Radyoaktivite

Öğrenme çıktıları

Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.

• FİZ.12.4.8Nükleer enerjiyi sorgulayabilme

  • c) Nükleer enerji hakkında bilgi toplar.
  • ç) Nükleer enerjiye ilişkin bilgilerin doğruluğunu değerlendirir.

Bu konuda neler var?

• Kararlı ve Kararsız Atomlar
• Radyoaktif Bozunma Sonucu Atomun Kütle Numarası, Atom Numarası ve Enerjisindeki Değişim
• Nükleer Fisyon ve Füzyon
• Radyasyonun Canlılar Üzerindeki Etkileri

1. Kolay

   1Bir laboratuvarda radyoaktif bir kaynağın önüne sırasıyla bir kâğıt, 5 mm kalınlığında alüminyum levha ve 5 cm kalınlığında kurşun blok konup arkadaki ölçerle ışıma ölçülüyor. Kâğıttan sonra ışımanın bir türü, alüminyumdan sonra ikinci türü tamamen kesiliyor; kurşunun arkasında ise hâlâ zayıf bir ışıma ölçülüyor. Kurşunun arkasında ölçülen, giricilik özelliği en büyük olan ışıma hangisidir?

   • AA) Alfa
   • BB) Gama
   • CC) Beta eksi (β⁻)
   • DD) Beta artı (β⁺)
   • EE) Proton
   Cevabı göster

   Doğru cevap: B) Gama

   Alfa parçacıkları kâğıtla, beta parçacıkları birkaç milimetre alüminyumla durdurulur; yüksüz ve kütlesiz gama fotonları ise kurşunda santimetrelerce ilerleyebilir. Beta ışımasını en girici sanmak, hızlı ve hafif olmasından kaynaklanır; ancak yüklü olduğu için madde ile kolay etkileşir ve çabuk durur.

   Hata mı var? Düzeltme öner

2. Kolay

   2Bir belgeselde Güneş'in yaklaşık 4,6 milyar yıldır ışık ve ısı yaydığı, merkezindeki sıcaklığın ise yaklaşık 15 milyon °C olduğu anlatılıyor. Belgeseli izleyen Yusuf, bu kadar uzun süre enerji üretebilen sürecin kömür yanması gibi kimyasal bir olay olamayacağını düşünüyor. Güneş'in yaydığı enerjinin kaynağı aşağıdakilerden hangisidir?

   • AA) Uranyum çekirdeklerinin nötronla bölünmesi
   • BB) Yüzeydeki gazların oksijenle yanması
   • CC) Helyum çekirdeklerinin hidrojene bölünmesi
   • DD) Güneş'in kütle çekimiyle büzülerek ısınması
   • EE) Hidrojen çekirdeklerinin birleşerek helyuma dönüşmesi
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) Hidrojen çekirdeklerinin birleşerek helyuma dönüşmesi

   Güneş'in merkezindeki yüksek sıcaklık ve basınçta hidrojen çekirdekleri birleşerek helyuma dönüşür (füzyon); bu sırada kütlenin bir kısmı enerjiye dönüşür. Uranyumun bölünmesi (fisyon) nükleer santrallerde kullanılır; nükleer bir süreç olduğu için Güneş'le karıştırılır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

3. Kolay

   3Bazı ev tipi duman dedektörlerinde az miktarda amerikyum-241 bulunur; bu madde alfa bozunması yaparak dedektörün içindeki havayı iyonlaştırır. Teknisyen Burak, dedektörün kullanım kılavuzunda alfa parçacığını tanımlayan bölümü düzeltiyor. Kılavuzda alfa parçacığı için hangi tanım yer almalıdır?

   • AA) Çekirdekten fırlatılan yüksek hızlı bir elektron
   • BB) Yüksek enerjili ve yüksüz bir foton
   • CC) İki proton ve iki nötrondan oluşan helyum çekirdeği
   • DD) Çekirdekten fırlatılan tek bir nötron
   • EE) Çekirdekten fırlatılan tek bir proton
   Cevabı göster

   Doğru cevap: C) İki proton ve iki nötrondan oluşan helyum çekirdeği

   Alfa parçacığı helyum çekirdeğidir (2 proton + 2 nötron); bu yüzden alfa bozunmasında kütle numarası 4, atom numarası 2 azalır. Yüksek hızlı elektron beta (β⁻) parçacığıdır; ikisi de çekirdekten çıkan yüklü parçacık olduğu için karıştırılır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

4. Kolay

   4Tıpta görüntüleme için kullanılan teknesyum-99m çekirdeği uyarılmış hâldedir ve yalnızca gama ışıması yaparak daha düşük enerjili hâline geçer. Hemşire Aslı, ışıma sonrasında çekirdeğin başka bir elemente dönüşüp dönüşmediğini merak ediyor. Gama ışıması sonucunda çekirdeğin atom numarası ve kütle numarası nasıl değişir?

   • AA) İkisi de 1 azalır.
   • BB) Atom numarası 1 artar, kütle numarası değişmez.
   • CC) Kütle numarası 4, atom numarası 2 azalır.
   • DD) İkisi de değişmez.
   • EE) Kütle numarası 1 azalır, atom numarası değişmez.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: D) İkisi de değişmez.

   Gama ışıması yüksüz ve kütlesiz fotonlardan oluşur; çekirdek yalnızca enerji kaybeder, atom ve kütle numarası değişmez, element aynı kalır. Atom numarasının 1 artması β⁻ bozunmasında görülür; gamanın da bir parçacık bozunması gibi çekirdeği değiştirdiğini düşünmek yaygın bir yanılgıdır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

5. Kolay

   5Polonyum-210 çekirdeği (atom numarası 84) bir alfa bozunması yapıyor. Oluşan yeni çekirdeğin kütle numarası ve atom numarası nedir?

   • AA) 210 ve 82
   • BB) 206 ve 84
   • CC) 206 ve 82
   • DD) 208 ve 83
   • EE) 214 ve 86
   Cevabı göster

   Doğru cevap: C) 206 ve 82

   Alfa bozunmasında kütle numarası 4, atom numarası 2 azalır: 210 − 4 = 206, 84 − 2 = 82. 214 ve 86 değerleri, alfa parçacığının çıkarılması yerine eklenmesiyle bulunur.

   Hata mı var? Düzeltme öner

6. Kolay

   6Bir bozunma türünde çekirdeğin kütle numarası değişmezken atom numarası 1 artıyor ve çekirdekten bir elektron ile bir antinötrino çıkıyor. Bu bozunma türü hangisidir?

   • AA) Beta artı (β⁺) bozunması
   • BB) Alfa bozunması
   • CC) Gama ışıması
   • DD) Beta eksi (β⁻) bozunması
   • EE) Nükleer füzyon
   Cevabı göster

   Doğru cevap: D) Beta eksi (β⁻) bozunması

   Atom numarasının 1 artması, kütle numarasının değişmemesi ve elektron çıkması β⁻ bozunmasının özellikleridir. β⁺ bozunmasında ise atom numarası 1 azalır ve pozitron çıkar.

   Hata mı var? Düzeltme öner

7. Kolay

   7Proton sayısı fazla olan bazı çekirdeklerde bir proton nötrona dönüşür ve çekirdekten bir pozitron ile bir nötrino çıkar. Bu beta artı (β⁺) bozunmasında çekirdeğin numaraları nasıl değişir?

   • AA) Atom numarası 1 artar, kütle numarası değişmez.
   • BB) Atom numarası 2, kütle numarası 4 azalır.
   • CC) İkisi de değişmez, yalnız enerji azalır.
   • DD) Kütle numarası 1 azalır, atom numarası değişmez.
   • EE) Atom numarası 1 azalır, kütle numarası değişmez.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) Atom numarası 1 azalır, kütle numarası değişmez.

   Bir proton nötrona dönüştüğü için proton sayısı 1 azalır, toplam nükleon sayısı değişmez. Atom numarasının 1 artması β⁻ bozunmasında olur.

   Hata mı var? Düzeltme öner

8. Kolay

   8Bir kayaçtaki uranyum çekirdekleri, dışarıdan herhangi bir etki olmadan kendiliğinden ışıma yaparak bozunuyor. Kendiliğinden gerçekleşen bu olaya ne ad verilir?

   • AA) Yapay radyoaktivite
   • BB) Doğal radyoaktivite
   • CC) Nükleer füzyon
   • DD) Atomun uyarılması
   • EE) Fotoelektrik olay
   Cevabı göster

   Doğru cevap: B) Doğal radyoaktivite

   Dışarıdan bir etki olmadan kendiliğinden gerçekleşen bozunma doğal radyoaktivitedir. Yapay radyoaktivitede bozunma dışarıdan yapılan bir etkiyle başlatılır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

9. Kolay

   9Bir bilim dergisinde, hidrojen gibi hafif çekirdeklerin çok yüksek sıcaklık ve basınç altında birleşerek daha ağır bir çekirdek oluşturduğu ve büyük bir enerji açığa çıktığı anlatılıyor. Bu tepkimenin adı nedir?

   • AA) Fisyon
   • BB) Beta bozunması
   • CC) Alfa bozunması
   • DD) Uyarılma
   • EE) Füzyon
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) Füzyon

   Hafif çekirdeklerin birleşmesine füzyon denir. Fisyon tam tersine ağır bir çekirdeğin bölünmesidir.

   Hata mı var? Düzeltme öner

10. Kolay

    10Bir nükleer santralde uranyum gibi ağır çekirdekler nötronla bombardıman edilerek daha küçük çekirdeklere bölünüyor ve açığa çıkan enerjiyle su buhara dönüştürülüyor. Santralde enerji üreten bu tepkimenin adı nedir?

    • AA) Füzyon
    • BB) Alfa bozunması
    • CC) Gama ışıması
    • DD) Fisyon
    • EE) İyonlaşma
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) Fisyon

    Ağır bir çekirdeğin nötronla bölünmesine fisyon denir ve nükleer santraller bu tepkimeyle çalışır. Füzyon ise hafif çekirdeklerin birleşmesidir.

    Hata mı var? Düzeltme öner

11. Kolay

    11Marie ve Pierre Curie, radyoaktiflik üzerine yaptıkları çalışmalarda iki yeni element keşfetti. Curie'lerin keşfettiği elementler hangileridir?

    • AA) Uranyum ve toryum
    • BB) Helyum ve neon
    • CC) Polonyum ve radyum
    • DD) Kurşun ve bizmut
    • EE) Karbon ve azot
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) Polonyum ve radyum

    Curie'ler polonyum ve radyum elementlerini keşfetmiştir. Uranyum, Becquerel'in gözleminde kullanılan ve daha önce bilinen bir elementtir.

    Hata mı var? Düzeltme öner

12. Kolay

    12Arkeolojik yaş tayininde kullanılan karbon-14 çekirdeği (atom numarası 6) beta eksi (β⁻) bozunması yapıyor. Oluşan çekirdeğin kütle numarası ve atom numarası nedir?

    • AA) 14 ve 5
    • BB) 14 ve 7
    • CC) 13 ve 6
    • DD) 10 ve 4
    • EE) 15 ve 7
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) 14 ve 7

    β⁻ bozunmasında bir nötron protona dönüşür; kütle numarası değişmez, atom numarası 1 artar: 14 ve 7. 14 ve 5 sonucu, β⁺ bozunmasının kuralı uygulanınca bulunur.

    Hata mı var? Düzeltme öner

13. Kolay

    13Bir bilim insanı, karanlık bir odada bekletilen uranyum tuzu kristalinin, yanındaki fotoğraf filmini gözle görülmeyen bir ışıma ile kararttığını gözlemledi. Radyoaktivitenin keşfine yol açan bu gözlemi yapan bilim insanı kimdir?

    • AA) Henri Becquerel
    • BB) Wilhelm Röntgen
    • CC) Ernest Rutherford
    • DD) Niels Bohr
    • EE) Albert Einstein
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Henri Becquerel

    Uranyum tuzunun fotoğraf filmini karartmasını Becquerel gözlemlemiştir. Röntgen ondan kısa süre önce X-ışınlarını keşfetmiştir; uranyumun ışımasını değil.

    Hata mı var? Düzeltme öner

14. Kolay

    14Periyodik tabloyu inceleyen Yusuf, belirli bir atom numarasından büyük atom numarasına sahip bütün elementlerin çekirdeklerinin kararsız olduğunu öğreniyor. Bu sınır atom numarası kaçtır?

    • AA) 20
    • BB) 50
    • CC) 92
    • DD) 83
    • EE) 26
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) 83

    Atom numarası 83'ten büyük olan çekirdeklerin hepsi kararsızdır. 20 değeri, nötron/proton oranının yaklaşık 1 olduğu hafif çekirdekler için kitapta verilen sınırdır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

15. Kolay

    15Çekirdekteki protonlar birbirini elektriksel olarak iter; buna rağmen çekirdeklerin çoğu dağılmaz. Proton ve nötronları çekirdekte bir arada tutan kuvvet hangisidir?

    • AA) Kütle çekim kuvveti
    • BB) Güçlü çekirdek kuvveti
    • CC) Elektriksel çekim kuvveti
    • DD) Manyetik kuvvet
    • EE) Sürtünme kuvveti
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) Güçlü çekirdek kuvveti

    Nükleonları bir arada tutan, kısa menzilli güçlü çekirdek kuvvetidir. Protonlar arasında elektriksel çekim değil itme vardır; nötronlar ise yüksüzdür.

    Hata mı var? Düzeltme öner

16. Kolay

    16Hastanelerden ve nükleer santrallerden çıkan radyoaktif atıklar, sıradan çöplerle birlikte atılmaz; özel kaplarda ve özel alanlarda depolanır. Bunun temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

    • AA) Yaydıkları iyonlaştırıcı ışımanın hücrelere ve DNA'ya zarar vermesi
    • BB) Atıkların kötü kokuya yol açması
    • CC) Atıkların çok hızlı biçimde yanabilmesi
    • DD) Atıkların toprağı gübreleyerek bitkileri çoğaltması
    • EE) Atıkların ağırlığının çok fazla olması
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Yaydıkları iyonlaştırıcı ışımanın hücrelere ve DNA'ya zarar vermesi

    Radyoaktif atıkların yaydığı iyonlaştırıcı radyasyon hücrelere ve DNA'ya zarar verip kansere yol açabilir. Bu nedenle canlılardan yalıtılarak depolanmaları gerekir.

    Hata mı var? Düzeltme öner

17. Kolay

    17Bir araştırma laboratuvarında nötron yayan bir kaynak kullanılacak. Görevliler, kaynağın çevresine nötronları durdurabilecek bir engel yerleştirmek istiyor. Ders kitabında alfa, beta ve gama ışınlarının yanında nötronların da farklı malzemelerden geçişi karşılaştırılmıştır. Kitaba göre nötronlar için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

    • AA) Betondan geçebilir, kurşundan geçemez.
    • BB) Kurşundan geçebilir, betondan geçemez.
    • CC) Alüminyumdan geçebilir, kurşundan geçemez.
    • DD) Kâğıttan geçebilir, alüminyumdan geçemez.
    • EE) Kâğıttan da alüminyumdan da geçemez.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) Kurşundan geçebilir, betondan geçemez.

    Kitaba göre alfa parçacıkları kâğıtta, beta parçacıkları birkaç milimetre alüminyumda durur; gama ışınları kurşunda santimetrelerce ilerler. Nötronlar ise kurşunun içinden geçebilir, betondan geçemez. Bu yüzden nötron kaynağının çevresine beton engel yerleştirilir.

    Hata mı var? Düzeltme öner

18. Kolay

    18Atom numarası 83 olan bizmut elementinin kütle numarası 209 olan çekirdeği inceleniyor. Bir öğrenci, bu çekirdekteki nötron sayısının proton sayısına oranını hesaplamak istiyor. Bu çekirdekte nötron sayısının proton sayısına oranı yaklaşık kaçtır?

    • AA) 0,4
    • BB) 0,7
    • CC) 1,0
    • DD) 1,5
    • EE) 2,5
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) 1,5

    Kütle numarası proton ve nötron sayılarının toplamıdır: A = Z + N. Nötron sayısı N = 209 − 83 = 126'dır. Oran 126 / 83 ≈ 1,5 olur; kitapta da bu oranın bizmutta yaklaşık 1,5'e ulaştığı belirtilir. 0,7 proton sayısının nötron sayısına oranı, 2,5 ise kütle numarasının proton sayısına oranıdır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

19. Orta

    19Bir enerji forumunda konuşmacı, nükleer tepkimelerle ilgili şu üç bilgiyi veriyor: I. Fisyonda ağır bir çekirdek nötron yutarak daha küçük çekirdeklere bölünür. II. Füzyonun gerçekleşmesi için çok yüksek sıcaklık ve basınç gerekir. III. Günümüzdeki nükleer santrallerde elektrik füzyon tepkimesiyle üretilir. Konuşmacının verdiği bilgilerden hangileri doğrudur?

    • AA) Yalnız I
    • BB) I ve II
    • CC) I ve III
    • DD) II ve III
    • EE) I, II ve III
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) I ve II

    Fisyon ağır çekirdeğin bölünmesidir (I); füzyon hafif çekirdeklerin birleşmesidir ve çekirdeklerin itmesini yenmek için çok yüksek sıcaklık ve basınç ister (II). Bugünkü nükleer santraller fisyonla çalışır; füzyon santralleri hâlâ deneme aşamasındadır, bu yüzden III yanlıştır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

20. Orta

    20Bir nükleer fizik projesinde Elif, üç çekirdeğin nükleon başına bağlanma enerjilerini bir tabloya yazıyor: Çekirdek | Nükleon başına bağlanma enerjisi (MeV) X | 7,1 Y | 8,7 Z | 7,6 Elif, çekirdekleri kararlılıklarına göre sıralamak istiyor. Çekirdeklerin en kararlıdan en kararsıza doğru sıralanışı hangisidir?

    • AA) X, Z, Y
    • BB) Y, Z, X
    • CC) Z, Y, X
    • DD) Y, X, Z
    • EE) X, Y, Z
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) Y, Z, X

    Nükleon başına bağlanma enerjisi büyük olan çekirdekte nükleonları ayırmak daha zordur, yani çekirdek daha kararlıdır: 8,7 > 7,6 > 7,1 olduğundan sıralama Y, Z, X olur. X, Z, Y sıralaması, bağlanma enerjisi küçük olanı daha kararlı sanmaktan doğan ters bir okumadır.

    Hata mı var? Düzeltme öner