• BilimAvcısı

Vücudumuzda Nükleer Reaksiyonlar Oluyor Mu?

En son güncellendiği tarih: 6 Ara 2020


Evet, vücudumuzda sürekli meydana gelen nükleer reaksiyonlar var ama kimyasal reaksiyonlara göre çok az ve vücudumuzu fazla etkilemiyorlar.


Tüm fiziksel nesneler moleküllerden yapılmıştır. Bir molekül, kimyasal (elektromanyetik) bağlarla birbirine bağlanmış bir dizi atomdur.


Her atomun içinde, nükleer bağlarla birbirine bağlanmış proton ve nötronlardan oluşan bir çekirdek bulunur. Kimyasal reaksiyonlar, moleküllerdeki atomlar arasındaki bağların yapılması, kırılması ve yeniden düzenlenmesidir. Kimyasal reaksiyonlar hiçbir atomun çekirdek yapısını değiştirmez. Aksine, nükleer reaksiyonlar atomik çekirdeklerin dönüşümünü içerir. Günlük yaşamımızda bizi çevreleyen süreçlerin çoğu nükleer reaksiyonlar değil, kimyasal reaksiyonlardır. Bir insan vücudunu çalışır durumda tutmak için gerçekleşen tüm fiziksel işlemler (oksijeni yakalayan kan, yakılan şekerler, inşa edilen DNA vb.) Kimyasal süreçlerdir ve nükleer süreçler değildir. İnsan vücudunda gerçekten de nükleer reaksiyonlar meydana gelir, ancak vücut bunları kullanmaz. Nükleer reaksiyonlar, vücudun fark edip düzeltmeye çalışabileceği kimyasal hasara yol açabilir.


Üç ana nükleer reaksiyon türü vardır:

1. Nükleer füzyon: Bu, iki küçük atom çekirdeğinin tek bir çekirdek halinde birleştirilmesidir.

2. Nükleer fisyon: Bu, büyük bir atom çekirdeğinin daha küçük parçalara bölünmesidir.

3. Radyoaktif bozunma: Bu, daha az kararlı bir çekirdeğin daha kararlı bir çekirdeğe dönüşmesidir.


Nükleer fisyon ve radyoaktif bozunmanın biraz örtüştüğünü unutmayın. Bazı radyoaktif bozunma türleri, nükleer parçaların tükenmesini içerir ve bu nedenle bir tür fisyon olarak görülebilir. Bu makalenin amaçları doğrultusunda, "fisyon", açıkça radyoaktif bozunma olarak sınıflandırılamayacak büyük ölçekli çekirdek parçalanma olaylarını ifade eder.


Nükleer füzyonun tutuşması için yüksek enerji gerekir. Bu nedenle, nükleer füzyon yalnızca yıldızlarda, süpernovalarda, nükleer füzyon bombalarında, nükleer füzyon deneysel reaktörlerde, kozmik ışın çarpmalarında ve parçacık hızlandırıcılarda meydana gelir. Benzer şekilde, nükleer fisyon yüksek enerji veya büyük miktarda ağır, radyoaktif elementler gerektirir.


Bu nedenle, önemli nükleer fisyon yalnızca süpernovalarda, nükleer fisyon bombalarında, nükleer fisyon reaktörlerinde, kozmik ışın etkilerinde, parçacık hızlandırıcılarda ve birkaç doğal cevher yatağında meydana gelir. Aksine, radyoaktif bozunma kararsız çekirdeklerde otomatik olarak gerçekleşir ve bu nedenle çok daha yaygındır.


Her atomun büyüklüğüne ve protonların nötronlara oranına bağlı olarak ya kararlı bir çekirdeği ya da kararsız bir çekirdeği vardır. Çok fazla nötron, çok az nötron içeren veya çok büyük olan çekirdekler kararsızdır. Sonunda radyoaktif bozunma yoluyla kararlı bir forma dönüşürler. Kararsız çekirdekli (radyoaktif atomlar) atomların olduğu her yerde, doğal olarak meydana gelen nükleer reaksiyonlar vardır. İlginç olan şey, her yerde az miktarda radyoaktif atom bulunmasıdır: sandalyenizde, yerde, yediğiniz yiyeceklerde ve evet, vücudunuzda.


Radyoaktif bozunma, vücudunuza zarar verebilecek yüksek enerjili radyasyon üretir. Neyse ki vücudumuz, radyoaktivite ve yüksek enerjili radyasyonun neden olduğu hasarı ciddileşmeden önce temizleyecek mekanizmalara sahiptir. Normal bir hayat yaşayan ortalama bir insan için, vücudundaki radyoaktivite miktarı o kadar azdır ki, vücut tüm hasarı tamir etmekte zorluk çekmez. Sorun, radyoaktivite seviyelerinin (vücuttaki ve etrafındaki nükleer reaksiyonların miktarı) çok yükselmesi ve vücudun onarımlara ayak uyduramamasıdır. Bu gibi durumlarda, kişi, yanıklar, hastalıklar, kanser ve hatta ölümle karşılaşır.


Tehlikeli derecede yüksek seviyelerde radyoaktiviteye maruz kalma nadirdir ve tipik olarak hükümet düzenlemeleri, eğitim ve öğretim yoluyla önlenir. İnsanların yüksek radyoaktiviteye maruz kalmasının yaygın nedenleri şunlardır:


  • Yerde doğal olarak oluşan radon. Radon elementinin tüm formları (izotopları) radyoaktiftir. Evlerde radon testi, aşırı maruziyeti önlemek için standart hale geldi.

  • Nükleer reaktörlerde veya nükleer silah tesislerinde çalışanlar. Sıkı politikalar ve kişisel radyasyon ölçerler aşırı maruz kalmayı önlemeye yardımcı olur.

  • Nükleer silaha test edildiğinde çok yakın olan insanlar.

  • Nükleer bir felaket yaşarken bir nükleer santralin yakınında yaşayan insanlar.

  • Hastalıkla mücadelede kontrollü bir şekilde radyoaktiviteyi kullanan tıbbi tedavi.


İçmeyi veya radyoaktif bir izleyici enjekte edilmesini gerektiren tek bir tıbbi tarama gerçekleştirdiyseniz, gerçekten de vücudunuzda normalden daha fazla nükleer reaksiyonla karşılaştığınızı, ancak seviyenin tehlikeli olmayacak kadar düşük olduğunu ve bu nedenle bu listeye dahil edilmediğini söyleyebiliriz.


Her insanda düşük seviyelerde radyoaktif atomlar sürekli olarak birikir. Vücudumuzda radyoaktif atomlarla sonuçlanma yollarımız şunları içerir: doğal olarak az miktarda radyoaktif izotop içeren yiyecekler yemek, doğal olarak az miktarda radyoaktif izotop içeren havayı solumak ve vücudumuzda radyoaktif atomlar oluşturan kozmik ışınlarla bombardımana tutulmak. İnsanlarda en yaygın doğal radyoaktif izotoplar, karbon-14 ve potasyum-40'tır.


Kimyasal olarak, bu izotoplar tam olarak kararlı karbon ve potasyum gibi davranır. Bu nedenle vücut, normal karbon ve potasyum gibi karbon-14 ve potasyum-40 kullanır; radyoaktif olduklarını bilmeden onları hücrelerin farklı bölümlerine yerleştirmek. Zamanla karbon-14 atomları kararlı azot atomlarına bozunur ve potasyum-40 atomları kararlı kalsiyum atomlarına bozunur. Belli bir noktada bir karbon-14 atomu veya potasyum-40 atomuna sahip olan vücuttaki kimyasallar, aniden bir nitrojen veya kalsiyum atomuna sahip olacaktır. Böyle bir değişiklik kimyasala zarar verir. Normalde, bu tür değişiklikler o kadar nadirdir ki, vücut hasarı onarabilir veya hasarlı kimyasalları filtreleyebilir.


Potasyum-39 ve potasyum-41 kararlı çekirdeklere sahipken, potasyum-40 radyoaktiftir. Bu, bir muz tükettiğimizde ölçülebilir miktarda radyoaktif potasyum-40 elde ettiğimiz anlamına gelir. Ne kadar? Potasyum-40'ın doğal bolluğu sadece% 0,012 veya 10.000'de yaklaşık 1 atomdur. Tipik bir muzda yaklaşık 300 mg potasyum bulunur. Bu nedenle yediğimiz her muzla birlikte yaklaşık 0,036 mg radyoaktif potasyum-40 alırız.


Vücutta karbon-14 bozulmasının doğal oluşumu, karbon tarihlemesinin arkasındaki temel ilkedir. Bir insan hayatta olduğu ve yemek yemeye devam ettiği sürece, bir nitrojen atomuna dönüşen her karbon-14 atomu, ortalama olarak yeni bir karbon-14 atomuyla değiştirilir. Ancak bir kişi öldüğünde, çürüyen karbon-14 atomlarını değiştirmeyi bırakır. Yavaş yavaş karbon-14 atomları değiştirilmeden nitrojene bozunur, böylece ölü bir vücutta gittikçe daha az karbon-14 olur.


Karbon-14'ün bozulma hızı sabittir ve iyi bilinmektedir, bu nedenle arkeologlar, bir kemikteki nispi karbon-14 miktarını ölçerek, kişinin ne zaman öldüğünü hesaplayabilirler. Tüm canlı organizmalar karbon tüketir, bu nedenle herhangi bir canlı organizmayı ve canlı bir organizmadan yapılmış herhangi bir nesneyi tarihlendirmek için karbon tarihlemesi kullanılabilir. Kemikler, ahşap, deri ve hatta kağıtlar doğru şekilde tarihlendirilebilir. Son 60.000 yıl içinde ilk var oldukları sürece. Bunun nedeni, canlı organizmalarda doğal olarak nükleer reaksiyonların meydana gelmesidir.


Kaynak:

  • https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/09/11/are-there-nuclear-reactions-going-on-in-our-bodies/