Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1 TEMEL ATOMİK VE NÜKLEER FİZİK-1 Doç. Dr. Mehmet TEKŞAM Radyoloji A.B.D.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1 TEMEL ATOMİK VE NÜKLEER FİZİK-1 Doç. Dr. Mehmet TEKŞAM Radyoloji A.B.D."— Sunum transkripti:

1 1 TEMEL ATOMİK VE NÜKLEER FİZİK-1 Doç. Dr. Mehmet TEKŞAM Radyoloji A.B.D

2 2 Elementler atom ağırlıklarına göre sınıflanır Merkezde pozitif yüklü çekirdek, çevresinde dönen negatif yüklü elektronlar Mendeleef Danimarkalı fizikçi - Niels Bohr Atomun Yapısı

3 3 ATOM Atom için birçok modeller üretilmesine karşın, en son ve en geçerli model 1913 yılında Neils BOHR tarafından ortaya konmuştur. Bu modele göre: Atom içinde elektronlar, bir çekirdek etrafında eliptik yörüngelerde dönerler, Atom içinde elektronlar, bir çekirdek etrafında eliptik yörüngelerde dönerler, Elektronlar bulundukları yörüngeye belli bir enerji ile bağlıdır, Elektronlar bulundukları yörüngeye belli bir enerji ile bağlıdır, Elektronlar aldıkları enerjiye bağlı olarak bir üst yörüngeye çıkabilir veya enerji vererek bir alt yörüngeye inebilirler. Bu sırada enerji verimi foton salınımı şeklinde olabilir. Elektronlar aldıkları enerjiye bağlı olarak bir üst yörüngeye çıkabilir veya enerji vererek bir alt yörüngeye inebilirler. Bu sırada enerji verimi foton salınımı şeklinde olabilir.

4 4 Çekirdek Çekirdek  Neutronlar (nötr) ve Protonlar (+) Yörünge Yörünge  Electronlar (-) Atomun Yapısı

5 5 Çekirdekte nükleon olarak da adlandırılan nötronlar ve protonlar bulunur.Elektronlar çekideğin çevresinde dönerler Protonlar pozitif yüklü, elektronlar negatif yüklü, nötronlar yüksüz Elektronlar kimyasal reaksiyonlardan sorumlu (Örn;moleküllerin oluşturulması Nükleonlar (proton+nötron) çekirdek reaksiyonlarından sorumlu (Örn; radyoaktivite). Atomun Yapısı

6 6 Kolomb Kanunu: Aynı yükler birbirini iter, zıt yükler birbirini çeker Kolomb Kanunu: Aynı yükler birbirini iter, zıt yükler birbirini çeker Elektronun çekirdeğe çekilmesini engelleyen nedir? Elektronun çekirdeğe çekilmesini engelleyen nedir? 1.Merkezkaç kuvveti1.Merkezkaç kuvveti 2.Bağlanma enerjisi2.Bağlanma enerjisi

7 7 Yörünge enerji seviyeleri ve Eelektron Bağlanma enerjileri

8 8

9 9 Karakteristik X-ışını Salınımı

10 10 Z = Proton Sayısı (kimyasal elementi belirler) Z = Proton Sayısı (kimyasal elementi belirler) N = Nötron Sayısı (elementin izotoplarını belirler) N = Nötron Sayısı (elementin izotoplarını belirler) A = Nötron + Proton (İzotopun kütle numarası) A = Nötron + Proton (İzotopun kütle numarası) X A ZN X = Kimyasal Sembol A = Z + N İzotoplar çekirdeklerinde aynı sayıda protonlar, farklı sayıda nötronlar bulundurur Atomun Yapısı

11 Bir elementin atomu: Z X A şeklinde sembolize edilir. N: Nötron sayısı, Z: Proton sayısıdır ve elementin priyodik tablodaki yerini içerir. Kütle sayısı ise A = N + Z dir. ÖRNEK: Iyot elementi: 53 I 131 proton sayısı (atom numarası) : Z= 53, kütle sayısı A = N + Z = 131 buradan nötron sayısı: N = = 78 bulunabilir.

12 12 ATOM ÇEŞİTLERİ Proton sayısı (Z) Kütle sayısı (A) Nötron sayısı (N) Kimyasal özelliği Örnek İZOTOPAYNIFarklıFarklıAYNI 1 H 1 ve 1 H 2 İZOBARFarklıAYNIFarklıFarklı 5 B 12 ve 6 O 12 İZOTONFarklıFarklıAYNIFarklı 5 B 11 ve 6 C 12 İZOMERÇekirdekİçindekisayılarAYNI 43 Tc 99 ve 43 Tc 99 m

13 13 Bir elementin bütün atomlarının proton sayıları (atom numaraları) yani kimyasal özellikleri aynıdır. Ancak bu atomların eş kütleli olmadığı, farklı (A) değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Bunun nedeni, çekirdeklerinde aynı sayıda proton olmasına rağmen farklı sayıda nötron olmasından kaynaklanmaktadır. Bu çeşit atomlara İZOTOP denir.

14 14 ÖRNEK: Hidrojenin 3 izotopu vardır. 1) Hidrojen: 1 H 1 2) Döteryum: 1 H 2 3) Trityum: 1 H 3 3) Trityum: 1 H 3 Çekirdeği stabil olmayan izotoplara, RADYOİZOTOP (Radyonüklid) denir. Bunların da kimyasal özellikleri aynı olmasına karşın radyoaktif özellikleri farklıdır.

15 15 RADYOAKTİVİTE Radyoaktif denilen atomların çekirdeklerinin kararsız yapıları nedeniyle kendiliklerinden parçalanarak (bozunarak) bazı ışınlar yayması özelliğine RADYOAKTİFLİK denir. Radyoaktif denilen atomların çekirdeklerinin kararsız yapıları nedeniyle kendiliklerinden parçalanarak (bozunarak) bazı ışınlar yayması özelliğine RADYOAKTİFLİK denir. Genelde atom numarası 82 den büyük olan elemanter parçacıklar doğada radyoaktif olarak bulunur. Doğada 4 radyonüklid seri bilinmektedir. Bunlar: Genelde atom numarası 82 den büyük olan elemanter parçacıklar doğada radyoaktif olarak bulunur. Doğada 4 radyonüklid seri bilinmektedir. Bunlar: Thoryum serisi, Kurşun 208 e kadarThoryum serisi, Kurşun 208 e kadar Aktinyum serisi, kurşun 207 ye kadar,Aktinyum serisi, kurşun 207 ye kadar, Uranyum 238 serisi, kurşun 206 ya kadar,Uranyum 238 serisi, kurşun 206 ya kadar, Neptunyum serisi ise Bizmut 209 a kadar parçalanarak kararlı hale ulaşırlar.Neptunyum serisi ise Bizmut 209 a kadar parçalanarak kararlı hale ulaşırlar.

16 16 RADYOAKTİF BOZUNMA Radyoaktif bozunma, doğal veya yapay kararsız çekirdeklerin parçalanması ve bozunmasıdır. Bu bozunma durdurulamaz, hızlandırılamaz veya yavaşlatılamaz, kararlı çekirdek haline gelinceye kadar devam eder. Örneğin, Uranyum-238 in bozunması, kararlı kurşun oluncaya kadar devam eder. Bu sırada; Bozunan çekirdeğin yayınladığı radyasyonun cinsi ve enerjileri, salınan partiküllerin kinetik enerjisi ve elektromanyetik ışımalarda ise fotonların enerjisi olarak tesbit edilir.

17 17 RADYOAKTİF BOZUNMA t N; N 0 adet aktif çekirdeğin N adedi bozunsun ve bozunma sabiti de λ olsun. t süre içinde bozunacak çekirdek sayısı N; N = N 0. e – λt Bozunma hızı, elementlerin yarılanma ömrü ile ifade edilir. Bozunma hızı, elementlerin yarılanma ömrü ile ifade edilir. Radyoaktif metaryeller normal kütle ve hacımları dışında, her saniyedeki atomik bozunmayı içeren ve Bekarel (Bq) denilen ve radyoaktif ölçümünü belirleyen bir birimle de tanımlanabilirler. Radyoaktivitenin resmi birimi Curie’dir. 1 Bq = 27 x Curie’ye veya 1 Ci = 3,7 x Bq ‘e eşittir

18 18 ÖRNEK: Radyoaktif bir metaryel içindeki aktif çekirdek sayısı N 0 = 1000 ve bozunma sabiti λ= 0,1 sn -1 olsun. Bu koşullarda;İlk 1 sn deki bozunan çekirdek sayısı N = 0,1 x 1000 = 100 adet olacak ve kalan çekirdek sayısı 900 olacaktır. Bu koşullarda;İlk 1 sn deki bozunan çekirdek sayısı N = 0,1 x 1000 = 100 adet olacak ve kalan çekirdek sayısı 900 olacaktır. İkinci 1 sn içinde ise 0,1 x 900 = 90 adet ve kalan çekirdek sayısı ise 810 adet olacaktır. İkinci 1 sn içinde ise 0,1 x 900 = 90 adet ve kalan çekirdek sayısı ise 810 adet olacaktır. Üçüncü 1 sn içinde 0,1 x 810 = 81 adet ve kalan çekirdek sayısı da 719 adet olacaktır. Üçüncü 1 sn içinde 0,1 x 810 = 81 adet ve kalan çekirdek sayısı da 719 adet olacaktır.

19 19

20 20 Uranyumun dünyadaki dağılımı

21 21 Zincir reaksiyonu: Bir nötronun bir çekirdeğe çarpması sonucu, çekirdekte yarılmalar ve enerji serbestleşmesi olur. Ortaya çıkan yeni nötronlar, aynı zamanda diğer çekirdeklere çarparak birçok nötronları da oluşturur. Böylece pek çok miktarda çekirdek yarılmaları ve çok miktarda enerji ve nötron salınması gerçekleşir. Zincir reaksiyonu: Bir nötronun bir çekirdeğe çarpması sonucu, çekirdekte yarılmalar ve enerji serbestleşmesi olur. Ortaya çıkan yeni nötronlar, aynı zamanda diğer çekirdeklere çarparak birçok nötronları da oluşturur. Böylece pek çok miktarda çekirdek yarılmaları ve çok miktarda enerji ve nötron salınması gerçekleşir. uranium nucleus ZİNCİR REAKSİYONU neutrons fission fragments neutron

22 22 YAPAY RADYOAKTİVİTE Stabil elementler de, laboratuar koşullarında, siklatron denilen hızlandırıcılar yardımıyla elektromanyetik alan içersinde hızlandırılmış partiküllerle veya nükleer reaktörlerde nötronlar ile bombardıman edilerek yapay olarak radyoaktif hale getirilebilir. Stabil elementler de, laboratuar koşullarında, siklatron denilen hızlandırıcılar yardımıyla elektromanyetik alan içersinde hızlandırılmış partiküllerle veya nükleer reaktörlerde nötronlar ile bombardıman edilerek yapay olarak radyoaktif hale getirilebilir. Kontrollü zincir reaksiyonu: Burada sadece bir nötronun oluşturduğu bir fisyon (bölünme), ikinci bölünmeyi yaratır. Kontrollü zincir reaksiyonu: Burada sadece bir nötronun oluşturduğu bir fisyon (bölünme), ikinci bölünmeyi yaratır.

23 23 RADYOAKVİTE YASALARI Elektromanyetik ışımanın enerjisi, frekansı ile doğru, dalga boyu ile ters orantılıdır. Elektromanyetik ışımanın enerjisi, frekansı ile doğru, dalga boyu ile ters orantılıdır. E = h. f = h. (c/λ) dir. Burada; h: planck sabiti =6.62 x Joule.sn = eV.sn = eV.sn f: frekans (1/sn), c: ışık hızı (m/sn), λ: dalga boyudur (m) Partiküllerin kütle enerjisi: E= m c 2 dir. Partiküllerin kütle enerjisi: E= m c 2 dir.ÖRNEK: Elektronun kütle enerjisi nedir? (1 eV = 1,6 x joule) E= m c 2 = 9 x kg. (3 x 10 8 m/sn) 2 = 81 x joule = 0,51 x 10 6 eV olur.

24 24 E = m c 2 formülü yüz yaşında Einstein, E = m c 2 formülünü 1905 yılında ortaya koydu.

25 25 Radyasyon 2 tip radyasyon vardır:İyonizan ve iyonizan olmayan. 2 tip radyasyon vardır:İyonizan ve iyonizan olmayan.

26 26 İYONİZASYON Kararlı durumdaki atomun elektronlarından biri koparıldığında, protonların sayısı elektronlardan fazla olacağından atom bir elektrik yükü kazanacaktır. Bu şekilde bir elektronun atomdan ayrılmasından sonra geriye kalan atoma “iyon” adı verilir. Kararlı durumdaki atomun elektronlarından biri koparıldığında, protonların sayısı elektronlardan fazla olacağından atom bir elektrik yükü kazanacaktır. Bu şekilde bir elektronun atomdan ayrılmasından sonra geriye kalan atoma “iyon” adı verilir. İyonların meydana gelişi olayına da “iyonizasyon” denir. İyonların meydana gelişi olayına da “iyonizasyon” denir.

27 27 İYONİZASYON

28 28 RADYASYON TİPLERİ Hızlı elektronlar Beta parçacıkları Alfa parçacıkları PARÇACIK TİPİ X-Işınları Gama ışınları DALGA TİPİ İYONLAŞTIRICI RADYASYON Radyo dalgaları Mikrodalgalar Kızılötesi dalgalar Görülebilir ışık DALGA TİPİ İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYON RADYASYON Dolaylı iyonlaştırıcı Nötron parçacıkları

29 29 Elektron

30 30 İYONİZAN RADYASYON

31 31

32 32 DÜNYANIN MAGNETİK ALANI

33 33 Çeşitli ışımaların frekans (ENERJİ) spekturumu

34 34 BİR SAĞLIK SKANDALI BİR SAĞLIK SKANDALI Dr. C. C. MOYAR ın sağlıklı ve güçlü yaşam için önerdiği RADITHOR (Radyoaktif distile su) den 2 yıl içinde 1400 şişe içen Eben BYERS (51 yaşında) Radyum zehirlenmesinden dolayı 1930 da öldü. "The Great Radium Scandal" by Roger Macklis in the August 1993 issue of Scientific American.

35 35 CEP TELEFONLARINDAN YAYILAN RADYASYON Cep telefonlarından yayılan radyasyon SAR (Watt/kg) ile tanımlanmaktadır. İngiltere Ulusal Fizik Lab. Verilerine göre SAR güvenlik sınırı 10 Watt/kg dır. Düşük radyasyon için antenleri saklı olanlar ve beyinden uzakta kullanılanlar seçilmelidir.

36 36 Type of Radiation Elektromanyetik spektrum içindeki ışımalar:

37 37 YARI ÖMÜR: Radyoaktif şiddetin yarıya inmesi için geçen süredir.

38 38 Yarılanma ve aktivite ilişkisi

39 39 FİZİKSEL YARIÖMÜR Başlangıçtaki radyoaktif atom sayısının (radyoaktivite miktarının) yarıya inmesi için geçen süreye FİZİK YARI ÖMÜR ya da RADYOAKTİF YARI ÖMÜR denir ve T 1/2 şeklinde sembolize edilir. Yukarıdaki formülde bozunan çekirdek sayısı için N = N 0 / 2 ve bu sırada geçen süre içinde t = T ½ alınırsa; N 0 = N 0. e – λT1/2 ve her iki tarafın Log 2 alındığında λ.T 1/2 = ln 2 = 0,693 2 alındığında λ.T 1/2 = ln 2 = 0,693 0,693 0,693 Ve sonuçta FİZİKSEL YARI ÖMÜR için: T 1/2 = bağıntısı elde edilir. λ λ

40 40 ÖRNEK: Fiziksel yarı ömrü 1620 yıl olan 1 gr Radyum-226 nın aktivitesini hesaplayın. Radyum-226 nın atom numarası Z = 86 ve kütle numarası A= 226 dır. Yani 226 gr radyum içinde avagadro sayısı 6, kadar aktif radyum atom çekirdeği vardır. 1 gr radyum içinde ise Radyum-226 nın atom numarası Z = 86 ve kütle numarası A= 226 dır. Yani 226 gr radyum içinde avagadro sayısı 6, kadar aktif radyum atom çekirdeği vardır. 1 gr radyum içinde ise N = 6, /226 = 2, adet çekirdek olur. Yarı ömrünü sn olarak hesaplarsak: T 1/2 = 1620 x 365 x = sn bulunur. Yarı ömrünü sn olarak hesaplarsak: T 1/2 = 1620 x 365 x = sn bulunur. Bozunma sabiti ise: λ = 0,693 / T 1/2 = 0,693 / = 13, sn-1 olur. Bozunma sabiti ise: λ = 0,693 / T 1/2 = 0,693 / = 13, sn-1 olur. Sonuç olarak 1 gr Radyum-226 da 1 saniyede bozunan aktif çekirdek sayısı: Sonuç olarak 1 gr Radyum-226 da 1 saniyede bozunan aktif çekirdek sayısı: A = λ N = (13, ). (2, ) = 3, adet/sn A = λ N = (13, ). (2, ) = 3, adet/sn ( dps “Becquerel” = Bq ) olur. Bu değer aynı zamanda 1 Curie ye eşittir. Bu değer aynı zamanda 1 Curie ye eşittir.

41 41 BİYOLOJİK YARI ÖMÜR Herhangi bir canlının vücuduna sokulmuş olan aktif elementin veya o radyoaktif elemente sahip olan bileşiğin canlıda kalış süresi önemlidir. İşte organik veya inorganik bir maddenin canlı vücudunda miktar olarak yarıya inmesi için geçen zamana BİYOLOJİK YARI ÖMÜR veya biyolojik yarılanma denir. Herhangi bir canlının vücuduna sokulmuş olan aktif elementin veya o radyoaktif elemente sahip olan bileşiğin canlıda kalış süresi önemlidir. İşte organik veya inorganik bir maddenin canlı vücudunda miktar olarak yarıya inmesi için geçen zamana BİYOLOJİK YARI ÖMÜR veya biyolojik yarılanma denir. Biyoljik yarı ömür, fiziksel yarı ömürden farklı olup, canlının türüne, ilgili organa, ilgili organın fonksiyonuna ve zamana bağlıdır. Örneğin; hidrojenin radyoizotopu olan trityumun biyolojik yarı ömrü 7-11 gün olmasına karşın, fiziksel yarı ömrü 13 yıl kadardır. Biyoljik yarı ömür, fiziksel yarı ömürden farklı olup, canlının türüne, ilgili organa, ilgili organın fonksiyonuna ve zamana bağlıdır. Örneğin; hidrojenin radyoizotopu olan trityumun biyolojik yarı ömrü 7-11 gün olmasına karşın, fiziksel yarı ömrü 13 yıl kadardır.

42 42 EFFEKTİF YARI ÖMÜR Medikal uygulamalarda biyolojik yarılanmayla birlikte kullanılan radyoizotopun fiziksel yarılanması da gözönüne alınmalıdır. Medikal uygulamalarda biyolojik yarılanmayla birlikte kullanılan radyoizotopun fiziksel yarılanması da gözönüne alınmalıdır. Sonuçta fiziksel ve biyolojik yarılanmanın beraberce dikkate alınması ile üçüncü bir yarı ömür tanımı ortaya çıkar ve buna EFFEKTİF YARI ÖMÜR denir. Sonuçta fiziksel ve biyolojik yarılanmanın beraberce dikkate alınması ile üçüncü bir yarı ömür tanımı ortaya çıkar ve buna EFFEKTİF YARI ÖMÜR denir. Effektif yarı ömürü hesaplamak istersek, Effektif yarı ömürü hesaplamak istersek, = + T 1/2 Ef T 1/2 B T 1/2 F = + T 1/2 Ef T 1/2 B T 1/2 F

43 43 Biyolojik yarı ömür: ÖRNEK: I-131 için bilinen değerler bu formülde yerine konursa biyolojik yarı ömrü: I-131 için bilinen değerler bu formülde yerine konursa biyolojik yarı ömrü: 8 x 6 8 x 6 T 1/2 B = = 24 gün bulunur.

44 44 RADYOAKTİF DENGE OLUŞUMU Bir bozunma zinciri için radyoaktif denge, her bir radyonüklidin bozunma hızının aynı olması ile oluşur. Bir bozunma zincirinin dengesinin anlaşılması da bilim adamlarının bu bozunmadaki radyasyon miktarını tahmin etmesine yardımcı olur. Bir bozunma zinciri için radyoaktif denge, her bir radyonüklidin bozunma hızının aynı olması ile oluşur. Bir bozunma zincirinin dengesinin anlaşılması da bilim adamlarının bu bozunmadaki radyasyon miktarını tahmin etmesine yardımcı olur.

45 Orijinal radyonüklid ve bozunma ürününün yarılanma ömrü aynı ise,

46 Orijinal Radyonüklid daha uzun bir yarılanma ömrüne sahipse DENGE OLUŞUR

47 47 3- Bozunma ürününün yarılanma ömrü, orijinal radyonüklidin yarılanma ömründen uzun ise denge oluşamaz.

48 48 İYONİZAN RADYASYON Alfa Partikülleri Alfa partikülleri deniz topuna benzer: Alfa partikülleri deniz topuna benzer: Büyük partiküldürBüyük partiküldür Kısa mesafe gidebilirKısa mesafe gidebilir Çarptığında insana zarar vermezÇarptığında insana zarar vermez Kağıt ile bile kolaylıkla durdurulabilirKağıt ile bile kolaylıkla durdurulabilir Yutulursa zararlı.Yutulursa zararlı.

49 49 Alfa Partikülleri Helium nükleusu: 2 proton ve 2 nötron birbirine sıkıca bağlı. Helium nükleusu: 2 proton ve 2 nötron birbirine sıkıca bağlı. Doğal radyoaktif maddelerden yayılır Örn; uranium ve thorium. Doğal radyoaktif maddelerden yayılır Örn; uranium ve thorium. Atomun elektronlarına çarpınca enerji kaybeder- iyonizasyona neden olur Atomun elektronlarına çarpınca enerji kaybeder- iyonizasyona neden olur Direkt iyonizan partiküller Direkt iyonizan partiküller İYONİZAN RADYASYON

50 50 Alfa Partikülleri Büyük kitlesinden ve +2 yüklü olmasından dolayı büyük çaplı iyonizasyona neden olur Büyük kitlesinden ve +2 yüklü olmasından dolayı büyük çaplı iyonizasyona neden olur Kısa mesafede enerjisini kaybeder.Bu nedenle dışarıdan zararlı değildir Kısa mesafede enerjisini kaybeder.Bu nedenle dışarıdan zararlı değildir İYONİZAN RADYASYON

51 51

52 52 Karakteristik +2 yüklü 2 proton 2 neutron Büyük kitle Alfa Partikül  Mesafe Çok kısa 1" -2" havada Korunma Kağıt Cildin dış tabakası Zarar İnternal Kaynaklar Plutonium Uranium Radium Thorium Americium     

53 53 Beta Partikülleri Golf topuna benzer; Golf topuna benzer; Alfa partikülünden daha küçüktürAlfa partikülünden daha küçüktür Alfa partikülüne göre daha uzağa giderAlfa partikülüne göre daha uzağa gider Kalın odun yada plastik ile durdurulabilirKalın odun yada plastik ile durdurulabilir Cilde zarar verebilir. Yutulması zararlı.Cilde zarar verebilir. Yutulması zararlı. İYONİZAN RADYASYON

54 54 Beta Partikülleri Yüksek hızlı elektonlardır Yüksek hızlı elektonlardır Pozitif (pozitron) yada negatif (elektron) yüklü Pozitif (pozitron) yada negatif (elektron) yüklü Devamlı enerji spektrumu gösterir Devamlı enerji spektrumu gösterir İyonizasyon ve uyarılma ile enerji kaybeder İyonizasyon ve uyarılma ile enerji kaybeder İYONİZAN RADYASYON

55 55 Beta Partikülleri Beta Partikülleri Direkt iyonizan Direkt iyonizan 1 MeV’un üzerinde enerjiye sahip yüksek enerjili elektronlar yoğun maddeler ile etkileşime girdiğinde X- ışını formunda daha fazla enerji kaybeder (bremsstrahlung). 1 MeV’un üzerinde enerjiye sahip yüksek enerjili elektronlar yoğun maddeler ile etkileşime girdiğinde X- ışını formunda daha fazla enerji kaybeder (bremsstrahlung). İYONİZAN RADYASYON

56 56 Beta Partikülleri Alfa partiküllerine göre kütlesi ve yükü daha az olduğu için daha az iyonizasyona neden olur Alfa partiküllerine göre kütlesi ve yükü daha az olduğu için daha az iyonizasyona neden olur Alfa partikülüne göre daha uzağa gider ve enerjisine bağlı olarak cilde zarar verebilir Alfa partikülüne göre daha uzağa gider ve enerjisine bağlı olarak cilde zarar verebilir Alfa partikülüne göre internal zararı daha azdır Alfa partikülüne göre internal zararı daha azdır İYONİZAN RADYASYON

57 57

58 58 Karakteristik -1 yüklü Küçük kitle Beta Partikülleri  Mesafe Kısa mesafe Yaklaşık 10' havada Korunma Plastik koruyucu cam İnce metal Zararlar Cilt ve gözler İnternal olabilir Kaynaklar Radioizotoplar Aktivasyon Ürünleri

59 59 X-ışınları ve Gamma ışınları Tüfek mermisi gibi Tüfek mermisi gibi Çok uzağa gidebilir Çok uzağa gidebilir Çelik yada kurşun gibi kalın ve yoğun maddeler tarafından durdurulabilir Çelik yada kurşun gibi kalın ve yoğun maddeler tarafından durdurulabilir İnsana tamamen penetre eder İnsana tamamen penetre eder Tüm vücuda zararlıdır Tüm vücuda zararlıdır İYONİZAN RADYASYON

60 60 X-ışınları ve Gamma ışınları Elektromanyetik dalga yada fotonlarElektromanyetik dalga yada fotonlar Oluşan iyonizasyon hemen daima sekonderdirOluşan iyonizasyon hemen daima sekonderdir Çok ciddi zararlarıÇok ciddi zararları Havada yada diğer maddelerde uzun yol kateterHavada yada diğer maddelerde uzun yol kateter İYONİZAN RADYASYON

61 61 Karakteristik Yüksüz Kütlesiz x-ışınları ile aynı Gamma Işınları  Mesafe Uzun Yaklaşık 1100' havada Zararlar External (tüm vücuda) İnternal olabilir Kaynaklar X-ışını cihazları Elektron mikroskoplar Akseleratörler Nükleer reaktörler Radyoizotoplar Korunma Kurşun Çelik Beton PaperPlasticLead

62 62 X-Işınları ile Gamma Işınları Arasındaki Fark?

63 63 Sadece kaynakları farklıdır; Sadece kaynakları farklıdır; X-Işınları çekirdeğin dışından elektronların uyarılması ve iyonizasyonu ile oluşur;gamma ışınları çekirdekteki fazla enerjiden kaynaklanırX-Işınları çekirdeğin dışından elektronların uyarılması ve iyonizasyonu ile oluşur;gamma ışınları çekirdekteki fazla enerjiden kaynaklanır

64 64

65 65 Nötron Partikülleri Çok uzağa gider Çok uzağa gider İnsana çarparsa çok zararlı İnsana çarparsa çok zararlı İnsana tamamen penetre olabilir İnsana tamamen penetre olabilir Tüm vücuda zararlı Tüm vücuda zararlı İYONİZAN RADYASYON

66 66 Karakteristik Yüksüz Çekirdekte Nötron Partikül  Mesafe Çok uzun Korunma Su Plastik Zararlar Eksternal (tüm vücut Kaynaklar Fizyon Reaktörler Akseleratörler Paper LeadWater

67 67 DİĞER IŞIMALAR: KOZMİK IŞIMA: Dış uzaydan dünyamıza gelen çok enerji yüklü proton kaynaklı partikül ışımasıdır. Bu ışıma dünyamızı koruyan atmosferin üst katmanlarında oldukça yoğundur. KOZMİK IŞIMA: Dış uzaydan dünyamıza gelen çok enerji yüklü proton kaynaklı partikül ışımasıdır. Bu ışıma dünyamızı koruyan atmosferin üst katmanlarında oldukça yoğundur. NÖTRON IŞIMASI: Bu ışımanın partiküllerinin girginliği çok fazladır. Bir nükleer reaktörün içindeki atomların parçalanması gibi nükleer reaksiyornlar sonucu elde edilirler. Güneşde oluşan nükleer patlamalarla uzaya yayılabilir ve dünyamıza ulaşırlar. NÖTRON IŞIMASI: Bu ışımanın partiküllerinin girginliği çok fazladır. Bir nükleer reaktörün içindeki atomların parçalanması gibi nükleer reaksiyornlar sonucu elde edilirler. Güneşde oluşan nükleer patlamalarla uzaya yayılabilir ve dünyamıza ulaşırlar.

68 68 X ışını oluşumu: W.Conrad Röntgen ( ), Havası boşaltılmış bir tüp içinde bulunan ve kızıl dereceye kadar ısıtılan KATOD’dan yayınlanan hızlı elektronlar çarptıkları ANOD tan X ışını yayınlanmasına neden olurlar. Bu sırada elektronların enerjisinin % 0,5 lik kısmı X ışını haline dönüşür. Kalan kısmı ısı enerjisi olarak harcanır.

69 69


"1 TEMEL ATOMİK VE NÜKLEER FİZİK-1 Doç. Dr. Mehmet TEKŞAM Radyoloji A.B.D." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları