Kozmojenik nüklitler

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla

Kozmojenik nüklitler (veya kozmojenik izotoplar), kozmik ışın ufalanmasının neden olduğu güneş sistemindeki bir atom çekirdeği ile birlikte yüksek enerjili bir kozmik ışın etkileştiğinde oluşan nadir izotoplardır. Bu izotoplar Dünya’nın atmosferinde kaya ve toprak gibi, Dünya dışında göktaşları gibi maddelerde üretilen materyallerdir. Kozmojenik izotopları ölçen bilim adamları, jeolojik ve astronomik süreçlerin aralığı hakkında fikir elde edebiliyor. Hem radyoaktif ve istikrarlı izotoplar vardır. Bu radyoizotopların bazıları Trityum, Karbon-14, Fosfor-32’dir.

Bazı hafif (düşük atom numarası) eski nüklitlerin (bazı lityum, berilyum ve bor izotopları) sadece büyük patlama sırasında ortaya çıkmadığı ve büyük patlama sonrasında da oluşmuş olduğu düşünülür fakat güneş sistemindeki yıldızlar arası gaz ve toz üzerindeki ufalanmış kozmik ışınlar işlemiyle yoğunlaşmadan önce oluşmuştur. Bu onların oranları ve Dünya’daki diğer bazı nüklitlerin bolluğu ile karşılaştırıldığında bu gibi kozmik ışınların bolluğunu açıklıyor. Ancak, bunların oluşumu için mekanizma tam olarak aynı olsa bile, "güneş sisteminde içindeki yerinde" kozmojenik nüklitler için rastgele tanımlanan nitelilik "kozmojenik çekirdekler" olarak adlandırılmasını güneş sisteminin oluşumundan önce ufalanmış kozmojenik ışınlar tarafından oluşturulmuş eski nüklitleri engeller. Bu aynı nüklitler Dünya üzerine, atmosfere küçük miktarlarda kozmik ışınların gelmesi Dünya’da Meteoritler oluşturulmuştur. Ancak berilyum (tümü kararlı berilyum-9) güneş sistemindeki daha önce var olan yoğunlaşma ve güneş sistemini meydana getiren çok daha büyük miktarlarda en baştan beri mevcuttur. Dolayısıyla güneş sistemini meydana getiren malzemelerin içinde mevcuttur.

Bir nüklit her iki sınıfa ait olamaz. Başka bir şekilde ayrım yapmak hangi alt küme olarak adlandırıldığının zamanlamasını belirler. Geleneksel olarak bazı kararlı izotoplar lityum, berilyum ve borun büyük patlama ve güneş sisteminin oluşumunda kozmik ışın ufalanmaları tarafından üretildigi düşünülmektedir. İlkel nüklit berilyum-9 kararlı berilyum izotoplarına örnektir.

Produktion modları[değiştir | kaynağı değiştir]

Aşağıda atmosfer kozmik ışınlarının etkisiyle oluşan radyoizotoplarının bir listesi bulunuyor. Liste aynı zamanda izotop üretim modunu da içeriyor.[1] Bu şekilde üretilen önemli izotopları 3H, 7Be, 14C, 22Na, 32P, 33P, ve 33S.[1]

Havada kozmik ışınların etkisiyle oluşan izotoplar
izotop Oluşum Modu
³H (trityum) 14N (n, 12C)³H
7Be Spallation (N ve O)
10Be Spallation (N ve O)
11C Spallation (N ve O)
14C 14N (n, p) 14C
18F 18O (p, n)18F ve Spallation (Ar)
22Na Spallation (Ar)
24Na Spallation (Ar)
28Mg Spallation (Ar)
31Si Spallation (Ar)
32Si Spallation (Ar)
32P Spallation (Ar)
34mCl Spallation (Ar)
35S Spallation (Ar)
36Cl 35Cl (n, γ)36Cl
37Ar 37Cl (p, n)37Ar
38Cl Spallation (Ar)
39Ar 38Ar (n, γ)39Ar
39Cl 40Ar (n, np)39Cl & spallation (Ar)
41Ar 40Ar (n, γ)41Ar
81Kr 80Kr (n, γ) 81Kr

Bazı kozmojenik nüklidler toprak ve kozmik ışınlarına maruz kaya içinde yerinde meydana getirilir. Yukarıda yer almayan ek nüklidler şunlardır:

Uygulamalar tarafından listelenen izotop jeolojisi[değiştir | kaynağı değiştir]

Yaygın olarak ölçülen uzun ömürlü kozmojenik izotopları
Element Yığılma Yaş Tipik uygulama
alüminyum 26 720,000 kayaların tortuya maruz kalması
Klor 36 308,000 kayaların akarsuya maruz kalması
Kalsiyum 41 103,000 karbonat kayaları
İyot 129 15.7 milyon yeraltı sularının temizlenmesi

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ a b SCOPE 50 - Radioecology after Chernobyl 13 Mayıs 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., the Scientific Committee on Problems of the Environment (SCOPE), 1993. See table 1.9 in Section 1.4.5.2.