denizci
10-01-2010, 19:21
RADYOAKTİVİTENİN YARARLARI
1-Radyoaktivitenin İnsan Sağlığı Üzerindeki Yararları
A-) Işınım:
Bir ışık kaynağından çıkarak düz bir çizgi halinde bize ulaşan ışık demetlerine ışın denir. Atomlardan, Güneş’ten ve öbür yıldızlardan yayılan enerjiye de bu terimden esinlenerek ışınım ya da ışıma denmiştir. Işınımın batı dillerindeki karşılığı olan ve gene ışın anlamındaki Latince bir sözcükten türetilen radyasyon terimi de çok kullanılır. Işık ışınları, ısı, X ışınları, radyoaktif maddelerin saldığı ışınlar ve evrenden gelen kozmik ışınların hepsi birer ışınım biçimidir.
Bazı ışınımlar çok küçük madde parçacıklarından, bazıları da dalgalardan oluşur. Radyoaktif maddelerin saldığı alfa ve beta ışınları ile yıldızlardan savrulan kozmik ışınlar parçacık biçiminde yayılan ışınımlardır. Kozmik ışınları oluşturan atom parçacıkları, genellikle de protonlar Dünya atmosferinin üst katmanlarındaki atomlarla çarpışır ve bu kez başka atom parçacıklarından oluşan “kozmik ışı sağanakları” na yol açar.
Elektromagnetik Işıma: Dalga biçimindeki ışımanın örneklerinden biri elektromagnetik dalgalardır. Gamma ışınları, X ışınları, morötesi (ultraviyole) ışınları, görünür ışık, kızılötesi (enfraruj) ışınım, radarlarda kullanılan mikrodalgalar ve radyo dalgaları elektromagnetik ışıma biçimleridir. Bunlardan yalnızca ikisinin varlığını bir ölçü aygıtı kullanmaksızın saptayabiliriz: İnsan gözünün algılayabildiği görünür ışık ve etkisi ısı olarak hissettiğimiz uzun dalga boylu kızılötesi ışıma. Radyo dalgalarının varlığı radyo alıcılarıyla, öbür ışınımlardan çoğunun varlığı da çeşitli yöntemlerle saptanabilir.
Elektromagnetik ışınımların hepsi, denizdeki dalgalara ya da bir havuza taş atıldığında suyun yüzeyinde görülen dalgalanmaya benzeyen birer dalga hareketidir. Ama elektromagnetik dalgalar su dalgalarından farklı olarak boşlukta yol alabilir ve saniyede 300.000 km gibi olağanüstü bir hızla yayılır.
Çeşitli elektromagnetik ışınımlar arasındaki tek fark dalga boylarının değişik olmasıdır. Art arda iki tepe noktası arasındaki uzaklığa dalga boyu denir. Ama kısa elektromagnetik dalgaların dalga boyları öylesine küçüktür ki ancak nanometreye ölçülebilir. Bir nanometre bir metrenin milyarda biridir. Bugün artık geçerli olmamakla birlikte, bir nanometrenin onda birine eşit olan angström de eskiden dalga boyu birimi olarak kullanılırdı.
En kısa dalga boyundaki ışınımlar gamma ışınlarıdır; bunların dalga boyu bazen nanometrenin binde biri düzeyinde olabilir. Gamma ışınları hem uranyum ve radyum gibi doğal radyoaktif maddelerce, hem de bir nükleer reaktörde ya da bir atom bombası patladığında atom çekirdeklerinin parçalanmasıyla salınır. Bu ışınlar canlılar için zarlıdır; ama tıpta urları yok etmek ve hastanelerin araç gereçlerini mikropsuzlaştırmak için bu ışınlardan yararlanılır.
Radyoaktifliğin ışınım etkilerinden yararlanılan uygulamaların başında ışın (Curie) tedavisi gelir. Bu yöntem kanser ve benzeri habis tümörlerin yok edilmesinde kullanılır. Bu tedavi için en çok kullanılan radyoaktif izotop bir gama yayımlayıcısı olan kobalt-60 izotopudur. İlk defa 1951 yılında Kanada ve İngiltere’de iki farklı yöntem çerçevesinde kullanıldı. Ardından dünya’nın pek çok yerine ihraç edildi.
B-) X Işınları:
1895 yılında Alman bingin Wilhelm Konrad Röntgen tarafından keşfedilmiştir.
Röntgen, gazların içinden elektrik yolunu araştırmak amacıyla, katod işin tüpüyle deney yaparken, baryum platin siyanürü levhasından yayılan radyasyonun şeffaf olmayan cisimlerin içinden geçebildiğini fark etti. Araştırmalarına devam ederken radyasyonun 15 mm. kalınlığındaki alüminyumdan daha indirgenmiş yoğunlukta geçebildiğini gördü ve bu radyasyona, “X-ışınları” adını verdi. Bugün Dünya’da Almanya dışında (Almanya’da Röntgenstrahlen olarak adlandırılıyor) bu isimle anılıyor.
X ışınları, ışık dalgalarından daha kısa olan elektromanyetik dalgalardır. Göze görünmeyen bu ışınlar, fotoğraf levhalarını etkileyebilir ve nesnelerin içinden geçerek onların yapısını ortaya koyabilir.
X ışınlarının tıpta kullanılması (radyoloji), bazı hastalıkların teşhisini ve organizma içindeki berelerin araştırılmasını geniş ölçüde kolaylaştırır. Radyografi sayesinde organlardaki ve kemiklerdeki anormallikler (verem, kalpte biçim bozukluğu, kanser, zatülcenp, omurga çarpıklığı) saptanabilir. Radyoskopi solunum hareketlerinin izlenmesine ve öksürüğün etkisiyle akciğer dokusunda meydana gelen değişimlerin saptanmasına olanak verir. Örneğin koldaki bir kemiğin kırık olmasından kuşkulanılıyorsa, hastanın kolu X ışını kaynağı ile bir tür fotoğraf filmi arasına yerleştirilir. Işınlar etten daha kolay geçip kemikte zorlandığı için, banyo edilen filmde kemik boyu bir gölge halinde görülür. X ışınlarının bir adı da Röntgen ışınları olduğu için, bu yöntemle organların filminin çekilmesine genellikle “röntgen çekmek” denir.
,
Günümüzde X ışınlarının kullanıldığı en önemli tanı yöntemlerinden biri bilgisayarlı tomografidir. 1970’lerde EMI Ltd.’nin araştırma laboratuarlarında Godfrey Hounsfield tarafından geliştirilen bilgisayarlı eksenel tomografi (CAT), vücuda çeşitli açılardan giren X ışınlarının şiddetinin dokulardan geçtikçe hafiflemesi temeline dayanır. Bu ölçümlerden yararlanan bilgisayar vücudunun iç bölgelerini dilimlere ayırarak görüntüler. Bu teknik karaciğer, böbrek gibi yumuşak dokuların birbirinden ayırt edilmesini, ayrıca aynı organ içindeki farklı yapıların saptanmasını sağlar.
Daha yeni bir teknik içeren nükleer manyetik rezonans (NMR) yönteminde, güçlü bir manyetik alanda bulunan hastanın vücuduna X ışınları yerine radyo dalgaları yöneltilir. Vücuttaki farklı atomlar, manyetik alanın etkisi altında farklı frekanslardaki radyo dalgalarını soğurur. Bilgisayar bu farklılıktan elde edilen ölçümleri kullanarak, iç organların görüntüsünü verir.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan pozitron ışın tomografisi (PET scan) özellikle beyindeki bazı hastalıkların teşhisinde kullanılır. Bu yöntemde hastaya çok az miktarda karbon-11 izotopu içeren glikoz verilir. Daha sonra glikoz ile beyne giden karbon-11 izotopunun yapmış olduğu pozitron ışınlarını belirlemek için beyin tomografisi çekilir. Bu yolla beyindeki anormallikler teşhis edilebilir.
2-Radyoaktivitenin Bitkiler Üzerinde Kullanımı
Radyoaktif izotoplar ile radyoaktif olmayan izotopların kimyasal özellikleri aynıdır. Bundan dolayı radyoaktif izotoplar izleyici olarak kimya araştırmalarında yaygın bir şekilde kullanılır. Örneğin bitki besin maddesine az miktarda katılan radyoaktif özelliğe sahip fosfor-32 izotopu ile, fosforun bitki tarafından kullanılması izlenebilir. İzleyiciler özellikle tarımda kimyasal gübrelerin en uygun bileşiminin kullanım biçiminin bulunmasında büyük önem taşır.
Ayrıca, bir kimyasal tepkimenin mekanizması ya da bir bileşiğin yapısı çoğu zaman deneylerde radyoaktif izleyiciler kullanılarak aydınlatılır. Örneğin karbon-14 izotopu ile fotosentez olayı incelenmiş ve CO2’nin şekerlere ve nişastalara dönüşümü hakkında geniş bilgi edinilmiştir.
2-Radyoaktivitenin Sanayi ve Endüstride Kullanımı
Radyoaktif atomlar, maddelerin “etiketlenmesinde” de kullanılabilir; bunun için maddedeki bazı normal atomlar çıkarılarak bunların yerine radyoaktif atomlar yerleştirilir ve bu atomların çıkardığı ışınımdan yararlanılarak madde izlenir. Tıpta bu yöntem, hangi maddenin vücudun hangi bölümüne gittiğini saptamak için (örneğin yeni bir ilaç denenirken) kullanılır. Radyoaktif etiketlemeden, kimya ve biyokimyada moleküllerin kimyasal tepkimelere katılım aşamalarını ve süreçlerini izlemek için yararlanılır.
Endüstriyel radyografi de ise iridyum-192 ve kobalt-60 radyoizotoplarının ürettiği gama ışınları kullanılır. Bu ışınlar ile ****l ve plastik levhaların kalınlıklarının ölçülmesi, iç yapılarının incelenmesi mümkündür.
Motor yağlarının verimliğini incelemek için de kullanılır. Bunun için motorun yapıldığı ****le bir miktar radyoaktif izotop katılır. Motor belli bir süre çalıştırıldıktan sonra yağında taneciklerin bulunup bulunmadığına ve dolayısıyla da motorun aşınıp aşınmadığına bakılır.
Radyoizotopların diğer bir kullanım alanı ise petrol sanayisidir. Birden fazla petrol türevinin aktarımı için bir tek boru hattı kullanıldığında, aktarılan ürünlerin son kısımlarına az miktarda radyoaktif izotop katılır ve böylece bir ürünün bitip diğerinin başladığı anlaşılır. Radyasyon burada otomatik bir vana sistemini çalıştırmak için de kullanılabilir ve bu şekilde petrol ürünlerinin farklı tanklara yönlendirilmesi sağlanır.
1-Radyoaktivitenin İnsan Sağlığı Üzerindeki Yararları
A-) Işınım:
Bir ışık kaynağından çıkarak düz bir çizgi halinde bize ulaşan ışık demetlerine ışın denir. Atomlardan, Güneş’ten ve öbür yıldızlardan yayılan enerjiye de bu terimden esinlenerek ışınım ya da ışıma denmiştir. Işınımın batı dillerindeki karşılığı olan ve gene ışın anlamındaki Latince bir sözcükten türetilen radyasyon terimi de çok kullanılır. Işık ışınları, ısı, X ışınları, radyoaktif maddelerin saldığı ışınlar ve evrenden gelen kozmik ışınların hepsi birer ışınım biçimidir.
Bazı ışınımlar çok küçük madde parçacıklarından, bazıları da dalgalardan oluşur. Radyoaktif maddelerin saldığı alfa ve beta ışınları ile yıldızlardan savrulan kozmik ışınlar parçacık biçiminde yayılan ışınımlardır. Kozmik ışınları oluşturan atom parçacıkları, genellikle de protonlar Dünya atmosferinin üst katmanlarındaki atomlarla çarpışır ve bu kez başka atom parçacıklarından oluşan “kozmik ışı sağanakları” na yol açar.
Elektromagnetik Işıma: Dalga biçimindeki ışımanın örneklerinden biri elektromagnetik dalgalardır. Gamma ışınları, X ışınları, morötesi (ultraviyole) ışınları, görünür ışık, kızılötesi (enfraruj) ışınım, radarlarda kullanılan mikrodalgalar ve radyo dalgaları elektromagnetik ışıma biçimleridir. Bunlardan yalnızca ikisinin varlığını bir ölçü aygıtı kullanmaksızın saptayabiliriz: İnsan gözünün algılayabildiği görünür ışık ve etkisi ısı olarak hissettiğimiz uzun dalga boylu kızılötesi ışıma. Radyo dalgalarının varlığı radyo alıcılarıyla, öbür ışınımlardan çoğunun varlığı da çeşitli yöntemlerle saptanabilir.
Elektromagnetik ışınımların hepsi, denizdeki dalgalara ya da bir havuza taş atıldığında suyun yüzeyinde görülen dalgalanmaya benzeyen birer dalga hareketidir. Ama elektromagnetik dalgalar su dalgalarından farklı olarak boşlukta yol alabilir ve saniyede 300.000 km gibi olağanüstü bir hızla yayılır.
Çeşitli elektromagnetik ışınımlar arasındaki tek fark dalga boylarının değişik olmasıdır. Art arda iki tepe noktası arasındaki uzaklığa dalga boyu denir. Ama kısa elektromagnetik dalgaların dalga boyları öylesine küçüktür ki ancak nanometreye ölçülebilir. Bir nanometre bir metrenin milyarda biridir. Bugün artık geçerli olmamakla birlikte, bir nanometrenin onda birine eşit olan angström de eskiden dalga boyu birimi olarak kullanılırdı.
En kısa dalga boyundaki ışınımlar gamma ışınlarıdır; bunların dalga boyu bazen nanometrenin binde biri düzeyinde olabilir. Gamma ışınları hem uranyum ve radyum gibi doğal radyoaktif maddelerce, hem de bir nükleer reaktörde ya da bir atom bombası patladığında atom çekirdeklerinin parçalanmasıyla salınır. Bu ışınlar canlılar için zarlıdır; ama tıpta urları yok etmek ve hastanelerin araç gereçlerini mikropsuzlaştırmak için bu ışınlardan yararlanılır.
Radyoaktifliğin ışınım etkilerinden yararlanılan uygulamaların başında ışın (Curie) tedavisi gelir. Bu yöntem kanser ve benzeri habis tümörlerin yok edilmesinde kullanılır. Bu tedavi için en çok kullanılan radyoaktif izotop bir gama yayımlayıcısı olan kobalt-60 izotopudur. İlk defa 1951 yılında Kanada ve İngiltere’de iki farklı yöntem çerçevesinde kullanıldı. Ardından dünya’nın pek çok yerine ihraç edildi.
B-) X Işınları:
1895 yılında Alman bingin Wilhelm Konrad Röntgen tarafından keşfedilmiştir.
Röntgen, gazların içinden elektrik yolunu araştırmak amacıyla, katod işin tüpüyle deney yaparken, baryum platin siyanürü levhasından yayılan radyasyonun şeffaf olmayan cisimlerin içinden geçebildiğini fark etti. Araştırmalarına devam ederken radyasyonun 15 mm. kalınlığındaki alüminyumdan daha indirgenmiş yoğunlukta geçebildiğini gördü ve bu radyasyona, “X-ışınları” adını verdi. Bugün Dünya’da Almanya dışında (Almanya’da Röntgenstrahlen olarak adlandırılıyor) bu isimle anılıyor.
X ışınları, ışık dalgalarından daha kısa olan elektromanyetik dalgalardır. Göze görünmeyen bu ışınlar, fotoğraf levhalarını etkileyebilir ve nesnelerin içinden geçerek onların yapısını ortaya koyabilir.
X ışınlarının tıpta kullanılması (radyoloji), bazı hastalıkların teşhisini ve organizma içindeki berelerin araştırılmasını geniş ölçüde kolaylaştırır. Radyografi sayesinde organlardaki ve kemiklerdeki anormallikler (verem, kalpte biçim bozukluğu, kanser, zatülcenp, omurga çarpıklığı) saptanabilir. Radyoskopi solunum hareketlerinin izlenmesine ve öksürüğün etkisiyle akciğer dokusunda meydana gelen değişimlerin saptanmasına olanak verir. Örneğin koldaki bir kemiğin kırık olmasından kuşkulanılıyorsa, hastanın kolu X ışını kaynağı ile bir tür fotoğraf filmi arasına yerleştirilir. Işınlar etten daha kolay geçip kemikte zorlandığı için, banyo edilen filmde kemik boyu bir gölge halinde görülür. X ışınlarının bir adı da Röntgen ışınları olduğu için, bu yöntemle organların filminin çekilmesine genellikle “röntgen çekmek” denir.
,
Günümüzde X ışınlarının kullanıldığı en önemli tanı yöntemlerinden biri bilgisayarlı tomografidir. 1970’lerde EMI Ltd.’nin araştırma laboratuarlarında Godfrey Hounsfield tarafından geliştirilen bilgisayarlı eksenel tomografi (CAT), vücuda çeşitli açılardan giren X ışınlarının şiddetinin dokulardan geçtikçe hafiflemesi temeline dayanır. Bu ölçümlerden yararlanan bilgisayar vücudunun iç bölgelerini dilimlere ayırarak görüntüler. Bu teknik karaciğer, böbrek gibi yumuşak dokuların birbirinden ayırt edilmesini, ayrıca aynı organ içindeki farklı yapıların saptanmasını sağlar.
Daha yeni bir teknik içeren nükleer manyetik rezonans (NMR) yönteminde, güçlü bir manyetik alanda bulunan hastanın vücuduna X ışınları yerine radyo dalgaları yöneltilir. Vücuttaki farklı atomlar, manyetik alanın etkisi altında farklı frekanslardaki radyo dalgalarını soğurur. Bilgisayar bu farklılıktan elde edilen ölçümleri kullanarak, iç organların görüntüsünü verir.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan pozitron ışın tomografisi (PET scan) özellikle beyindeki bazı hastalıkların teşhisinde kullanılır. Bu yöntemde hastaya çok az miktarda karbon-11 izotopu içeren glikoz verilir. Daha sonra glikoz ile beyne giden karbon-11 izotopunun yapmış olduğu pozitron ışınlarını belirlemek için beyin tomografisi çekilir. Bu yolla beyindeki anormallikler teşhis edilebilir.
2-Radyoaktivitenin Bitkiler Üzerinde Kullanımı
Radyoaktif izotoplar ile radyoaktif olmayan izotopların kimyasal özellikleri aynıdır. Bundan dolayı radyoaktif izotoplar izleyici olarak kimya araştırmalarında yaygın bir şekilde kullanılır. Örneğin bitki besin maddesine az miktarda katılan radyoaktif özelliğe sahip fosfor-32 izotopu ile, fosforun bitki tarafından kullanılması izlenebilir. İzleyiciler özellikle tarımda kimyasal gübrelerin en uygun bileşiminin kullanım biçiminin bulunmasında büyük önem taşır.
Ayrıca, bir kimyasal tepkimenin mekanizması ya da bir bileşiğin yapısı çoğu zaman deneylerde radyoaktif izleyiciler kullanılarak aydınlatılır. Örneğin karbon-14 izotopu ile fotosentez olayı incelenmiş ve CO2’nin şekerlere ve nişastalara dönüşümü hakkında geniş bilgi edinilmiştir.
2-Radyoaktivitenin Sanayi ve Endüstride Kullanımı
Radyoaktif atomlar, maddelerin “etiketlenmesinde” de kullanılabilir; bunun için maddedeki bazı normal atomlar çıkarılarak bunların yerine radyoaktif atomlar yerleştirilir ve bu atomların çıkardığı ışınımdan yararlanılarak madde izlenir. Tıpta bu yöntem, hangi maddenin vücudun hangi bölümüne gittiğini saptamak için (örneğin yeni bir ilaç denenirken) kullanılır. Radyoaktif etiketlemeden, kimya ve biyokimyada moleküllerin kimyasal tepkimelere katılım aşamalarını ve süreçlerini izlemek için yararlanılır.
Endüstriyel radyografi de ise iridyum-192 ve kobalt-60 radyoizotoplarının ürettiği gama ışınları kullanılır. Bu ışınlar ile ****l ve plastik levhaların kalınlıklarının ölçülmesi, iç yapılarının incelenmesi mümkündür.
Motor yağlarının verimliğini incelemek için de kullanılır. Bunun için motorun yapıldığı ****le bir miktar radyoaktif izotop katılır. Motor belli bir süre çalıştırıldıktan sonra yağında taneciklerin bulunup bulunmadığına ve dolayısıyla da motorun aşınıp aşınmadığına bakılır.
Radyoizotopların diğer bir kullanım alanı ise petrol sanayisidir. Birden fazla petrol türevinin aktarımı için bir tek boru hattı kullanıldığında, aktarılan ürünlerin son kısımlarına az miktarda radyoaktif izotop katılır ve böylece bir ürünün bitip diğerinin başladığı anlaşılır. Radyasyon burada otomatik bir vana sistemini çalıştırmak için de kullanılabilir ve bu şekilde petrol ürünlerinin farklı tanklara yönlendirilmesi sağlanır.