Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

19.9: Nükleer Dönüşüm
İÇİNDEKİLER

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Nuclear Transmutation
 
TRANSKRİPT

19.9: Nükleer Dönüşüm

Nükleer dönüşüm, bir nüklidin diğerine dönüştürülmesidir. Bir çekirdeğin radyoaktif bozunması veya bir çekirdeğin başka bir parçacık ile reaksiyonu ile ortaya çıkabilir. İlk insan yapımı çekirdek, 1919'da Ernest Rutherford'un laboratuvarında, bir tür çekirdeğin diğer çekirdeklerle veya nötronlarla bombardımanı olan bir transmutasyon reaksiyonu ile üretilmiştir. Rutherford, doğal bir radyoaktif radyum izotopundan yüksek hızlı α parçacıkları ile azot-14 atomlarını bombalamış ve reaksiyondan fırlatılan protonları gözlemlemiştir. Ürün çekirdeği, 1925 yılında Patrick Blackett tarafından oxygen-17 olarak tanımlanmıştır.

Transmutasyon reaksiyonları üretecek gerekli kinetik enerjilere ulaşmak için parçacık hızlandırıcıları adı verilen cihazlar kullanılır. Bu cihazlar nükleer parçacıkların hızını arttırmak için manyetik ve elektrik alanları kullanır. Tüm hızlandırıcılarda, parçacıklar gaz molekülleri ile çarpışmaları önlemek için bir vakumda hareket eder. Transmutasyon reaksiyonları için nötronlar gerektiğinde, genellikle radyoaktif bozunma reaksiyonlarından veya nükleer reaktörlerde meydana gelen çeşitli nükleer reaksiyonlardan elde edilirler.

Transmutasyon reaksiyonları yoluyla büyük ölçekte birkaç tane de dahil olmak üzere birçok yapay element sentezlenmiş ve izole edilmiştir. Element 92'nin (uranyum) ötesindeki elementlere transuranyum elementleri denir. Bu elementlerin hepsi transmutasyon reaksiyonları ile keşfedilmiştir, ancak 93 ve 94 elementleri, neptünyum ve plütonyum, daha sonra doğada uranyum bozunma ürünleri olarak bulunmuştur.

Neptunium-239, uranyum-238'i nötronlarla bombalayarak yaratılmıştır. Reaksiyon, 23,5 dakikalık bir yarı ömre sahip kararsız uranyum-239’u oluşturur ve daha sonra neptünyum-239'a ayrışır. Neptünyum-239 da radyoaktiftir, yarı ömrü 2,36 gündür ve plütonyum-239'a ayrışır.

Plütonyum çoğunlukla uranyumun bozunması sırasında bir yan ürün olarak nükleer reaktörlerde oluşur. U-235 bozunması sırasında salınan nötronların bazıları, uranyum-239 oluşturmak için U-238 çekirdekleriyle birleşir; bu, neptünyum− 239 oluşturmak için β bozunmasına uğrar ve bu da plütonyum− 239 oluşturmak için β bozunmasına uğrar.

Nükleer tıp, bir atom türünü diğer atom türlerine dönüştürme yeteneğinden gelişmiştir. Birkaç düzine elementin radyoaktif izotopları şu anda tıbbi uygulamalar için kullanılmaktadır. Bozunmaları tarafından üretilen radyasyon, diğer kullanımların yanı sıra vücudun çeşitli organlarını veya bölümlerini görüntülemek veya tedavi etmek için de kullanılır.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 21.4: Transmutation and Nuclear Energy.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter