Skip to content Skip to navigation

Radyoaktif Plütonyum Bulmacası

Dr. Mahir E. Ocak
16/05/2016 - 14:16

Plütonyum, atomlarının çekirdeğinde 94 proton bulunan radyoaktif bir elementtir. Simgesi Pu olan bu elementin farklı izotopları (farklı sayıda nötrona sahip atomları) arasında en kararlısı, yarılanma ömrü yaklaşık 81 milyon yıl olan Pu-244’tür. Eğer bugün elinizde 1 kilogram Pu-244 varsa 81 milyon yıl sonra 0,5 kilogramı, 162 milyon yıl sonraysa 0,75 kilogramı bozunarak başka maddelere dönüşecektir.

Yeryüzündeki plütonyumun tamamı yapay olarak nükleer reaktörlerde üretilir. Ancak bu element süpernova patlamaları ve nötron yıldızı birleşmeleri sırasında doğal yollarla da oluşuyor. Süpernova patlamaları sık sık meydana gelen ancak az miktarda madde üreten, nötron yıldızı birleşmeleriyse nadiren meydana gelen ancak yüksek miktarda madde üreten süreçlerdir. Bugüne kadar bu süreçlerin hangisinin Güneş Sistemi’ndeki Pu-244’ün ana kaynağı olduğu bilinmiyordu.

Yakın zamanlarda yapılan çalışmalar Güneş Sistemi’nin ilk zamanlarında önemli miktarda radyoaktif plütonyumun var olduğunu gösterdi. Ayrıca son 100 milyon yıl içinde yıldızlararası uzaydan gelen plütonyum miktarının çok düşük olduğu da biliniyor. Ortalama insan ömrüyle karşılaştırıldığında çok uzun bir süre olsa da yıldız sistemlerinin ömrüyle karşılaştırıldığında 81 milyon yıl çok kısadır. Dolayısıyla Güneş Sistemi’nin ilk zamanlarındaki görece yüksek miktardaki plütonyum, Güneş Sistemi oluşmadan kısa bir süre önce üretilmiş olmalıdır.

Kudüs’teki İbrani Üniversitesi’nde çalışan Kenta Hotokezaka, Tsvi Piran ve Michael Paul tarafından yapılan bilimsel çalışmalar, Güneş Sistemi’ndeki radyoaktif Pu-244’ün ana kaynağının Güneş Sistemi oluşmadan yaklaşık 100 milyon yıl önce yakın çevremizde meydana gelmiş bir nötron yıldızı birleşmesi olduğunu gösteriyor. Yıldızlararası uzaydan gelen Pu-244 miktarının düşük olmasının sebebiyse nötron yıldızı birleşmelerinin nadiren meydana gelen olaylar olması. Araştırmacıların Nature Physics’te yayımladığı makaleye göre, yakın çevremizde son 100 milyon yıl içerisinde bir nötron yıldızı birleşmesi meydana gelmiş olamaz.

Pu-244 sadece nötron yakalama yoluyla (yüksek hızla hareket eden bir nötronun bir atom çekirdeği tarafından yakalanmasıyla) oluşur. Dolayısıyla elde edilen sonuçlar sadece radyoaktif plütonyumun değil nötron yakalama yoluyla oluşan altın, uranyum ve diğer ağır elementlerin ana kaynağının da nötron yıldızı birleşmeleri olduğunu gösteriyor.

İlgili İçerikler

Kimya

Experimentarium Bilim Merkezi’nin kurucu müdürü Asger Hoeg ile Türkiye’deki bilim merkezlerinin nasıl geliştirilebileceğini konuştuk.

Kimya

Nobel Kimya Ödülü’nün bu yılki sahipleri Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Frances H. Arnold, Columbia Üniversitesi’nden George P. Smith ve Cambridge Üniversitesi’nden Gregory P. Winter oldu.

Kimya

Sonbahar mevsiminin en belirgin özelliklerinden biri doğadaki renk cümbüşüdür. Ağaçların yaprakları yeşilden parlak sarıya, turuncuya, kırmızıya ve kahverengiye doğru renk değiştirir.

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde yoğunluk kavramından faydalanarak kendi gökkuşağımızı oluşturacağız.

Kimya

Toryumun doğal olarak bulunan altı izotopu (proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı olan atomlara izotop denir) var. Bunlardan toryum-232 yer kabuğunda en yaygın olarak bulunan toryum izotopu. Yarı ömrü ise 14 milyar yıl yani neredeyse evrenin tahmin edilen yaşıyla eşit.

Kimya

Uranyum elementinin doğal olarak bulunan üç izotopu var (laboratuvarda yapılanlarla birlikte toplam 19 izotopu bulunuyor). Doğada bulunanlar uranyum-234, uranyum-235 ve uranyum-238.

Kimya

Mikroakışkanlar temelini fizik, kimya, biyoloji ve mühendislikten alan disiplinler arası bir araştırma alanıdır. Bu alanda minyatür sistemlerin üretilmesine yönelik araştırmalar yapılır. Bu sistemler DNA çiplerin üretimi, biyolojik tahliller ve kimyasal sentezler gibi amaçlarla kullanılabilir.

Kimya

Uluslararası bir araştırma grubu, paketleme ve tekstil alanlarında en sık kullanılan polimer türlerinden biri olan polietilen tereftalatı (PET) biyolojik olarak parçalayabilen enzimin verimliliğini artırmayı başardı.

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde meyve ve sebzeleri kullanarak kendi pilimizi tasarlıyoruz.

Kimya

Toplumda bilim kültürünün ve iletişiminin geliştirilmesini amaçlayan Bilim ve Toplum Programları 2007 yılından bu yana Bilim ve Toplum Daire Başkanlığı tarafından yürütülüyor.