Radyoaktif izotoplar ve



Yüklə 204,85 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix22.07.2017
ölçüsü204,85 Kb.

316 

RADYOAKTIF IZOTOPLAR VE 

MADENCILIKTE KULLANıLMALARı 

Derleyen: 

Dr. Müh. H. Erkan 

Radyoaktif şuaların, tatbikatı ve bunlar­

dan istifade hemen her sahada gün geçtikçe 

ehemmiyetini arttırmakta ve hissettirmek­

tedir. Bu yazıda radyoaktivitenin maden ve 

daha ziyade kömür ocakları için ne gibi im­

kânlar gösterdiği, bunların bu sahadaki tat­

bikatına ait istihfamı cevaplandırabilmek 

için bir arada derlenmiştir. 

Literatüre göre, radyoaktivitenin bu sa­

hada tatbiki çok kısa, hemen hemen on sene­

lik bir mazi göstermekte, bu kısa zamana mu­

kabil ise geniş bir tetkik ve meşgale mevzuu 

olduğu görülmektedir. 

Herşeyden evvel, hatırlatma ve mevzua 

intibak gayesi ile radyoaktivite esasları hak-



a ışınlarının Helyum atomu çekirdekleri 

olduğu çok çabuk tesbit edilmiştir. Yükleri 

pozitiftir. (3 ışınları yükleri - olan elektronlar­

dır y ışınları ise elektro manyetik dalgalar­

dır. Röntgen ışınları gibi Y ışınları manyetik 

bir sahadan müteessir olmazlar, fi ışınları ise 

büyük bir sapma gösterirler, a ışınlarının 

gösterdiği sapma ise (3 ışınlarına nisbeten da­

ha azdır. Dördüncü bir ışın a ışınlarının sap­

tığı istikamete sapar ve (3 ışınlarına benzer, 

bunlar + yüklü elektronlar veya pozitronlar-

dır. 


kında kısa bir izahat aşağıda derlenmiştir. 

Atom yapısı ve bilhassa Atomçekirdegi ile 

meşgul olan ilim dalı bilindiği gibi Atom Fi­

ziğidir, Atom fiziğinin doğuşu olarak, Uran 

cevherlerinin (Bequerel, tarafından ve daha 

sonra Curie'ler tarafından Polonyum ve Rad-

yum'un Röntgen ışınlarına benzer ışınlar gön­

derdiklerinin ve bu ışıkların gönderilişlerinin 

tamamen bu maddelerle alâkalı oluşunun 

tesbitini kabul edebiliriz. Kısa bir zaman 

sonra, bu ışınların bir element parçalanma­

sına yani Radyumun atom çekirdeğinin de­

ğişmesi neticesi başka bir element'e dönüş­

mesine istinat ettiği tanındı. Bu esnada muh­

telif ışınlar intişar etmektedir. En çok intişar 

gösterenler a, fii ve Y ışınlandır. (Şekil 1) 

Bütün bu ışınlar, Floresans bir levhada 

ışık meydana getirir, bir fotoğraf kâadını ka­

rartır ve alçak tazyikte bulunan bir gazı iyo-

nize ederler. Bu sebeblede iyonize eden ışın­

lardan bahsedilmektedir. Bahsi geçen ısın­

lardan en fazla iyonize etme kudreti olan 

iyon/t*) (3 ışınlan için bu, bu değerin onda bi­

ri ile yüzde biri arasındadır, y ışınlan için ise 

tekrar bir ondabir nisbetinde küçülür. 

Bu meyanda a, fi, Y ışmlanndan başka 

Atom değişmelerinde "ekseriyetle rol oynayan 

ŞEKİL : 1 RADYOAKTİF ISINLARIN MANYETİK 

, ALANDA SAPMALARI 


RADYOAKTİF İZOTOPLAR ve MADENCİLİKTE KULLANILMALARI 317 

diğer ışınlan (Neutron ve Proton gibi) zik­

retmek lâzımdır. Bunlara, boşluktan bizim 

atmosferimize büyük bir enerji ile giren koz­

mik ışınlarda dahildir. 

Bir elementin radyo aktif olup olmaması 

onun atom yapısına bağlıdır. Atom çekirdeği 

proton ve neutronlardan müteşekkildir. Pro­

tonların pozitif yükü, çekirdeğin etrafında 

peryodlarında devreden elektronlarla muva­

zenededir. Atom ağırlığı, atom çekirdeği ta­

rafından tesbit edilir, bir elektronun ağırlığı, 

bir protonun ağırlığının 1840 da biridir. 

Neutronlar, protonlarla aynı ağırlıkta olup, 

elektrikçe nötürdür, kimyasal bakımdan, ay­

nı özellikleri gösteren, fakat atom ağırlıkları, 

yani çekirdeklerindeki neutron sayısı farklı 

olan elementlere isotop denir. İsotoplar ek­

seriyetle, az veya çok bir radyoaktivite gös­

terirler ve stabil isotopa nazaran atom ağır­

lıkları daha az veya çok olabilir. Atom ağır­

lığı farkı, hafif elementlerin isotoplannda 

daha çok ve meselâ hidrogen ve ağır hidro-

gen "deuterum" de en fazladır. Hidrogenin 

diğer bir isotopu atom ağırlığı 3 olan triti-

umdur. Bu iki isotop - hidrogen bombası de­

nen - Atom bombasında mevcuttur. 

Birçok elementin muhtelif isotopları var­

dır. Meselâ karbon için normal element O

den başka radyo aktif olan C'



4

 isotopu mev­

cuttur. Ayrıca Atom fizikçileri normal ele­

ment çekirdeğine yalnız neutron değil, pro­

ton ithal etmeyede muvaffak olmuşlardır. 

Bu suretle karbondan sentetik azot N'

4

 is­


tihsâl edilmiştir. Yeni elementlerin sentetik 

teşekkülleri, büyük çapta atom bombalarının 

infilâkında vuku bulmaktadır. 

Her elementin stabil bir şekli vardır. Bu­

nu stabil isotop veya normal element diye 

tanıyoruz. Bir çok hallerde stabil isotopun 

çekirdeğindeki neutron ve proton sayısı bri-

birine müsavidir. Ve bu nisbet herhangi bir 

istikamette bozulursa Atom dışarıya radyoak­

tif ışınlar gönderir, bu yüzden bunlar radyo­

aktif isotop olarak tesmiye edilirler, sentetik 

olarak istihsâl edilen radyoaktif isotoplardan 

başka, tabii, radyo-aktif isotoplar da (Uran, 

Thorium, Radrum) bilindiği gibi mevcuttur. 

Radyoaktif bir preparatm kuvveti, aktivi-

tesi Curie ile ölçülür 1 C, 1 gr radiumda 1 sa­

niyede parçalanan atom sayısıdır ki buda 

3,7 X 10


10

 a eşittir, az ve çok aktivite'leri ölç­

mek için bu değerin biner, biner küçültülen' 

veya büyültülen değerleri ünite olarak alın­

mıştır. Aşağıdaki cetvelde bunların ad, değer 

ve senbolleri gösterilmiştir. 



Brim 

Megacurîe 

Kilocurîe 

Cürie 


M ü l k ü n e 

Mikj>ocurîe 

Nanocurîe 

1.050.000 C 

1.000 C 

1 C 


10

3



10* C 

10

9





Sembol 

[ M C ] 

[ K C ] 

[ C ] 

[ mC ] 

[ U-C ] 

[

 "C ] 

Saniyede 

parçalanan 

atom sayısı 

3,7 . 10

16 

3,7 .  1 0 " 

3,7 .  1 0 " 

3,7 .

 W 

3,7 . 10« 

3,7 . 10

Atomların parçalanması, hudutsuz değil­

dir, bilâkis zamanla stabil bir şekle vasıl 

olurlar, veya başka bir deyimle, maddenin 

radyo aktivitesi zamanla azalır. Aktivitenin, 

baştaki aktivitenin, yarı değerine düşünceye 

kadar geçen zamana "yarılanma müddeti" 

denir. Eğer bir preparatm başlangıçtaki ak­

tivitesi 1

0

 ve yarılanma müddeti S ise t müd­



deti sonunda proparatm aktivitesi l

t

 ise bu 





\ =

 l

o -e —0,693 = dır 

Yarılanma müddeti, isotoplara göre, çok kü­

çük zaman birimlerinden, yıllara kadar de­

ğişen bir değer gösterir. Bahsi geçen carbon'-

un radyoaktif isotopu C

14

 ün yarılanma müd­



deti 5720 senedir. Atmosfere gelen kozmik 

şualar, daimî olarak radyoaktif isotoplarm 

teşekkülüne sebeb olurlar, bu şekilde meselâ, 

bir neutron bir azot atomuna çarparsa, bir 

proton atılması ile aşağıdaki müsavatta gö­

rüleceği gibi, radyoaktif karbon atomu teşek­

kül eder. 

jsju _(_


 n

 _ £i4 _f_ p

 )  a

tom fiziğinde bu 



aşağıdaki şekilde gösterilir N

1 4


 (n,p) C

14 


Bu C

14

 dü bitkiler, asimilasyon yolu ile 



kendi bünyelerine alır ve biriktirirler. Tec­

rübeler göstermiştir ki aktif karbon atomla­

rının, normal karbon atomlarına nisbeti sa­

bittir. Bitki öldükten sonra asimilasyon du­

rur, yani bitkinin bünyesine artık hiçbir ak­

tif karbon atomu giremez, bilakis mevcut 

olanlar parçalanmaya başlar, o halde C

14

 ün 



C

12

 ye nisbetinden C



14

 ün yanlanma müddeti 

nazan itibara alınarak, oldukça kati olarak, 

bulunan bitkisel arkeolojik maddelerin yaşı­

nı tesbit edebiliriz. Bu zaman tayinleri ma­

mafih umumiyetle "Yanlanma müddetinin" 

altı misline kadar mümkündür. Yani C

14

 le 



yapılan tayinle de takriben 30.000 seneye ka­

dar, meselâ potasyum yataklannda bunların 

yaşının tayini yarılanma müddeti 1,3.10

9

 yıl 



318 

Dr. Müh.H. ERKAN 

olan K

40

 in miktarına göre yapılır, liran ya-



taklanndaki isotop miktarı ve nisbetleri de 

aynı şekilde ve bu yönden dünyamızın yaşı­

nın hesabına yardım etmiştir. 

Radyoaktivite bahsinde bilinmesi icab 

eden diğer bir mevhumda ışınların enerjisi­

dir. Atom fiziğinde enerji birimi Elektronen 

Volt (e V) dır. Ekseriyetle kilo - ve MÜyone-

lektronen Volttan bahsedilir. 1 MeV (1.MÎ1-

yonelektronenVoIt) bir elektronun 1 milyon 

Voltluk bir gerilimden geçerken kazandığı 

enerjidir ki bu l,63.10-

2

« Kgm. dir. Enerji 



bakımından zayıf ve kuvvetli ışınlardan bah­

sedilir. Müteakip cetvelde, bilhassa maden 

ocaklarında kullanılması akla gelen isotop-

lar muhtelif karekteristikleri ile bir araya 

toplanmıştır. 

ocaklarda kullanılması, gerilim değişmelerine 

ve çarpmalara karşı çok hassas oluşlarından 

bugüne kadar yalnız jeolojik araştırmalara 

inhisar etmiştir. 

Radyoaktif ışınların iyonlaştırıcı tesiri 

ise, iyonlaşmanın tesiri ile ölçülür. Bunun 

için iyonlaştırma kamarası veya geiger sayacı 

kullanılır. İyonlaştırma kamarası, içinde mu­

ayyen bir voltaja bağlanmış bir elektrod bu-

tel bulunan metal veya elektrik nakledebilen 

cam bir silindirden ibarettir. Silindir gayet 

alçak tazyikte gaz şeklinde bir halogen, argon 

veya alkolle doludur; Tel pozitif, kutu ise 

negatik kutba bağlanırsa silindir içindeki gaz 

iyonize olur. Umumiyetle kullanılan gerilim 

400-1200 volt arasındadır. Sayma borusunun 

elektirikî sahasına giren iyonlaştırıcı ışınlar 

yani radyoaktif ışınlar ikinci bir iyonlaşma­

ya, sebeb olurlar buda teldeki gerilimde tak-

Yazının başında işaret ettiğimiz özellik­

lerden (Floresans levhada, ışık hasıl etme, 

fotoğraf kâadmı karartma ve gazleri iyonize 

etme) radyoaktif ışınların ölçülmesinde' is­

tifade edilir. 

Radyoaktif ışınların en eski isbatı, bun­

ların muayyen bir madde üzerinde (bakırla 

aktiflendirilmiş çinko sülfat, Natriumiyodür 

kristali gibi) ufak bir ışık kıvılcımı hasıl et­

mesine isnat eder, ölçme aletlerinde bu sinti-

lasyonlar bir yükseltici vasıtası ile bir elektrik 

akımına tahvil edilir ve ikinci bir kuvvetlen­

diriciden geçtikten sonra bir sayıcıda tesbit 

edilir. (Şekil 2) 

Sintilasyon-sayıcılar bilhassa y ışınlarının 

ölçülmesinde iyi netice verirler. Bunların 

lunan metal bir kutudan ibarettir. Kamarada 

bırakılan bir açıklıktan içeri giren ışınlar, 

yüklerine göre ya kamaranın duvarlarına ve­

ya elektroda çarparlar ve elektrik yükleri, 

kâfi derecede hassas bir elektrometre ile öl­

çülür. Geiger sayacı, radyoaktif şuaları ölç­

me ve tesbitte kullanılan en tanınmış alettir. 

(Şekil: 3) Bu mihverinde 0,05 ilâ 0,2 mm ka­

lınlığında isole edilerek gerilmiş bir Wolfram 

riben 10 volttan 100 volta kadar bir düşmeye 

sebeb olur, bu gerilim düşmesi bir kuvvet­

lendirici vasıtası ile işitilir, görülebilir veya 

ölçülebilir şekle getirilir. 

Y Işınlarım ölçmek için oldukça kalın cı-

darh bir silindir kullanılır. (5 Işınları için ise 

cidar çok ince olmalıdır, bu takdirde cidar 

ya ince camdan veya 0,1 mm kalınlığında 

alüminyumdan müteşekkildir. Pencereli 



RADYOAKTİF İZOTOPLAR, ve MADENCİLİKTE KULLANILMALARI 

3|9 


(Glimmerfenster) geiger sayaçları, ocak in-

melerindeki basınç değişmelerinden mütees­

sir olmaktadırlar, bunun için kapalı işletme 

de yapılan ölçmeler için uygun değildirler. 

Aynı sebebten çok düşük şiddette ışınları 

ölçmede kullanılan aletlerde kapalı işletme 

ölçüleri için gayrı müsaittir. 

Harici tesirler için gayet iyi korunmuş 

olan bazı cihazlar son zamanlarda muhtelif 

firmalar tarafından imâl edilmektedir. 

Kullanılacak isotopun seçilmesinde muh­

telif faktörlerin göz önünde tutulması lâzım­

dır. 

1 — Işın cinsi 



2 — Işın enerjisi 

3-— Yarılanma müddeti 

4 — Mecmu aktivite 

5 — Işın zararları 

6 — Element veya kimyasal bileşik 

7 — Kimyasal ve fiziksel özellikler. 

Maden işletmeleri için mevzubahis olan 

ışınlar pratik olarak sadece j3, Y ve neutron 

ışınlarıdır, radyoaktif isotoplarm ekserisi 

P yaymlayıcı olmasına rağmen, bunların ço­

ğunun ışınlarının nüfuz kabiliyetinin az oluşu 

düşünülen maksatlar için kullanılmasına en­

gel teşkil etmektedir. Neutron ışınları ise çok 

küçük bir tatbik sahası bulmuştur. Bunlar 

umumiyetle neutron özelliklerinden istifade 

edilmek istendiğinde veya diğer maddelerin 

aktifleştirilmesi için kullanılırlar. Diğer bir 

zorluk Neutron sayıcılarının temini imkânı­

dır. Bu yüzden birçok tecrübe ve araştırma­

lar için yalnız Y ışınları kalmaktadır. 

Işınların nüfuz kabiliyeti, ışınların ener­

jisinin bir fonksiyonudur. Tecrübeler için 

lüzumlu radyoaktif madde miktarını ise, 

maddenin aktivitesi ve yanlanma müddeti 

tayin eder. 

• Teknik ve ilmin birçok bölümlerinde rad­

yoaktif isotoplarm kullanılması hakkında 

mevcut bir çok bilgi ve imkânları maalesef 

doğrudan doğruya maden ocaklarında tat­

bik imkânı yoktur. Çok hassas aletlerin ocak­

larda kullanılmasının mahzurları bir yana, 

patlamalara karşı korunma tedbirleri de, 

bunların tatbikatı için bir çok güçlükler do­

ğurmaktadır. Bundan mada radyoaktif pre-

paratlarm ocaklara daimi veya tecrübeler 

için yerleştirilmesi, insan bünyesi üzerinde 

yapabileceği zararlardan dolayı çok sıkı kont­

rol ve kaideler altında tutulmalıdır. Bu da 

radyoaktivitenin bu sahadaki tatbikatının ge-^ 

nişleme imkânım önleyen bir mahzurdur. 

Ocaklarda radyoaktivite kullanılırken radyo­

aktiviteyi nerelerde kullanabilirim diye değil 

neden arzu edilen ölçme veya araştırma için 

radyoaktiviteden başka birşey uygun değil­

dir diye düşünmek lâzımdır. 

Meselâ sevk arabalarını saymada ve dol­

durulmalarını kontrolda, radyoaktiv ışınlar 

yerine, fotoselüllü tertibatlar tercih edilme­

lidir aynı şekilde vagon şevklerinde bölme 

kapılarının otomatik olarak açılıp kapanması 

isteniyorsa optik tertibatlar tercih edilmeli­

dir. 


Radyoaktif praparatlarm kullanılması 

imâl edilen malzemenin homogenliği ve ka­

lınlığının ölçülmesinde şimdiye kadar en 

fazla yayılmıştır. Bu usûl okadar hassastır ki, 

haddanelerde imâl edilen muhtelif endüstriel 

maddelerin otomatik kontrol ve ayarını 

mümkün kılmaktadır. Saç kalınlığı, kaat, 

sentetik madde ve lâstik levha kalınlıkları 

radyoaktivite yardımı ile otomatik olarak 

ayar ve kontrol edilmektedir. Bunun için ek­

seriya daimi ışınlandırma metodu kullanılır, 

ışın kaynağı ve bir ölçme aleti karşı karşıya 

konur ve aradan kontrol edilecek madde ge­

çirilir. Maddenin kalınlığı aynı kaldığı müd­

detçe, ölçme aleti aynı değeri gösterecektir. 

Aynı şekilde boru tesisleri kontrol edilir. 

Kaynak yerlerinin kontrolunda, korozyon te­

zahürlerinin tetkikinde yine aynı şekilde ha­

reket edilir. Fakat bu takdirde bir ölçme ale­

ti yerine borunun üzerine ışınlara hassas bir 

flim konması daha iyi neticeler verir, zira 

ufak, gayrimütecanis tezahürler ve ince çat­

laklar daha iyi tesbid edilir. Bu ölçmeler 

ocaklarda da gayet iyi kullanılmaktadır. Şa­

yet aktif preparat borunun içine konabiliyor-

sa bu tercih edilmelidir. Bu taktirde, bir ame­

liyede borunun bütün çevresi ve daha düşük 

şiddette preparatlarla kontrol edilebilir. 

Birçok boru tesislerinde, aşınmalardan 

ziyade tıkanmalar daha mühim güçlükler do­

ğurur, bilhassa su borularmdaki tıkanmalar 

aynı şekilde ocaklarda kontrol edilip, tesbit 

edilebilir. 

Depo seviyelerinin ölçülmesinde, aynı 

metoddan aynı şekilde istifade edilmektedir 

(Şekil: 4) bu taktirde hassasiyet daha da az 

olabilir, depo seviyesi, ölçme hattının üstüne 

çıktığı taktirde, absorbsiyon artacak ve bu 

ölçme aletinde kendini derhal gösterecektir, 

bu şekilde kontrollar çapı 50 mm den 6000 

mm ye kadar: olan kaplarda kullanılabilir,. 


320 

Dr. Müh. H. ERKAN 

ŞEKİL.4. DEPOLARDA SEVİVE ÖLÇMELERİ 

Q l  Q Z IŞIN KAYNAKLARI 

Z I ZZ SAYICILAR 

mamafih cidar kalınlığı 80 mm yi geçmeme­

lidir. Eğer depo ölçüleri yukardaki değerle­

rin dışına çıkıyorsa bu taktirde deponun içi­

ne içinde radyoaktif preparat bulunan bir 

boru yerleştirmekle ölçme temin edilir. Böy­

le bir borunun muhtelif yerlerine preparatlar 

yerleştirerek daimi olarakta depo seviyesi 

kontrol edilebilir. Fakat depolar için daimi 

kontroldan ziyade üst ve alt seviye mevzuba­

histir ve şekildeki gibi tesbit edilmiş iki kay­

nak ve ölçme aleti depo kontrolü için iktifa 

eder, radyo izotoplarla depo seviyesi ölçül­

mesi, bilhassa kontrolü güç olan fazla toz 

inkişafından, optik veya radar ölçme cihaz­

larının kullanılması mümkün olmıyan depo­

lar için uygundur. Bunlar yeraltı işletmele­

rinde kömür şist biriktirme yerlerinin, bil­

hassa otomatik işletmelerde, kontrollarmda 

kullanılır. 

Radyoaktivitenin, kömür işletmelerinde 

bulduğu diğertatbik sahalarından biri kömü­

rün kül miktarı ve su miktarının bilhassa 

ince kömürde daimi olarak kontrolü için 

kullanılmasıdır. Kül ölçmelerinde, kömür 

tabakasının kalınlığının hatalarını izale et­

mek için biri kuvvetli biri zayıf iki y kaynağı 

kullanılır. Bilhassa sintilasyon sayıcılarında 

kuvvetli ve zayıf ışınları ayırarak ölçmek 

mümkün olmaktadır. Cihaz ve taksimatı doğ­

rudan doğruya kül miktarını gösterecek şe­

kilde tanzim edilebilir. (Kuvvetli ışmlann 

absorbsiyonu kütle, zayıf ışmlann absorbsi-

yonu ise kül miktarı ile orantılı olacak ve iki 

farklı ışının miktarları arasındaki nisbet da­

ha ziyade kül miktanna göre değişecektir.) 

su tayinlerinde ise, hidrogen atomları nöt-

ronlan kuvvetle absorbe ettiklerinden, neut-

ron kaynakları kullanılır. 

Su miktarım ölçmede, umumi olarak ak­

seden ışınlarla ölçmeler, adı ile isimlendire-

bileceğimiz metodtan da istifade edilebilir. 

Bu usulle yapılan ölçmelerde ışık kaynağı ve 

ölçme aleti birbirinden bir izaletörle aynl-

mış olarak, tetkik edilecek maddeye göre ay­

nı tarafta bulunur. (Şekil: 5) bu ölçmeler 

için, maddeden geçtiğinde bir compton veya 

fotoeffekte sebeb olan y ışmlanndan istifade 

edilir. Compton efekti atomun elektron mın­

tıkasına (bulutuna) giren ışının, zayıf bağlı 

elektronlara, dışarıya doğru bir hareket im-

pulsu vermesinden ileri gelir. Bu esnada y ışı­

nı enerjisi perioda katılır, frenlenir ve duru­

ma göre, daha düşük bir enerji ve daha bü­

yük bir dalgaboyu ile geri verilir. Compton 

efekti sert y ışmlannda (0,5 MeV üstünde) 

vukubulur. Yumuşak y ışınlan ise buna mu­

kabil foto efekt hasıl ederler, yani elektron 



RADYOAKTİF İZOTOPLAR ve MADENCİLİKTE KULLANILMALARI 321 

SEKİL.5 AKSEDEN IŞINLARLA YAPILAN ÖLÇMELERDE 

ESASLAR 

bulutu tarafından absorbe edilirler ve bu es­

nada bir foto elektron serbest kalır. 

Neutron yaylalarda, akseden ışınlarla 

yapılan ölçmeler için teklif edilmiştir. Yalnız 

nazaridikkate alınacak nokta hızlı neutronla-

rın müteakib radyoaktif reaksiyonlara sebeb 

olması ve yavaş neutronlarmda çekirdek de­

ğişmelerini intaç ettirmesidir. Bu çekirdek 

değişmelerinde ise ekseriya y ışınları meyda­

na gelir. 

Neutronlarm y ışınlarının meydana gel­

mesine sebeb olması, su miktarı tayini için 

bir imkân vermektedir. Burada yine ölçül­

mek istenen y ışınları olduğu için, ölçme ale­

ti olarak bir sintilasyon-sayıcısı veya Geiger-

Müller cihazı kullanılır, neutron yayıcı ve 

alet, jçinde su miktarı tayin edilecek madde­

ye daldırılan bir boruda bulunur. Ameliye 

H

1



 in neutron alarak H

2

 ye intikalinde, Y ışın­



larının açığa çıkmasına istinat eder. H

1

 tara­



fından neutron yakalanması tesir çapının 

yüksek oluşundan (35 barn 1 barn = 10—

24 

cm

2



) diğer elementlere nazaran bariz şekilde 

yüksektir. 

Bu ölçme usulünün, ince kömürde su 

miktarı tayini için nedereceye kadar kifayet 

ettiği henüz belli değildir. Fakat sondajlarda 

taşların rutubetinin ölçülmesinde, veya son­

daj esnasında taşlar tarafından alman su 

miktarının kontrolunda, iyi neticeler vermiş­

tir. 

Bu usulle tabaka' kalınlığı ölçmelerinde 



ise, ölçme aleti olarak daha ziyade sintillas-

yon sayıcıları daha uygundur. Zira bunları 

akseden ışınların şiddetine göre ayarlamak 

mümkündür ve kalınlık nekadar fazla ise, 

akseden ışınların şiddeti okadar fazla olur 

(Şekil: 6) Sondaj deliklerinde yapılan bu tip 

ölçmelerin, madencilik bakımından enteresan 

neticeler getirmesi, beklenmektedir. 

Jeolojik tetkiklerden, bir sondaj deliği­

ne sevkedilmiş bir Y yayınl ayıcısının akseden 

ışınlarının, tabakaların kesafeti ile orantılı 

olduğu bilinmektedir. Bu usul madenciliğe 

tatbik edilince, yine akseden ışınlar vasıtası 

ile tabakaların durumu ve kesafetleri hakkın­

da bir fikir edinilir. Tecrübeler, bu ölçmeler­

le, yalnız aralanmış ve katı tabakalar arasın­

daki boşluklarınım tefrik edilebileceğini, 

yoksa aynı zamanda akseden ışınların şidde­

tinden minorolojik özelliklerin de tesbit edi­

lip edilmiyeceğini gösterecektir. Tabaka taz­

yikleri ve gaz intişarı tetkiklerinde de, akse­

den ışınlar, bilhassa aynı yerde zaman ara­

lıkları ile tekrar edilerek yapılan ölçmelerle 

çok yardım sağlamaktadır. 

Burda, akseden ışınların, sondaj deliği­

nin çapı ile de münasebeti olduğunu zikret­

mek lâzımdır, bu sebeble ancak aynı şartlar 

altında elde edilen neticeler birbiri ile muka­

yese edilebilir. Sondaj deliğinin çapının de­

ğişmesinden dolayı ileri gelen oynamaların, 

ölçme kısmı ile, aktif madde arasındaki me­

safeyi değiştirerek gidermek tecrübe edil­

mektedir. 

MADDE KALINLIĞI 

ŞEKİL. 6 AKSEDEN IŞINLARLA YAPILAN 

ÖLÇMELERDE.MADDE KALINLIĞI 

VE İMPULS SAYISI ARASINDAKİ 

BAĞLANTI 

Şimdiye kadar anlatılan mahfuz bulunan 

radyoaktif preparatlarin tatbikatına ait ol­

muştur. Halbuki birçok hallerde, radyoaktif 

maddeyi katı, sıvı veya gaz halinde diğer 

maddelere karıştırmak ve bir ölçme aleti ile 

zamana veya mekana nazaran, gerikâlan râd-



322 

Dr. Müh. H. ERKAN 



Bazı Radyoaktif Maddelerin Radyoaktiviteleri ve Biyolojik 

Tesirleri 

Y = Sene 

Gün 

yoaktiviteyi ölçmek dalıar iyi ve gayeyi müs-



telzimdir. 

Meselâ madencilik bakımından, biriken 

veya toprak tarafından alman: suların, taba­

kalar içinde takib ettiği yolun tesbiti birçok 

hallerde mühimdir. Bunun için radyoaktif 

maddeler, kullanılabilir, yalnız radyoaktivi­

tenin kullanılması, yine boyalarla netice alı-

namıyan (meselâ asitli sular) hallerde olma­

lıdır. 

Radyoaktif maddelerin, su akıntılarının 



tetkik ve tesbitinde kullanılması, artık bilinen 

birşeydir. Radyoaktivitenin gerek ufki gerek 

şakuli yayılışını tekkikle, akıntılar kolayca ve 

muvaffakiyetle istikamet ve sürat bakımın­

dan tesbit edilmektedir. 

Madenciliğin mevcut olduğu her memle­

kette hergün daha fazla ehemmiyet kazanan 

bir mevzu, tozla mücadeledir. Bu mevzuda 

çalışmalarda da radyoaktivite büyük yardım 

imkânları sağlıyacak gibi . görünmektedir. 

Meselâ radyoaktif bir gazle (CH

3

 Br



83

) muh­


telif şekillerdeki galerilerde, ciğerler için teh­

likeli olan tozun (5 u. den küçük) toz kayna­

ğından itibaren yayılışı tetkik edilmiş, bunun 

hava suretile değil (0,7 ilâ 6,1 m/s süratler 

arasında) galerinin kesiti ile bağıntılı olduğu 

tesbit edilmiştir. Tozla mücadelede, mücade­

lenin değerlendirilmesinde de, radyoaktif ele­

mentler faydalı olmakta ve obtik aletlerin 

hatalarından dolayı doğru kaydedilemiyen 

ölçmelerin tashihine yardım etmektedir. Me­

selâ Tynddloskopla; su püskürtmek sureti ile 

yapılan mücadelede, su zerreleri toz taneleri 

olarak ölçülür ve toz miktarı hakiki değerin­

den fazla bulunur. Şayet filitrasyonla numu-

nealmak tercih edilirse bu taktirde ölçme 

mikroskopla yapılacaktır ve Rutin-usulle ya­

pılan ölçmelerde ancak 1 p. den biraz daha 

küçük tozlar tesbit edilebilir, halbuki Silikoz-

lu ciğerler 0,2 ile 0,4 u. arasındaki zerreleri ih­

tiva etmektedir. Bu taneler tyndallaskopta 

ölçülürse de mikroskopta tanınamazlar ve 

tyndaloskopla bulunan değere nazaran, mik­

roskopla yapılan tayinler daha düşük kıymet­

ler verir. Bu müşkülleri kaldırmak için bir 

tecrübe tozu 1 u. nün altına öğütülmüş bir 

radyoaktif preparatla karıştırılır ve mücade­

lenin muvaffakiyet derecesi ya izale edilen 

tozda veya havada kalan tozda radyoaktivi­

tenin ölçülmesi ile değerlendirilir. Bu husus­

ta dikkat edilmesi icab eden, çalışanlara za­

rar vermemesi için, radyoaktif maddenin su­

da çözünmeyen ve yarılanma müddeti müm­

kün olduğu kadar kısa bir madde olmasıdır. 

Radyoaktif maddelerden, aynı şekilde toz 

süzgeçlerinin süzme kabiliyetlerinin tesbiti-

ne de intikal edilmekte, süzülecek radyoaktif 

tozun, aktivitesi ile süzgeç tarafından tutulan 

tozun gösterdiği radyo aktivite birbiri ile 

mukayese edilmektedir. 

Ocaklara verilen hava ve bunların kont-

rolunda da bilhassa gaz halindeki radyoaktif 

maddelerden istifade edilmektedir. Bu hava­

landırma mevzuu madencilikte bilindiği gibi 

hâla müstesna bir mevzu olarak yer işgal 

etmekte, kaide-ve kanunların daha fâzla ta-


RADYOAKTİF İZOTOPLAR ve MADENCİLİKTE KULLANILMALARI 323 

nınarak bunların pratikte tatbikine mümkün 

olduğu kadar çalışılmaktadır. Radyoaktivi­

te kaçak havanın işletmede kontrolünü sağ­

lamış ve her ayrı kaçağın tesbitini ve ortala­

ma süratinin tayinini temin etmiştir. 

Metan intişarı kontrollarmda da radyoak­

tif maddeler kullanılmaktadır. Su tayininde 

anlatıldığı gibi, hidrogenin neutron yakalama 

özelliğinden istifade edilerek, doğrudan doğ­

ruya metan miktarını gösteren radyoaktif 

cihazların inkişafına çalışılmaktadır. Yine 

radyoaktiviteden, zeminin gazlere karşı ge­

çirgenliğini tesbitte istifade edilmekte, mese­

lâ bir sondaj deliğine radyoaktif bir gaz ve­

rilmekte, ve diğer sondaj deliğinden gaz emil­

mektedir. Emme yapılan delikte gazm neza-

man aktif olduğu, ne şiddette aktif- olduğu ve 

nekadar zaman aktif olduğu, hatta zaman fa­

sılaları ile kontrol edilerek, elde edilen neti­

celer, gerek zemin mekaniği, gerek metanla 

mücadele ve metan kazanma bakımından 

çok iyi kıymetlendirilmektedir. 

Bir çok sahada, çok fazla ve süratle tat­

bik imkânı bulan, radyo aktif maddeler ve 

ölçmeler, maden işletmesinde bazı zorlukla­

ra uğruyorsa da görülüyorki kısa zamanda 

tatbik sahaları bulmuş ve kıymetli değerlen­

dirmelere yardımcı olmuştur. Bilhassa açık 

işletmelerde işletme kontrolünün mükemmel-

ieşmesi bakımından istifade edilen radyo ak-

tiviteden, ocaklarda, ocak emniyetini arttır­

ma bakımından yapılan tecrübelerde istifa­

de edilmektedir. Her iki yönde de daha bir­

çok imkân ve tatbikat radyoaktif maddeler 

ve ölçmeler şüphesizki bulacaktır. Yalnız ya­

zının başında işaret edildiği gibi, biyolojik 

zararları herzaman göz önünde tutulmalı, 

radyoaktivitenin kullanılmasının mutlaka 

lüzumlu olup olmadığını araştırmak unutul­

mamalıdır. 

MEHAZLARDAN MUHIM BAZILARI 

Ullch - Jost : Kurzes iehrbuch der Physiksîischen Chemie 

(1956). 


Soner, E. : Radio, isotops Course Middle East Technical 

University (1960). 



Flügge, G. : Grundsâzliches über radioaktivite Isotope Glückauf 

(1957). 


Hanle, W. 

Künstiiche Radioaktîvîtat (1952) 



Be^thold, R. : Dîe Anwendung radioakttver isotope in der 

Technik. Atomprax. (1956). 




Yüklə 204,85 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2020
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə