Radyasyon hakkında bilgiler

Güneş ışınlarından hoşlanmayanımız yoktur. Ayrıca güneş gezegenimizin en önemli enerji kaynağıdır. Güneş ışınlarının bize nasıl ulaştığını hiç düşündünüz mü? Radyasyon yoluyla. Kendimizi güneşten gelen radyasyondan korumalıyız. Ne var ki güneş ışınlarının bize verdiği zarar kadar yararı da vardır. Her şeyden önce güneş gezegenimizdeki yaşamın devamı için şarttır. Gerekli önlemleri alıp zararlı etkilerinden korunursak güneşlenmenin zevkine varabiliriz. Güneş gibi bazı radyasyon türleri de vardır ve bunların bazıları güneş kadar zararlıdır.

Radyasyon görülmez duyulmaz bir enerjidir. Çoğu dalgalar halinde hareket eder. Bu dalgaların uzunlukları önemlidir. Bir dalga dalga boyuyla ölçülür. Bu tabloda değişik radyasyon türleri görüyoruz. Her bir radyasyon çeşidinin farklı bir boyu var. Bu radyo istasyonunda radyasyon uzun dalgalar halinde yayılıyor. Uzun dalga boyunda dalgaların tepe noktası arasındaki uzaklık 1 kilometreye kadar çıkabilir. Görüp duyamadığımız bu dalgaları ancak radyo alıcısının yakalayabileceği sinyallere dönüştürebiliriz.

Radyo dalgaları zarar vermeksizin binaların ve insanların içinden geçer. Ama geçerken güçlerinden bir şeyler kaybederler. Çelik ve betonla güçlendirilmiş bir tünel bu dalgaların gücünü o kadar azaltır ki en güçlü radyo alıcısı bile sinyalleri almakta zorlanır.

Uzun Dalga Boyu

Televizyon görüntülerinde biraz daha kısa dalgalar kullanılır. Bir televizyon antenindeki çubuklar bu dalgaların uzunluğuna göre ayarlanmıştır. Bundan daha kısa dalgalarda radarlar çalışır. Radarlar uçak ve gemilerden geçmeyen aksine radara geri dönen radarlar yayar ve bu bir ekranda görülebilir.

Dalgalar biraz daha kısalınca mikrodalga denilen dalgalar ortaya çıkar. Günümüzde bu mikrodalgalar yemek pişirmede kullanılıyor. Mikrodalgalar insanlara zarar verebilir ama mikrodalga fırınlarda özel güvenlik önlemleri alınmıştır.

Dalgalar biraz daha kısaldığında kızıl ötesi dalgalar ortaya çıkar. Kızılötesi dalgaları hissedebiliriz. Vücudumuzda hissettiğimiz ısı bu dalgaların etkisidir. Bu tür ısının adale ağrılarını giderici ve rahatlatıcı bir havası vardır. Ateşten ve sobadan çıkan sıcaklığı da bu şekilde hissederiz. Isıyı tespit eden özel bir araç kullanarak ısının fotoğrafını çekmek mümkündür.

Şuana kadar gözle görebileceğimiz bir radyasyon türüne rastlamadık ve radyasyonu tespit için daima bir alet kullandık. Şimdi biraz daha kısa dalgalı radyasyona bakalım. Bu radyasyonu gözle görebiliriz. Işık. Işığın dalga uzunluğu yarım milimetrenin 1000 de 1’i kadardır. Gözümüzle ayırt edebildiğimiz bütün renklerin ayrı bir dalga uzunluğu vardır.

Radar

Dalga uzunlukları kısaldıkça sonunda ultraviyole ışınları seviyesine gelinir. Bu ışınlar gözümüz tarafından görülmemekle beraber vücudumuzu etkiler ve güneş yanığı diye bildiğimiz tenimizin bronzlaşmasına neden olur. Uzun süre ultraviyole ışınlarına maruz kalınması sakıncalıdır. Ultraviyole ışınlarının çeşitli kullanım alanları vardır. Sahte evrak ve para kontrolünde ultraviyole ışınları kullanılmaktadır.

Dalga uzunlukları daha da kısalınca x ışınları da denen röntgen ışınlarına ulaşırız. X ışınları 100 yıl kadar önce bir Alman bilim adamı tarafından bulunmuştur. Röntgen denilen radyasyon ışınları cisimlere nüfuz ederek içlerinin fotoğrafını çekmeye yarar. X ışınları eğer kontrollü kullanılmazlarsa etraflarına zarar verebilirler. Röntgen ışınlarının kaynağı hastalara ve uzmanlara zarar vermeyecek şekilde kontrol altına alınmıştır. Röntgen filmi çekilirken sadece çok sınırlı miktarda ışın kullanılır. Röntgen ışınlarının enerjisi elektronların yörüngelerinin içinden kaynaklanır. Sadece bazı tür atomlar röntgen ışınları verir.

Şimdi bir atomun büyüklüğüne bile ulaşmayan çok kısa dalga boyuna geldik. Bunun için önce atomu tanımalıyız. Çünkü röntgen ışınları atomun içinde başlar. Atom gerçekten çok ufaktır. Bir kalem ile konulan noktanın içinde bütün dünya nüfusundan fazla atom vardır. Her bir atom minyatür bir güneş sistemine benzer. Dış kabuğu ufacık parçacıklardan oluşur. Bunlara elektron denir. Elektronlar atomun ortasındaki çekirdeğin ekseni etrafında büyük bir hızla dönerler. Çekirdek elektronlara oranla daha büyük iki parçacıktan oluşmuştur.

X ışınlarından daha kısa dalga boyuna sahip ışınlar gama ışınlarıdır. Gama ışınları hayati tehlike meydana getirir. Zararlı etkilerinden çok kalın kurşun ve beton bloklar arkasında korunabiliriz. Röntgen ışınları gibi bu ışınlarda tıpta kullanılmaktadır. Çok kontrollü olmak şartı ile tümörleşmiş hücrelerin öldürülmesinde kullanılırlar. Buna radyoterapi denir. Gama ışınlarının başka kullanım alanları da vardır.

Şırıngaların pahalı olduğu dönemlerde bir şırınga ile birçok insana iğne yapılırdı. Bir hastalık kaynağı olmaması ve varsa mikroplardan arındırılması için bu şırıngalar her seferinde kaynatılırdı. Günümüzde şırıngalar mikrop geçirmeyen ambalajlarındayken gama ışınları ile sterilize edilmekte ve her şırınga bir kere kullanıldıktan sonra atılmaktadır. Sterilizasyonları sırasında şırıngaların bulunduğu kutular içinde kobalt radyoaktivitesi bulunan ve tamamen izole edilmiş bir bölümden kayan bant aracılığı ile geçerler. Gama ışınları radyoaktivite bulaştırmaz ve şırıngalarda olabilecek bütün mikropları öldürür. Gama ışınları besin maddelerinin saklanma süresini uzatmakta da kullanılır.

Gama ışınlarının bir başka kullanım alanı da havacılıktır. Jet motorlarının yanma odası uzun uçuş saatlerinde çok yüksek hararete dayanıklı olmalıdır. Bunun için madeni aksamında hiçbir çatlak olmaması gerekir. Oysa insan gözüyle görülemeyecek kadar ufak ve ince çatlaklar oluşabilir. Burada da fotoğrafların alınmasında gama ışınından faydalanılır ve bir kusur görülürse yanma odası değiştirilir.

Şuana kadar gördüğümüz bütün radyasyonun türleri ışınları boşlukta dalgalar halinde yayarlardı. Dalga uzunluklarını kilometreden başlatıp milimetrenin çok ufak parçacıklarına kadar indirdik. En sonunda dünyadaki en kısa dalga boyuna geldik. Bu atomun çekirdeğinden gelen nükleer radyasyondur. Gama ışınlarının röntgen ışınlarında olduğu gibi belli atomların çekirdeğinden geldiğini biliyoruz. Çekirdekten gelen başka iki radyasyon daha vardır ama bunlar dalgalar değil parçacıklardır.

Nükleer radyasyonu daha iyi anlamak için yeniden atomun yapısına bakalım. Atomların çoğu dengeli ve istikrarlıdır. Etrafında dönen elektronlarla çekirdekteki parçacıklar arasında var olan denge bu istikrarı sağlar. Ne var ki bu dengenin kaybolduğu atomlarda vardır. Onlar dengeli bir duruma gelmek için fazla olan enerjilerini radyasyon olarak salarlar. Aşırı derecede hareketli olan bir çekirdek mesela uranyum aşırı enerjisini çekirdeğinden parçalar fırlatarak azaltmaya çalışır. Bu bir alfa yayınlamasıdır.

Radyasyon

Atomun çekirdeğinden oluşan ufak parçaların bir araya gelmesinden oluşan bir gruptur. Alfa parçaları ancak üst deriye nüfuz edebilirler. Bu nedenle ilk bakışta zararlı olmamaları gerekir. Ama alfa parçacıklarını yayan maddeler eğer vücudun içine yerleşirse son derece büyük bir tehlike oluştururlar.

Dengesiz atomlar aynı zamanda beta parçacıkları da yayabilirler. Bunlarda atomun en içteki bölümünden çıkar. Parçacıklar son derece ufak olup kendilerini çevreleyen elektronlarla tıpa tıp aynı yapıya sahiptirler. Beta parçacıkları büyük bir hıza sahiptir. Ama ince bir maden parçası bile bunları durdurabilir. Bilim adamları beta ışınlarını arkeoloji alanında eski eserlerin yaşını bulmakta kullanırlar.

Çekirdeğin kullanılabilecek başka bir parçacığı da nötrondur. Nötron ışınları çekirdekten büyük bir süratle salınan nötronlardan çıkar. Nötron ışınları otomobil sanayindeki araştırmalarda kullanılır. Araştırmacılar soğukken çalıştırılan motorun yağının nasıl bir tepki gösterdiğine nötron ışınlarını kullanarak bakarlar. Nötron ışınlarının nüfuz etme gücü röntgen ışınlarından çok daha kuvvetlidir bu nedenle nötron ışınıyla motorun içindeki oluşumları daha ayrıntılı olarak görürler.

Nükleer radyasyonu oluşturan nedir?

Bu sorunun bir cevabı radyasyon yayınlayan dengesiz atomlardır. Kararsız bir atom üzerindeki ilk deneyleri Fransız bilim adamları 19. Yy sonlarında uranyum madeninden gelen enerjiyi incelerken yaptılar. Çekirdekten gelen radyasyon enerjisine radyo aktivite adını verdiler. Bundan birkaç yıl sonra bilim adamları bir maddenin atomlarını yüksek süratteki başka atomlarla bombardımana tutarak bazı cisimlerin atomlarını kararsız ve dengesiz bir hale getirebileceklerini buldular. Atomları parçalayan makinalara da akselatör adını verdiler.

Şimdi gelelim günümüzün nükleer dünyasına 1950’li yıllarda elektrik üreten nükleer güç santralleri kurulmaya başlandı. Bu santrallerin yakıtı uranyum diye adlandırılan çok ağır bir madendi. Uranyum kullanarak bazı atomları yarmak ve ufak parçalara bölmek mümkün oluyordu. Bunların oluşturduğu enerji suyu buharlaştırıyor, buhar türbinleri çevirerek elektrik enerjisi üretimini sağlıyordu. Uranyum yakıtının görevini yaptıktan sonra boşaltılıp bir yerde depolanması gerekir.

Kullanılan bu yakıt alfa ve beta parçacıkları ile gama ışınları ve nötronlardan oluşan son derece yoğun bir radyoaktivite deposudur. Nükleer radyasyonsa vücudumuzun tüm hücrelerini yıkıma götürecek bir nitelik taşıdığından bundan korunmak şarttır. Nükleer güç santrallerinin kullanılmış yakıtı son derece yüksek radyo aktiviteye sahiptir. İçlerindeki atomlar dengeli bir hale gelinceye yada radyoaktiviteleri uluslar arası standartlara göre kabul edilebilir seviyeye düşünceye kadar çok iyi şekilde depolanması ve depolanacakları yere gidinceye kadarda hiç radyo aktivite sızdırmayacak şekilde son derece güvenilir yöntemler kullanılması gerekmektedir.

Nükleer radyasyon tehlikeli olduğu için insanlar kendilerini bu enerjiden çok iyi korumalıdırlar. Ne var ki nükleer radyasyonun az da olsa belirli bir miktarından kaçınmamız mümkün değildir. Yediğimiz besinler, içtiğimiz su, soluduğumuz hava hatta kendi vücudumuz bir tür radyasyon yaymaktadır. Bahçelerimizde bile uranyum gibi radyoaktif madde bulunabilir. Granit kayaların bazı kısımları da radyoaktiftir. Radyoaktivite içinde yaşadığımız tuğladan yapılmış binalarda ahşap binalardakinden çok daha yüksektir. Demek ki doğal kaynaklardan gelen radyoaktiviteden kaçınmak mümkün değildir.

1912 yılında bir bilim adamı balonla yükseldiği günden beri uzayda yüksek enerjili radyasyonun gezindiği bilinmektedir. Buna kozmostan geldiği için kozmik radyasyon veya kozmik enerji diyoruz. Bu kozmik radyasyonun dalga uzunluğu bir milimetrenin bir milyonda biri büyüklüğündedir. Normal uçaklarda yolculuk edenlerin aldığı kozmik radyasyon yerdekinden fazladır.

Etrafımız nükleer ve nükleer olmayan radyasyonla sarılmıştır. Bunun zararlı yönlerinin yanında faydaları da yok değildir. Radyasyon konusunda yapmamız gereken ilk şey radyasyon ve değişik türleri hakkında bilgi sahibi olmaktır. Radyasyonun zararlarından ancak böyle korunur ondan ancak böyle yararlanabiliriz.