Fizik-Kimya-Matematik
Dr. Tuba Sarıgül
18/01/2019 - 19:38

Zirkonyumun Nötron Yakalama Konusundaki En İstekli İzotopu

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndan bilim insanlarının öncülüğünde bir grup araştırmacı zirkonyum-88 elementinin nötron soğurma olasılığının tahmin edilenden 86.000 kat yüksek olduğunu belirledi.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndan bilim insanlarının öncülüğünde bir grup araştırmacı zirkonyum-88 elementinin nötron soğurma olasılığının tahmin edilenden 86.000 kat yüksek olduğunu belirledi.

Zirkonyum-88, zirkonyum elementinin izotoplarından (proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı olan atomlar) biridir. Zirkonyumun doğada en yaygın bulunan izotopu olan zirkonyum-90’ın çekirdeğinde 40 proton, 50 nötron vardır. Zirkonyum-88 izotopunun çekirdeğinde ise 48 nötron bulunur. Zirkonyum-88 izotopu doğal olarak bulunmaz ve radyoaktiftir.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı - Zirkonyum metali

Sonuçları Nature dergisinde yayımlanan araştırmada bilim insanları zirkonyum-88 izotopunu nükleer reaktörde düşük enerjili nötronlara maruz bıraktı ve zirkonyum-88 izotoplarının nötronlarla etkileşime girme olasılıklarını belirledi. Sonuçta zirkonyum-88 izotopunun nötron soğurma olasılığının 861.000 barn olduğunu buldular. Bir atom çekirdeği ile bir nötron karşılaştığında, etkileşime girme olasılıkları nötron tesir kesiti ile belirlenir. Nötron tesir kesitinin birimi barndır (1 barn, 10-28 metrekareye eşittir). Zirkonyum-88 izotopunun daha önce tahmin edilen nötron tesir kesiti değeri 10 barndı.

Böylece 70 yıl aradan sonra ilk kez nötron soğurma olasılığı bu ölçekte büyük bir atom çekirdeği keşfedilmiş oldu. Nötron soğurma olasılığı zirkonyum-88’den büyük olan tek atom çekirdeği ksenon elementinin ksenon-135 izotopu. Zirkonyumun diğer birçok izotopunun nötron yakalama olasılığı ise hayli düşük.

Zirkonyum (Zr) elementi periyodik tablonun 4. grubunda yer alan bir metalken ksenon elementi (Xe) 18. grupta yer alan bir soygazdır.

Nötron yakalama tepkimeleri; nükleer reaktörlerde nükleer tepkimelerin hızının kontrol edilmesinde, ağır atom çekirdeklerinin üretilmesinde, nükleer tıpta ve savunma sanayisinde hayli önemli uygulama alanlarına sahip.

Zirkonyumun ve periyodik tablodaki başka elementlerin atomik özelliklerini, keşiflerine dair ilginç bilgileri, isimlerini nereden aldıklarını ve günlük hayattaki kullanım alanlarını Bilim Genç periyodik tablo mobil uygulamasını ücretsiz indirerek öğrenebilirsiniz.

 

Fizik-Kimya-Matematik

Ayın Matematik Sorusu köşesinde Şubat 2021 sorusunu doğru çözenler belli oldu.

Ayın Matematik Sorusu köşesinde Mart 2021 sorusu yayında!