Radyasyon kimyası, radyasyonun madde üzerindeki kimyasal etkilerinin incelenmesi olan nükleer kimyanın bir alt bölümüdür. Bu, radyasyonla kimyasal olarak değiştirilen malzemede radyoaktivitenin bulunmasına gerek olmayan radyokimyadan çok farklıdır. Bir örnek, suyun hidrojen gazına ve hidrojen peroksite dönüştürülmesidir.
Radyasyonun
madde ile etkileşimleri
İyonlaştırıcı
radyasyon madde içinde hareket ettikçe enerjisi, absorberin elektronları ile
etkileşimler yoluyla biriktirilir. Radyasyon ve absorplayan türler arasındaki
etkileşimin sonucunda, bir elektronun bir atomdan veya moleküler bağdan çıkarılmasıyla
radikaller ve uyarılmış türler oluşur. Radikal türler daha sonra birbirleriyle
veya çevrelerindeki diğer moleküllerle reaksiyona girer. Bir kimyasal sistemin
ışınlanmasının ardından gözlemlenen değişiklikler, radikal türlerin
reaksiyonlarına göre değişir.
Yüklü
radyasyon türleri (α ve β partikülleri), absorplayıcı ortamdaki elektronların
yükleri ile yüklü radyasyon partikülü arasındaki Coulomb kuvvetleri
aracılığıyla etkileşime girer. Bu etkileşimler, partikülün kinetik enerjisi
yeterince tükenene kadar gelen partikülün yolu boyunca sürekli olarak meydana
gelir. Yüksüz türler (γ fotonlar, X-ışınları) foton başına tek bir olaya maruz
kalır; fotonun enerjisini tamamen tüketir ve tek bir atomdan bir elektronun
fırlatılmasına yol açar. Yeterli enerjiye sahip elektronlar, absorplayıcı
ortamla β radyasyonuna benzer şekilde etkileşime girer.
Farklı
radyasyon türlerini birbirinden ayıran önemli bir faktör, radyasyonun absorber
boyunca kat ettiği mesafeyle enerji kaybetme hızı olan doğrusal enerji aktarımıdır
(LET). Düşük LET türleri genellikle düşük kütlelidir, fotonlar veya elektron
kütleli türlerdir (β parçacıkları, pozitronlar), absorber boyunca seyrek olarak
etkileşime girerek reaktif radikal türlerin izole edilmiş bölgelerine yol açarlar.
Yüksek LET türleri kütle bakımından genellikle bir elektrondan (örneğin α
partikülleri gibi) daha büyüktür ve hızla enerji kaybederler, bu da birbirine
yakın iyonizasyon olaylarının kümelenmesine neden olur. Sonuç olarak, ağır partikül
kaynağına göre nispeten kısa bir mesafe kat eder.
Radyasyondan
enerjinin absorpsiyonunun ardından yüksek konsantrasyonda reaktif türler içeren
alanlar, spur(*) olarak adlandırılır. Düşük LET radyasyonu ile
ışınlanmış bir ortamda spurlar yol boyunca seyrek olarak dağılmıştır ve
etkileşime giremezler. Yüksek LET radyasyonunda spurlar üst üste gelebilir, spurlar
arası reaksiyonlara izin vererek, aynı düşük LET radyasyon enerjisiyle
ışınlanan aynı ortamla karşılaştırıldığında farklı ürün verimlerine yol
açabilir.
(Spur(*): Radyasyon kimyasında bir
spur, iyonlaştırıcı radyasyonun geçmesinden sonra yüksek konsantrasyonda
kimyasal ürünlerin bulunduğu bir bölgedir. Samuel ve Magee tarafından 1953'te
önerilen spur modeli, difüzyonun yönlendirdiği bir ortamda bir tür radikal
içeren reaksiyon spurlarının kinetik davranışını tanımlar. Gama ışınlarından
veya X-ışınlarından gelen spurlar küresel olarak kabul edilirken, alfa
partiküllerinden gelen spurlar silindiriktir, bunlara iz de denir.)
Radyasyon
Bölgesi (radiation zone)
Radyasyon Yasaları (laws of radiation)
Radyasyonla
Isı Transferi (radiation heat transfer)
https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_chemistry
1 Eylül 2023
