F
faust
Ziyaretçi
Bir çekirdeğe beli oranda parçacıklar gönderilerek çekirdek parçalanmaları gerçekleştirilir. Birim zamanda gönderilen ve gerçekleşen bu tepkimelere ‘nükleer tepkime hızı ’ denir. Bir denklemde gösterilecek olursa eğer;
R=ΦNσ
Burada φ parçacık akısını, N hedef çekirdek sayısı, σ ise çekirdeğin tesir kesiti toplamda tepkime hızına eşittir ve yine bir parçacığın akısı
Φ=n’v
Parçacığın hacmi ve birim zamanda birim alandan geçen parçacık sayısına eşittir. Çekirdeğin gerçek kesitinden farklı olarak tesir kesitinin birimi 10-^24 cm^2 barn olarak tanımlanır. Özellikle nötron bombardımanı sonucu yürüyen çekirdek tepkimelerinin hızları tesir kesitinde σ gerçekleşmektedir.
Bir radyoaktif maddenin birim zamanda ne kadar ışıma yaptığı Geiger sayacı ile tespit edilir. Bir radyoaktif maddenin birim alana yaptığı ışıma şu şekilde maddeler halindedir.
1)Radyoaktif maddenin türüne, dolayısıyla kütlesinin büyük veya küçük oluşuna bağlıdır.
2)Süre ile doğru orantılıdır.
3)radyoaktif maddeye olan uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Yani ışıma yapan madde 2 kat uzaklıkta ise, 4 kat daha az etkilenir.
Aktivasyon yöntemi de denilen bir metot sonucu radyoaktif çekirdeklerin yalnızca bu duruma uyması neticesinde kullanılmaktadır. Başlangıçtaki radyoaktif bozunum hızı oluşum hızından daha yavaştır. Bu durum bozunmaya doğru gittikçe artma göstermektedir. Daha sonra ise denge sağlanmaktadır. Denge konumundaki çekirdeğin r hızına eşit olarak alınmaktadır. Bu r hızı yanında hedef çekirdeklerin sayısı N ve parçacık akısı φ bilindiğinden son bağıntıdan tesit kesitine geçilebilmektedir.
İkinci bir yol ise ‘geçiş yöntemi’dir. Bu da nötronun absorplanması olayına dayanır. Işık absorplanmasında olduğu gibi burada da hedef maddenin dx kalınlığında absorplanan nötronların –dn/n bağıl sayış aynıdır. Nötron sayıları n(0)=Φ(0)n’(0)v ve n=Φ=n’v şeklinde nötron akısına eşit olur. Benzer şekilde hedef maddenin yüzeyi A olmak üzere, hedefe gelen ve hedefi geçen nötronların şiddetleri ;
l(0)=Φ(0)A ve l=ΦA
yazılabilir.Her çekirdek bir nötron absorplayarak çekirdek tepkimesi verdiğine göre hedef üzerindeki birim zamanda absorplanan nötronların sayısını veren son eşitlik çekirdek tepkimesinin hızını vermektedir.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1]. Prof.Dr.Yüksek Sarıkaya – Fizikokimya (Gazi Kitabevi Yayınları-2011)
[2]. Yrd.Doç.Dr.Soner Ergül – Genel Kimya (Anı Yayıncılık-2009)
R=ΦNσ
Burada φ parçacık akısını, N hedef çekirdek sayısı, σ ise çekirdeğin tesir kesiti toplamda tepkime hızına eşittir ve yine bir parçacığın akısı
Φ=n’v
Parçacığın hacmi ve birim zamanda birim alandan geçen parçacık sayısına eşittir. Çekirdeğin gerçek kesitinden farklı olarak tesir kesitinin birimi 10-^24 cm^2 barn olarak tanımlanır. Özellikle nötron bombardımanı sonucu yürüyen çekirdek tepkimelerinin hızları tesir kesitinde σ gerçekleşmektedir.
Bir radyoaktif maddenin birim zamanda ne kadar ışıma yaptığı Geiger sayacı ile tespit edilir. Bir radyoaktif maddenin birim alana yaptığı ışıma şu şekilde maddeler halindedir.
1)Radyoaktif maddenin türüne, dolayısıyla kütlesinin büyük veya küçük oluşuna bağlıdır.
2)Süre ile doğru orantılıdır.
3)radyoaktif maddeye olan uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Yani ışıma yapan madde 2 kat uzaklıkta ise, 4 kat daha az etkilenir.
Aktivasyon yöntemi de denilen bir metot sonucu radyoaktif çekirdeklerin yalnızca bu duruma uyması neticesinde kullanılmaktadır. Başlangıçtaki radyoaktif bozunum hızı oluşum hızından daha yavaştır. Bu durum bozunmaya doğru gittikçe artma göstermektedir. Daha sonra ise denge sağlanmaktadır. Denge konumundaki çekirdeğin r hızına eşit olarak alınmaktadır. Bu r hızı yanında hedef çekirdeklerin sayısı N ve parçacık akısı φ bilindiğinden son bağıntıdan tesit kesitine geçilebilmektedir.
İkinci bir yol ise ‘geçiş yöntemi’dir. Bu da nötronun absorplanması olayına dayanır. Işık absorplanmasında olduğu gibi burada da hedef maddenin dx kalınlığında absorplanan nötronların –dn/n bağıl sayış aynıdır. Nötron sayıları n(0)=Φ(0)n’(0)v ve n=Φ=n’v şeklinde nötron akısına eşit olur. Benzer şekilde hedef maddenin yüzeyi A olmak üzere, hedefe gelen ve hedefi geçen nötronların şiddetleri ;
l(0)=Φ(0)A ve l=ΦA
yazılabilir.Her çekirdek bir nötron absorplayarak çekirdek tepkimesi verdiğine göre hedef üzerindeki birim zamanda absorplanan nötronların sayısını veren son eşitlik çekirdek tepkimesinin hızını vermektedir.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1]. Prof.Dr.Yüksek Sarıkaya – Fizikokimya (Gazi Kitabevi Yayınları-2011)
[2]. Yrd.Doç.Dr.Soner Ergül – Genel Kimya (Anı Yayıncılık-2009)
