Işınetkin (radyoaktif) atomlar farklı şekilde bozunuma uğrayabilmektedir. Beş farklı çeşit ışınım türü bulunmaktadır. Bunlar aşağıda gösterilmiştir:

 

Alfa Işınımı:

Alfa ışınımı, çekirdeğin bir alfa parçacığı fırlatması olayıdır. Alfa parçacığı helyum atomu çekirdeğidir. İki nötron ve iki protondan oluşmaktadır. Alfa parçacıklarını helyum atomunun çekirdeği olarak düşünmek mümkündür. Diğer ışınım türlerine göre hem çok daha ağırdır hem de artı iki elektrik yüküne (protonlardan dolayı) sahiptir. Alfa ışınımını doğada bulunan uranyum, radyum gibi ağır çekirdekli atomlar gerçekleştirmektedir. Nükleer enerjinin hammaddesi olan Uranyum alfa ışınımı yapan ışınetkin bir çekirdektir. Bazı yapay çekirdeklerde alfa parçacığı fırlatabilmektedir. Buna en güzel örnek nükleer yakıt olarak da kullanılan Plütonyum çekirdeğidir.

Alfa parçacıkları büyük ve ağır olduğundan, nufüz etme güçleri çok zayıftır ve çok kolaylıkla durdurulabilir. Alfa parçacıklarını ince bir kağıt parçası bile durdurabilmektedir. Bu yüzden alfa parçacıkları vücut dışından pek tehlikeli değildir. Diğer yandan, alfa-ışınımı yapan ışınetkin çekirdekler bir yolunu bulupta vücudumuza girecek olurlarsa, bu ışınım çok tehlikeli olabilmektedir. Vücudun içinde salınan alfa parçacıkları hücrelere çok önemli biyolojik zararlar verebilmektedir.

 Herhangi bir atom alfa parçacığı yaydığında atomun kimliği tamamen değişmektedir. Alfa parçacığı salan atom, periyodik tabloda kendisinden iki sıra gerideki atoma dönüşmektedir. Atom ağırlığı da dört birim azalmaktadır.

Alfa parçacıklarını durdurmak büyük kütlelerinden dolayı çok kolaydır.

 

Beta Işınımı:

Beta ışınımı, çekirdeğin eksi veya artı yüklü bir elektron fırlatması olayıdır. Beta ışınımı, çekirdekte normalden fazla sayıda proton veya nötron bulunduğunda meydana gelmektedir. Bu fazlalık çekirdeği kararsız hale getirmektedir.

Çekirdeğin nötron sayısı fazla ise, çekirdekte bulunan nötronlardan biri, proton ve elektrona ayrışmaktadır. Elektron çekirdekten dışarı fırlatılırken, proton çekirdekte kalmaktadır. Böylece çekirdeğin proton sayısı bir artarken, çekirdek farklı bir atoma dönüşmektedir. Çekirdeğin proton sayısı fazla ise, bu sefer de protonlardan biri nötron ve artı yüklü bir elektrona (pozitron) ayrışmaktadır. Pozitron çekirdekten dışarı fırlatılırken, nötron çekirdekte kalmaktadır. Böylece çekirdeğin proton sayısı bir azalırken, çekirdek farklı bir atoma dönüşmektedir.

Beta parçacıkları çekirdek tarafından fırlatılan ve hızlı hareket eden eksi veya artı yüklü elektronlardır.

artı yüklü elektronalara pozitron adı verilmektedir.

Beta parçaları suya veya insan vucuduna 1 veya 2 cm kadar nufüz edebilir. Birkaç milimetre kalınlığında aliminyum plaka yardımıyla durdurulabilmektedir. Beta parçacıkları doğada birçok ışınetkin çekirdek tarafından salınmaktadır.

 

 

Beta-ışını fırlatan çekirdeğin kimliği değişir ve periyodik tablodaki bir üst veya bir alt atoma dönüşür. Yukarıdaki örnekte Baryum atomu Sezyum atomuna dönüşmektedir.

Beta-ışınları gözle görülmez. Kütleleri vardır ve elektrik yükü taşırlar. Bu yüzden gama-ışınına göre daha az girişgendirler.

 

Gama Işınımı:

Gama ışınımı, çekirdeğin enerji paketçiği fırlatması olayıdır. Birçok ışınetkin çekirdek alfa veya beta parçacığı fırlattıktan sonra, halen bir miktar fazla enerjiye sahip olabilmektedir. Gama ışınımı çoğunlukla bu durumlarda ortaya çıkmakta, kararsız çekirdek fazlalık enerjiyi gama-ışını olarak atmaktadır. Gama ışınımından sonra atomun kimliği değişmez. Atom farklı bir atoma dönüşmez.

Gama-ışınları aynen ışık gibi bir boşlukta dalga olarak hareket eden elektromanyetik enerji paketçikleridir. Dalga boyları çok yüksektir ve gözle görülmezler. Gama ışınları, herhangi bir elektrik yükü taşımazlar ve bir kütleleri yoktur. Hem bu yüzden, hem de yüksek enerji taşıdıklarından dolayı çok nüfuz edicidirler. Kolay kolay durdurulamazlar. Gama ışınları, kağıt, tahta, deri gibi birçok maddeye nüfuz edebilir. Gama ışınlarını durdurmak için kurşun veya kalın beton tabakası gibi yüksek yoğunluğa sahip malzemeler kullanılmaktadır.

 

 

Gama-ışını fırlatan çekirdeğin kimliği değişmez. sadece kendisini kararsız yapan fazlalık enerjiyi atmış ve rahatlamış hale gelir.

Gama-ışınları gözle görülmez. Aynen ışık gibi doğru üzerinde hareket eder ve önüne ne çıkarsa çarpar. Ancak kurşun gibi yoğun maddeler yardımıyla durdurulabilir.

Nötron Işınımı:

Nötron ışınımı çekirdek dışında hareket etmekte olan serbest nötronlardan oluşmaktadır. Günlük yaşamda fazla karşılaşılan bir ışınım türü değildir. Ancak nükleer santraller ve nötron üretimi gerektiren araştırma-geliştirme tesisleri için önem taşımaktadır. Nötronlar daha çok enerji üretiminde kullanılan bölünme (fisyon) tepkimesi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Kaynaşma (füzyon) ve çok yüksek enerjili tepkimeler de nötronların çıkmasına neden olmaktadır. Nötron açığa çıkaran bazı diğer tepkimelerde bulunmaktadır ve bunlar arasında en iyi bilineni berilyum çekirdeğinin alfa parçacıkları ile tepkimeye girmesi sonucunda ortaya nötronların çıkmasıdır.

 

 

Nötronlar elektrik yükü taşımadıklarından dolayı oldukça nüfuz edici bir ışınım türüdür. Nötronları durdurmak için genellikle kalın su ve beton tabakaları kullanılmaktadır.

 

X Işınları:

X-ışınları daha çok tıp sektöründe teşhis amacıyla kullanılmaktadır. Röntgen cihazlarında ince bir tel ısıtılarak ortaya serbest elektronlar çıkması sağlanmakta, bu elektronlar uygulanan voltaj yardımıyla hızlandırılarak, tungsten veya molibden atomlarından oluşan bir metal yüzeyin üzerine düşürülmektedir. Elektronlar metal yüzeye çarptığında ortaya yandaki şekilden de görüldüğü gibi x-ışınları çıkmaktadır.

X-Işınları da aynen gama-ışınları gibi bir çeşit elektromanyetik ışık paketcikleridir. Fakat gama ışınlarına oranla daha düşük enerjiye sahiptir. X-ışınları ortaya iki farklı mekanizma yardımıyla çıkabilmektedir. Bu mekanizmalar aşağıda anlatılmıştır.

1. Mekanizma: Çekirdekten çok daha hafif olan elektron çekirdeğin çok yakınına kadar yaklaşmakta ve çekirdekle elektron arasında gerçekleşen elektromanyetik etkileşme nedeniyle düz hareket rotasından saparak başka yöne doğru yönelmektedir. Bu sırada elektron enerji kaybetmekte ve kaybedilen enerji dışarı x-ışını olarak salınmaktadır. Bu şekilde oluşan x-ışınlarına bremsstrahlung ışınımı adı da verilmektedir.

 

2. Mekanizma: Yüksek enerjiye sahip elektron bir metal içinden geçerken, çekirdeğe yakın elektronlarla etkileşerek atom çevresindeki kabuklarından sökülmelerine sebep olmaktadır. Sökülen elektron nedeniyle oluşan boşluk çekirdeğe daha uzak kabuklardaki elektronlar tarafından doldurulmakta, bu iki kabuk bağlanma enerjileri arasındaki fark x-ışını olarak dışarı salınmaktadır.

 

 

 

 

Elektromanyetik Işınım Tayfı:

Elektromanyetik ışınım, boşluk, hava, su gibi ortamlarda hareket eden ve dalga özelliği gösteren enerji paketcikleridir. Elektromanyetik ışınım; dalgaboyu, frekans ve taşıdığı enerji miktarına göre sınıflara ayrılmaktadır. Farklı elektromanyetik dalga türleri aşağıdaki tayfda gösterilmektedir.

Bu tayfın en altında radyo ve TV sinyallerini taşıyan, uzun dalgaboyu ve düşük enerjiye sahip radyo dalgaları bulunmaktadır. Bunlardan daha yüksek enerjiye sahip mikrodalgaları mutfaklarımızda yemek pişirmek amacıyla sıkça kullanmaktayız. Kızıl-ötesi ışık sıcak bir cisimden etrafa yayılmakta ve ısı enerjisini taşımaktadır. Kızıl ötesinden daha enerjik olan görünür ışık "görme duyumuzun" temelini oluşturmaktadır. Güneş altında derimizin bronzlaşmasını sağlayan mor-ötesi ışık, tayfta görünür ışıktan sonra gelmektedir. Elektromanyetik dalganın enerji seviyesi yükseldikce, x-ışınlarının bulunduğu bölgeye gelinmekte ve en enerjik elektromanteyik dalgalara da nükleer teknolojide sık sık karşılaşılan "gama-ışınları" adı verilmektedir.

 

 

 

Ne Kadar Nüfus Edici?:

Alfa parçacıkları en az nüfuz edici olan ışınımdır. İnce bir kağıt parçası tarafından durdurulabilir. Hatta cildimizin üst kısmı bile alfa parçacıklarını durdurmaya yeterli olmaktadır. Vücudumuzun içine nufüz edemezler. Fakat alfa fırlatan atomları solunum yoluyla veya yiyeceklerle vücudumuza alacak olursak, o zaman içerde zararlı olabilirler.

Beta ışınlarını durdurmak için alüminyum tabaka gerekmektedir. Suda veya insan vücudunda 1-2 cm kadar hareket edebilirler.

Gama ve x-ışınları ışınları ise çok nüfuz edicidir. Ancak kalın kurşun tabakalar yardımıyla durdurmak mümkündür. Gama ışınları vücut dışından en tehlikeli ışınım türüdür. İnsan vücudunun çok derinlerine kadar nufüz edebilirler. Hatta vücudumuzun bir tarafından girip diğer tarafından çıkabilirler.

Nötronlar günlük yaşamda çok karşılaşılan bir ışınım değildir. Ancak nötronlarla çalışılan tesisler için önem taşımaktadır. Çok nüfuz edicidir ve durdurulması için kalın su ve beton blokları kullanılmaktadır.