SUNUM KONUSU : GAMA IŞINLARI SUNUMU HAZIRLAYAN : KEMAL AKKUŞ NUMARASI : KONU BAŞLIKLARI

Transkript

1 SUNUM KONUSU : GAMA IŞINLARI SUNUMU HAZIRLAYAN : KEMAL AKKUŞ NUMARASI : KONU BAŞLIKLARI 1. Gama Işınları Nasıl Bulundu? 2. Gama Işınları Nedir? 3. Teknolojide ve Günlük Hayatta Kullanımı 4. İnsan Sağlığına Etkileri 5. Gama Işınları Hakkında 3 İlginç Bilgi

2 1. GAMA IŞINLARI NASIL BULUNDU? Gama ışınlarını ilk defa, Paul Villard adlı Fransız kimyagerfizikçi, radyum ile çalışırken gama fotonlarını farketti. Rutherford,Villard ın farkettiği bu fotonlara gama ışını (γ)adını verdi. Gama ışın patlamaları (GIP) ise soğuk savaş dönemindeki ABD ve SSCB arasındaki üstünlük mücadelesinin bir şans eseri sonucu olarak çıkmıştır. Uzaydaki patlamalar sonucu ortaya çıkan ışınlar ozon tabakamızda süzüldüğü için nasıl keşfettik gibi sorular aklımıza gelebilir. ABD ve SSCB aralarında bir anlaşma yaparak uzayda nükleer silah denemeleri yapmamak üzerine anlaştılar. Ancak ABD ne nolur ne olmaz der gibi uzayda ki durumu kontrol etme amaçlı nükleer patlamalar sonucu ortaya çıkan gama ışınlarını tespit edebilen uyduları uzaya yerleştirdi. Nitekim uydular hiç bir şey bulamadı. Ancak 1967 yılında bilim adamları ne dünyadan ne de yörüngesinden olmayan bir patlamayla karşılaştılar. Bu durum karşısında

3 şaşıran bilim adamları patlamaların kaynağını bulabilmek için daha yüksek reflekslere sahip uyduları uzaya yolladılar ve birçok patlama kaydettiler. Bu patlamaların dünyadan 6 milyar ışık yılı uzakta olduğunu kaydettiklerine göre bayağı büyük güçte enerjiye sahiptirler. 2. GAMA IŞINLARI NEDİR? Radyoaktivite keşfedilip parçacı fiziğiyle tanışan insanlık 1900 lü yıllara girmişti. Ancak çok daha öncesinden 1666 yılında Newton karanlık bir odada prizmanın içinden beyaz bir ışık geçirerek gökkuşağı renklerini elde etti. Böylece bunu takip eden 250 yılda konuyla alakalı daha çok çalışma sayesinde ışığı dalga boylarına göre sınıflandıran elektromanyetik spekturum oluşturuldu.

4 1.1. Elektromanyetik spektrum Gama ışınını anlamadan önce alfa ve beta ışınlarını anlamamız gerekir. Bir atomun çekirdeği kendiliğinden ya da bir etki ile parçalanabilir yani kararsız hale gelebilir. Yani kendi enerjisinden daha yüksek bir enerjiye ulaşırsa bunu dengelemek için kararlı hale gelmek için açığa bir enerji çıkarır. Bu parçalanma sırasında açığa çıkan 2 proton ve 2 nötron helyum çekirdeğine alfa parçacığı açığa çıkmasına da alfa ışıması denir. Aynı şekilde açığa çıkan bir elektron ya da elektronun karşı parçacığı olan pozitronada beta parçacığı denir. Ancak gama ışınları bu iki ışımadan farklıdır. Çekirdek radyoaktif bozunum sonrasında (alfa veya beta parçacığı çıktıktan sonra) kararsız halde olur genellikle. İkinci bir bozunumdan sonra elektromanyetik radyasyon halinde fazla enerji salınır. Böylece daha düşük enerjiye düşen çekirdek sonuçta taban enerjisine düşer. Çekirdeğin bu düşüş sırasında çıkardığı elektromanyetik radyasyona (foton) gama ışını denir. Yani kısaca gama ışınları, atom çekirdeklerinden fazla enerjinin atılası sonucu ortaya çıkar. Gama ışınları spekturmdan da görüldüğü gibi en yüksek enerjiye sahiptir. Yüksüz de oldukları için manyetik alandan etkilenmezler. Dalga boyları da 0.01 nm den daha düşük olduğu için nüfuz ediş özelliği daha yüksektir. Eğer bize nüfuz ederse

5 HULK a dönüşmeyiz ölürüz. Örneğin alfa ışınlarını bir kağıt yardımıyla kesebiliriz ya da beta ışınlarını bir alimünyum ile kesebiliriz ancak gama ışınlarını birkaç cm kalınlığındaki kurşun tabakalar ile bir nevi kesebiliriz Geçirgenik şeması Bu arada GIP lar iki çeşittir. Birincisi uzun GIP lardır. Bunlar birkaç dakika sürebilir. Kaynaklarının süpernovalar olduğu düşünülüyor. Yani yıldız çekirdeğinin çöküp karadeliğe dönüşmesidir. İkincisi ise kısa GIP lardır. Birkaç saniye sürerler. İki yıldız milyonlarca yıl aynı yörüngede hareket eder bu süre zarfında birbirlerine yaklaşırlar sonuç olarak çarpıştıklarında karadelik oluşur. İkisi de sonuç olarak kara delik oluşturur. Karadeliğin çevresindeki dönüş manyetik hızında etkisiyle

6 yüksek hızda belkide ışık hızında hareket eden sıcak parçacık hunisini ateşler. Bu huninin içindki gaz gamaışınlarını oluşturur ve uzayda bir lazer silahı gibi ateşlenir. Yüksek enerjili olduğu için de doğrultusunu bozmadan devam eder. 3. TEKNOLOJİDE VE GÜNLÜK HAYATTA KULLANIMI Genellikle tıp alanında kullanılırlar. Kanserli hücrelerin öldürülmesinde, radyoterapi tedavisinde kullanılır. Paketlenmiş ürünlerin sterilizasyonunda, arşiv ve antikaların üzerindeki mikroorganizmaların öldürülmesi yoluyla çürümesinin önlenmesinde kullanılır ve bu şekilde raf ömrü uzar. Ağaç ürünlerinin sertleştirilmesinde, plastiklerin parçalanmasında kullanılır.

7 1.3. Tıp alanında gama ışını kullanılan bazı aletler 4.İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ Alfa ve beta ışınlarının gama ışınlarına nispeten nüfuz etme oranı daha düşüktür. Bunlar vücutta daha çok radyasyon yanıklarına sebep olurlar. Ancak gama ışınları daha çok nüfuz ettikleri için ve DNA nın yapısını bozacak kadar enerjiye sahip oldukları için hücre ölümlerine ve de kansere yol açabilirler.

8 5. GAMA IŞINLARI HAKKINDA 3 İLGİNÇ BİLGİ A.Bilimciler Gama Işın Araştırmaları İçin Uzay Teleskopları Kullanıyor Uzaydan dünyaya gelen gama ışınları, atmosferde atomlarla yaptıkları etkileşim sonucunda, gezegen yüzeyine neredeyse hiç ulaşamaz. Bu sağlığımız için iyi bir şey, ama gama ışın patlamalarını incelemek isteyenlerin işini kolaylaştırmıyor. Bu nedenle gökbilimciler uzaya teleskoplar yerleştirip, gama ışınlarını atmosfere yakalanmadan gözlemlemek istiyorlar. Tabi bunun da güçlükleri var. Örneğin gama ışınlarını odaklamak için normal lens ya da ayna kullanılamıyor; çünkü ışınlar içlerinden geçip gidiyor. Onun yerine, Fermi Gama Işın Uzay Teleskobu gibi cihazlar, gama ışınları bir dedektöre çarptığında oluşan sinyali kaydediyor. B.Gama Işınlarının Bir Bölümü Yıldırımlardan Geliyor 1990 larda uzaydaki gözlem cihazları dünyadan gelen gama ışın patlamaları saptadı ve bunların yıldırımlı fırtınalardan kaynaklandığı anlaşıldı. Statik elektrik bulutlarda biriktiğinde, bir anda şimşek çakar. Bu statik elektrik dev bir parçacık hızlandırıcı gibi davranarak, elektron-pozitron çiftleri üretir ve bu parçacık-antiparçacık çiftleri de çift yok olması ile gama ışınlarına dönüşür. Bu patlamalar sadece uçakları etkileyebilecek yüksekliklerde oluşur.

9 C. Gama Işınları Dünyada Yaşam Olmasını Sağlıyor Güneşin merkezinde hidrojen çekirdekleri sürekli olarak birleşir. Bu gerçekleştiğinde oluşan yan ürünlerden biri de gama ışınlarıdır. Gama ışınlarının enerjisi güneşin merkezini sıcak tutar. Bu ışınların bir kısmı güneşin dış katmanlarına kaçar ve elektronlar ya da protonlarla çarpışarak enerji kaybeder. Enerji kaybederlerken morötesi ışın, kızılötesi ışın ya da görünür ışık haline dönüşürler. Kızılötesi ışınlar dünyayı sıcak tutarken, görünür ışık da dünyadaki bitkilerin yaşamasını sağlar. KAYNAKLAR p 4%B1

10