Radyoaktivite ve radyasyon genellikle birbirinin yerine kullanılan terimler olsa da aslında farklı ama birbiriyle ilişkili süreçleri ifade ediyor.
Son zamanlarda gündeme gelen nükleer savaş ihtimalleri, silahlanma yarışları ve nükleer tesislerde yaşanan sızıntılar ile “radyoaktivite” ve “radyasyon” gibi kavramlar daha çok konuşuluyor. Ancak bu terimler çoğu zaman birbiriyle karıştırılıyor ya da yanlış anlamlandırılıyor. Oysa bu iki kavram, nükleer enerjinin doğasını, çevresel etkilerini ve insan sağlığına olan potansiyel zararlarını anlamada temel bir ayrım içeriyor.
Radyoaktivite nedir?
Radyoaktivite, bir atom çekirdeğinin bozunması veya yeniden düzenlenmesi sürecine deniyor. Bu tür bozunmalar kararsız çekirdeklerde doğal olarak ve rastlantısal şekilde meydana geliyor. Çekirdeğin kararsızlığı genellikle proton ve nötron sayıları arasındaki dengesizlikten kaynaklanıyor.
Radyoaktif bozunma birkaç farklı şekilde gerçekleşebiliyor. İlki; spontan fisyon. Bu yol ile çekirdek iki parçaya ayrılıyor ve genellikle atomu parçalamak olarak biliniyor. Bir diğer süreçte çekirdekten bir nötron fırlatılıyor; bu nötron salınımı olarak adlandırılıyor. Alfa bozunmasında ise çekirdek, iki proton ve iki nötrondan oluşan bir alfa parçacığı, yani helyum-4 çekirdeği salıyor. Beta bozunması sırasında çekirdek bir elektron ya da pozitron salıyor. Gama bozunmasında ise proton ve nötronlar daha kararlı bir düzene geçmek üzere yeniden yapılanıyor ve bu süreçte enerji gama ışını olarak yayılıyor.
Özetle radyoaktif bozunma, belirli bir çekirdeğe özgü bir özellik. Radyasyon ise yalnızca radyoaktiviteyle değil, birçok süreçle ilişkili.
Radyasyon nedir?
Radyasyon, bir parçacığın ya da dalganın hareketi anlamına geliyor ve üç ana türe ayrılıyor. Bunlardan ilki; iyonlaştırıcı olmayan radyasyon. Bu tür radyasyon, düşük enerjili elektromanyetik dalgalardan oluşuyor. Gördüğümüz görünür ışık, radyo dalgaları, mikrodalgalar ve kızılötesi ışınlar bu kategoriye giriyor. Morötesi (ultraviyole) ışınlar ise bu grubun enerji bakımından en yüksek kısmını oluşturuyor. İyonlaştırıcı radyasyon, bir atomdan elektron koparabilecek kadar yüksek enerjiye sahip radyasyon anlamına geliyor. Üçüncü tür ise serbest halde bulunan nötronlar. Bu nötronlar, başka atomlarla çarpışarak onların çekirdeklerinde değişimlere yol açabiliyor.
İyonlaştırıcı olmayan radyasyon genellikle ısı yoluyla zarar veriyor. Mikrodalga veya kızılötesi dalgalarla temas eden maddeler ısınıyor. Buna karşın iyonlaştırıcı radyasyon daha gizli ve uzun süreli zararlar veriyor çünkü atomları daha reaktif hale getiriyor.
Yüksek enerjili elektromanyetik radyasyon, X-ışınları ve gama ışınlarını kapsıyor. Bu iki radyasyon türü temelde aynı yapıya sahip. Aralarındaki fark, gama ışınlarının atom çekirdeğindeki bozunmalarından, X-ışınlarının ise atomun elektron yörüngelerinden kaynaklanması. Her iki tür de yeterli enerjiye sahip oldukları için bir atomun elektronunu yörüngesinden çıkararak iyonlaşmaya yol açabiliyor. Bu tür radyasyonlar ancak kurşun ya da büyük miktarda beton gibi yoğun maddelerle durdurulabiliyor.
Bir diğer radyasyon türü ise parçacık radyasyonu ve alfa ile beta parçacıklarını içeriyor. Alfa parçacıkları, iki proton ve iki nötrondan oluşuyor; başka atomlardan elektron çekerek helyum atomuna dönüşebiliyor. Beta parçacıkları ise serbest haldeki elektronlar ve atomlar tarafından kolaylıkla yakalanabiliyor. Alfa parçacıkları bir kağıt parçası ile bile engellenebiliyorken, beta parçacıklarını durdurmak için birkaç milimetrelik metal ya da benzeri kalınlıkta plastik yeterli oluyor. Nötronlar daha delici ve tehlikeli olabiliyor. Bir çekirdek tarafından yakalanmaları sonucunda atom parçalanabiliyor (fisyon) ya da başka bir çekirdek haline dönüşebiliyor (transmutasyon). Bu, atomun kimyasal özelliklerini değiştiriyor; bu da toksik etkiler yaratabiliyor ya da malzemenin fiziksel özelliklerini değiştirebiliyor.
Nötronları yavaşlatmak ya da güvenli şekilde yakalamak için grafit ya da hidrojen içeriği yüksek maddeler (örneğin musluk suyu) kullanılabiliyor.
Tüm bu radyasyon türleri doğada halihazırda mevcut. Toprak, kayalar, hava ve hatta insan vücudu bile belirli oranda radyoaktif maddeler içeriyor. Bunlara arka plan radyasyonu deniyor.
Sonuç olarak, uranyum sızıntısı gibi olaylar radyoaktivitenin çevresel ve biyolojik etkilerini tekrar gündeme taşırken, bu tür kavramları doğru anlamak hem kamu sağlığı açısından hem de bilimsel okuryazarlık adına hayati önem taşıyor. Radyoaktivite bir çekirdeğin içsel özelliği iken radyasyon bu sürecin dışa yansıyan etkilerinden sadece biri. Aralarındaki farkı bilmek, doğru tepkiyi verebilmenin ilk adımı olabilir.
Kaynak: The Conversation
