Radyoaktivite Yapay

İnsan yapımı radyoaktivite, nükleer parçacıkların yeni elementlere parçalanarak enerji açığa çıkardığı ve radyoaktif dalgalar yaydığı süreçtir. Bu fenomen 20. yüzyılın 20'li yıllarında keşfedildi ve atomlarda meydana gelen nükleer süreçlerle açıklanıyor. Yapay radyoaktivite kimya, fizik, tıp ve endüstri gibi bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yazıda yapay radyoaktivitenin temel prensiplerini ve modern bilimdeki uygulamasını ele alacağız.

Yapay radyoaktivite: genel prensipler

Yapay radyoaktivite, çekirdekten radyasyon kuantumlarının yayıldığı bir çekirdeğin radyoaktif bozunması sürecidir. Bu dönüşümler enerjinin dönüşümüyle ilişkilidir. Çok fazla enerji durumunun bulunmadığı ve yavaş emisyonun mümkün olduğu elektronik durum. Nükleer radyoaktivitenin iki genel türü vardır:

a-bozunması, bir atomun, 4-4 parçacığa kadar bir veya daha fazla (bir parçacığın bölünmesi için) emisyonuyla bölünmesi ve/veya füzyonudur. Alfa parçacıkları atom çekirdeğinin ayrılmaz bir parçasıdır. b-bozunması (veya "kararsız çekirdekler"), zayıf etkileşimin neden olduğu beta bozunmasının yanı sıra, bir nükleer sistemin güçlü etkileşimden zayıf etkileşime geçişi olan nükleer beta radyasyonudur.

Birçok radyoaktif izotop, enerji seviyeleri arasındaki bir dizi ardışık geçiş yoluyla radyoaktif hale gelir. Bu tür geçişlerin her biri belirli kuantum sayılarıyla karakterize edilir ve bu nedenle belirli bir çekirdeğe çok özeldir.

Radyoaktif nüklidlerin yapay üretimi

Radyoaktif malzemenin yapay üretimi, nükleer reaksiyonun meydana geldiği nükleer laboratuvarda başlar. Nükleer reaksiyon, iki veya daha fazla çekirdek arasındaki etkileşim sürecidir ve bu, yeni çekirdeklerin oluşumuna ve enerjinin salınmasına yol açar. Reaksiyon sırasında bir veya daha fazla nüklid diğerine dönüşerek bazılarının radyoaktif olmasına neden olur.

Örneğin 90Sr, reaktör akımı adı verilen bir durumdaki bir reaktörden kalsiyum iyonlarının bir karbon iyonu demeti ile bombardıman edilmesiyle sentezlenir [1,2]. 99Mo da bu proje çerçevesinde iyodür iyonları SnI4 ve CaCI2'den elde edilebilmektedir [3,4]. Bu durumda, bu izotopların çekirdekleri sentezlenir ve ardından radyasyon emisyonu gerçekleşir. Emisyonun kapsamı ve türü reaksiyona dahil olan izotopa bağlıdır, ancak hepsinin çeşitli uygulamalarda kullanılma potansiyeli vardır.

Radyoaktif izotopların üretilmesine yönelik birçok süreç, çevrenin kontrolünü ve teknolojilerde ince ayar yapılmasını gerektirir. Örneğin, kullanılan nükleer reaktörün kalitesi füzyon sonuçlarını büyük ölçüde etkilemektedir. Füzyon işlemi sırasında tipik olarak mevcut olan iyonlaştırıcı radyasyon, uygun güvenlik ve çevre korumasını gerektirir. Her yıl yeni yöntemler, teknolojiler

Nükleer fiziğin en önemli ve ilgili bölümlerinden biri, nüklidlerin yapay olarak yaratılması sorununu ele alan bölümdür. Bununla birlikte, "yeni" nüklidler yaratma görevinin, canlı veya ölü mevcut olanları keşfetme görevinden çok daha zor olduğunu hemen belirtmek önemlidir. Belirtilen miktarda radyoaktif izotopun salınması bu noktada imkansızdır, bu nedenle yeni nükleer sistemlerin sentezi, çekirdeğin yapısını açıklayan temel teori yöntemlerinden biridir.