneğin, Ba ve Ra kimyasal bakımdan son derece benzerdirler. Benzerlik bileşiklerinde de geçerlidir. Her ikisinde 2+ oksidasyon sayılı bileşikleri vardır. Ba(OH)2, Ra(OH)2, BaBr2, RaBr2, ... gibi. Ancak Ra bilinen en kararsız, Ba ise bilinen en kararlı elementlerdendir. O halde; radyoaktivite, bir elementin kimyasal özelliklerinden bağımsız ilave bir özelliktir.
* Radyoaktif elementlerin bazı genel özelliklerini görmek için tıklayınız.
4.2.2 Radyoaktif Bozunma
4.2.3 Radyoaktif Bozunma Hızları
Radyoelementlerin kendi kendine bozunması birinci derecen bir reaksiyondur. Saniyedeki bozunma sayısı mevcut çekirdeklerin sayısı ile doğru orantılıdır. Böylece -
yazılır. bozulma sabiti, N ise çekirdek sayısıdır. Bu denklemi,
şeklinde yazarsak şu anlam çıkar. dt zaman aralığında bozunan çekirdeklerin kesri bir sabittir. Logaritma alınırsa,
bulunur. N, t zamanındaki çekirdek sayısı, N0 ise başlangıçtaki çekirdek sayısıdır. Çekirdek bozunmaları çoğu kere bozunma sabiti yerine, başlangıçta mevcut çekirdek sayısının yarıya inmesi için geçen süre olarak belirtilir ve yarılanma süresi olarak ifade edilir. Yarılanma süresi t1/2 de çekirdek sayısı N = N0/2 ‘dir. Son denklemde N yerine N0/2 ve t yerine t1/2 konularak;
yazılır ve 10 tabanlı logaritmaya çevrilerek düzenlenirse N0 t1/2 = 0.693/ elde edilir. Bu formülle bir radyoelementin yarılanma süresini veya bozunma sabitini hesaplamak mümkün olur.
4.2.4 Radyoaktif Aileler
Doğada mevcut radyoelementler belli bir sıraya göre bozunarak sonuçta kararlı elementlere dönüşür. Bilinen 3 doğal radyoaktif seri vardır.
- Thoryum serisi (4n) Th-
232'den başlar, Pb- 208'de biter. - Uranyum serisi (4n+2) U-
238'den başlar, Pb- 206'ya kadar. - Aktinyum serisi (4n+3) U-
235'ten başlar, Pb- 207'de biter.
Bu serilerde ara kademelerde oluşan her radyoelement serinin matematik kuralına uyar. Doğada bulunan kurşunun 206, 207 ve 208 sayılı kararlı izotopların karışımı olduğu göz önüne alınırsa bu elementin kökeninin Th ve U izotopları olduğu söylenebilir.
Üç doğal ailenin dışında bir de yapay olarak elde edilen Neptinyum serisi vardır.
-
Genel Kİmya konlarI
Genel Kİmya konlarI Gerİ
Genel Kİmya konlarI Devam
