11 kimya KA_424

Çekirdek Kimyas› 9. I. 19 e– 19 –1 13. 14 1 12 F + ⎯→ N + n ⎯→ C + X F 6 99 70 II. 23 ⎯→ 23 +1 + e– Yukar›da verilen çekirdek tepkimesinde olu- Na Na 11 11 flan X için; III. 27Al + α ⎯→ 30P + 1n I. Nötron say›s› 2’dir. 13 15 0 Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri çe- II. Bir alkali metaldir. kirdek tepkimesi de¤ildir? III. He’nin izotopudur. 4 ifadelerinden hangileri do¤rudur? ( He) 2 10. 11 235 X + α ⎯→ Y + n 14. X çekirde¤i ard arda 4α, 3β ›fl›malar›n› yap- 5 92 Yukar›da verilen çekirdek tepkimesinde olu- t›¤›nda oluflan elementin proton ve nötron sa- flan Y elementinin oksijenle oluflturaca¤› bile- y›s› kaçt›r? fli¤in formülü afla¤›dakilerden hangisi ola- maz? (8O) B) YO C) Y2O3 A) Y2O E) YO3 D) Y2O4 11. I. XY2 bilefli¤i radyoaktif özellik göstermiyor. ESEN YAYINLARI 15. 235 atomu 7α, 4β– ›fl›malar›n› yaparak Y ele- II. XZL3 bilefli¤i radyoaktif özellik gösteriyor. Yukar›da verilen bilgilere göre, XZ2, YL2, YZ, X Y2 ve X2L3 maddelerinden hangileri kesinlikle radyoaktif özellik göstermez? 92 mentine dönüflüyor. Y elementi için; I. Radyoaktif de¤ildir. II. Nötron say›s› 125’tir. III. Periyodik cetvelin 4A grubundad›r. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? 232 12. Pa ⎯→ X + α 91 Y + 2β– X ⎯→ Yukar›da verilen tepkimeler ile ilgili; 16. X periyodik cetvelin 3. periyot, 2A grubunda bulu- nan elementin izotopudur. X izotopu 3 alfa, 1 beta I. X do¤al radyoaktif bir elementtir. ›fl›malar›n› yaparak Y izotopunu oluflturuyor. Oluflan Y’nin periyodik cetveldeki periyot ve II. Y’nin nötron say›s› 137’dir. grubu nedir? III. Pa ve Y birbirinin izotopudur. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? 387

AKTİFLİK, RADYOAKTİF IŞINLAR VE SAĞLIK 1. AKTİFLİK VE YARILANMA SÜRESİ 2. RADYOAKTİF IŞINLAR VE SAĞLIK Yeryüzünde her yerde var olan ve her gün maruz kaldığımız doğal radyosyona zemin radyosyonu denir. Zemin radyosyonu, insan sağlığı için zararlı dozun altındadır. Ancak, çok dozlarda ilave radyasyon alınca vücudun direnç ve savunma mekanizmalarının alt edilmesi tehlikesi doğar. Ortamda radyasyon varsa, insan sağlığını izlemek için absorblanan doza veya doz eşde- ğerine göre raporlar tutulur. Doz eşdeğeri, dokularda farklı türden ışınların toplam etkilerini dikkate alır. 3. BÖLÜM

Çekirdek Kimyas› AKT‹FL‹K, RADYOAKT‹F IfiINLAR VE SA⁄LIK 1. AKT‹FL‹K VE YARILANMA SÜRES‹ b) Yar›lanma süresi maddenin türüne ba¤l›d›r. 1. Bozunma H›z› Radyoaktif bir elementin birim zamanda bozun- ‹zotop Yar›lanma süresi maya u¤rayan atom say›s›na bozunma h›z› denir. 31T 12,3 y›l 5,26 y›l 60 Co 1,6.103 y›l 27 5,73.103 y›l 2,4 saniye a) Bozunma h›z› maddenin türüne ba¤l›d›r. 226 Ra 1,26.109 y›l Maddenin türü olarak ifade edilen çekirde¤inin yap›s›- 88 28,1 y›l d›r. Çekirde¤inin karars›zl›¤› fazla olan maddenin bo- 8,05 gün zunma h›zlar› yüksektir. 146C 156C 40 K 19 b) Bozunma h›z› mad- 90 S denin miktar›na ba¤l›d›r. Mad- 38 bozunma h›z› 15331I de miktar› azald›kça, birim za- c) Madde miktar›n›n yar›lanma süresine etkisi manda bozunan atom say›s› yoktur. da azal›r. Radyoaktif bir mad- d) Bas›nç ve s›cakl›k gibi d›fl koflullar yar›lan- denin bozunma h›z› zamanla zaman ma süresini etkilemez. azal›r. m gram radyoaktif bir e) Yar›lanma ile ilgili formül; maddenin bozunma h›z› yukar›daki grafik ile gösterilebilir. m = mo dir . 2n c) Bozunma h›z› radyoaktif elementin fiziksel ve kimyasal özelliklerine ba¤l› de¤ildir. ESEN YAYINLARI n = yar›lanma say›s› = t t1/2 d) Bozunma h›z› d›fl koflullardan etkilenmez. S›- cakl›k ve bas›nc›n bozunma h›z›na etkisi yoktur. t = geçen süre e) Radyoaktif bir elementin birim zamanda yay- t1/2 = yar›lanma süresi d›¤› ›fl›ma miktar›, elementin cinsine, atom say›s›na mo = bafllang›çtaki madde miktar› ve bozunma h›z›na ba¤l›d›r. m = bozunmadan kalan madde miktar› ÖRNEK f) Radyoakitf bozunma h›z› çekirdek kararl›l›¤›- Yar›lanma ömrü 2 y›l olan radyoaktif maddenin 20 n›n bir ölçüsüdür. Fakat karfl›laflt›rmay› kolay yapabil- mek için yar›lanma süresi kullan›l›r. gram›ndan 8 y›l sonra kaç gram› bozunmufl olur? A) 1,25 B) 5 C) 12,5 D) 17,5 E) 18,75 ÇÖZÜM 2. Yar›lanma Süresi (Yar› Ömür) Farkl› radyoaktif elementlerin çekirdek kararl›l›¤›- n› karfl›laflt›rmak için yar›lanma süresi kullan›l›r. Radyoaktif bir elementin mevcut olan miktar›n›n yar›s›n›n bozunmas› için geçen zamana yar›lanma süresi denir. a) Yar›lanma süresi ne kadar k›sa ise, elementin çekirde¤i o kadar karars›zd›r. Maddenin bozunma h›- z› o ölçüde yüksektir. 389

Çekirdek Kimyas› ÖRNEK 32 graml›k bir radyoaktif maddenin 128 dakika içerisinde 30 gram› bozundu¤una göre bu madde- nin yar›lanma süresi kaç dakikad›r? A) 14 B) 21 C) 28 D) 32 E) 42 ÇÖZÜM ÖRNEK Radyoaktif X elementinin yar›lanma süresi 24 y›l, rad- yoaktif Y elementinin yar›lanma süresi ise 60 y›ld›r. X ve Y’nin oluflturdu¤u bir kar›fl›mda elementlerin kütle- leri eflittir. 120 gün sonra kalan kar›fl›mda kütle oran› kaç olur? A) 1 B) 1/2 C) 1/4 D) 1/6 E) 1/8 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ÖRNEK Yar›lanma süresi 3 y›l olan bir maddenin kütlesi 9. y›l›n sonu ile 15. y›l›n sonu aras›nda 21 g azal- d›¤›na göre, bu maddenin bafllang›ç kütlesi kaç gramd›r? A) 28 B) 56 C) 112 D) 224 E) 448 ÇÖZÜM 390

Çekirdek Kimyas› 2. RADYOAKT‹F IfiINLAR VE SA⁄LIK Ifl›ma Ba¤›l girginlik Perdeleme α Nükleer radyasyon bazen iyonlaflt›r›c› radyasyon β gücü malzemesi olarak da adland›r›l›r. Çünkü bu ›fl›nlar, atomlardan γ elektron ç›karacak kadar yüksek enerjilidir. Maddelerle 1 ka¤›t, deri etkileflen α, β ve γ ›fl›nlar› aras›nda önemli farkl›l›klar bulunmakla birlikte, ortak özellikleri atomlardan elek- 100 3 mm tron ç›karmalar› ve böylece atomlar› iyonlara dönüfltür- alüminyum meleridir. Bu ›fl›nlar›n iyonlaflt›rma gücü, maddenin 1 cm2 lik bir k›sm›nda oluflturduklar› iyon çiftleri say›s› 10000 beton, kurflun ile ölçülür. ‹yon çifti, iyonlaflan elektron ve geriye kalan pozitif iyondur. ‹yonlaflt›rma gücü en fazla olan alfa ta- Radyoaktifli¤in Ölçülmesi necikleri, sonra beta tanecikleri ve gama ›fl›nlar›d›r. Radyoaktiflik iyonlaflt›rma etkisiyle ölçülür. Ifl›nla- Madde ile ›fl›nlar aras›ndaki etkileflimlerin hep r›n madde ile iletiflimi, ›fl›n›n saptanmas› ve yo¤unlu- iyon çiftleri oluflturmayabilir. Elektronun daha yüksek ¤unun ölçülmesini sa¤lar. Henri Becquerel radyoaktif- enerji katman›na ç›kmas›n› sa¤layabilir. Elektronlar li¤i keflfeden foto¤raf film gibi basit bir dedektörden normal enerji düzeylerine geri dönerken madde d›fla- yararlanm›flt›r. r›ya ›fl›k yayar. Üç temel ›fl›n›n maddeye girginlik özellikleri farkl›d›r. En az girgin olan α ›fl›mas› olup ‹yonlaflt›r›c› ›fl›nlar›n saptanmas›nda ve ölçülme- ka¤›ttan geçemez. Çok yüklü α parçac›klar› maddey- sinde en çok kullan›lan cihaz Geiger – Müller sayas›- le çok kuvvetli etkileflir, madde taraf›ndan yavafllat›l›r, d›r. Geiger Müller sayac› silindirik bir katot ve katodun çevredeki maddelerden elektron yakalar ve k›sa za- ekseni boyunca yerlefltirilmifl bir tel anottan ibarettir. manda helyum atomlar›na dönüflürler. α parçac›klar› maddeye çok nüfuz etmez; ama çok zarar verirler. ESEN YAYINLARI Yükseltici ve Çünkü maddeye çarpma an›ndaki enerjileri, molekül- sayaç den atomlar› uzaklaflt›r›r ve kristaldeki iyonlar›n yerle- rini de¤ifltirir. α tanecikleri doku içine girerse, fliddetle (+) zarar verir ve ciddi hastal›klara hatta ölümlere sebep Anot olabilir. DNA veya onun protein sentez mesaj›n› yo- rumlayan enzim zarar görürse, sonuçta kanser mey- Yüksek dana gelebilir. α ›fl›mas› solunum veya sindirim yoluy- gerilim la al›n›rsa vücudumuzda ciddi tahribat oluflturabilir. kayna¤› Ifl›man›n artan nüfuz gücü bak›m›ndan, α ›fl›nla- (–) – – r›ndan sonra β– ›fl›nlar› gelir. Bu ›fl›nlar› oluflturan gaz atomlar› + + iyon h›zl› elektronlar, moleküllerin elektron ve çekirdekle- + riyle elektrostatik etkileflmeye girerek durduruncaya kadar yüzeyden 1 cm içeriye kadar nüfuz edebilirler. mika taneciklerin En giriflken radyasyon tipi ise γ ›fl›nlar›d›r. Yüksüz pencere yolu ve yüksek enerjili γ ›fl›n› fatonlar› vücuttan, camdan, kap›dan, duvardan geçebilir ve çarpt›¤› molekülleri Anot ve katot gaz dolu bir cam tüpün içerisine iyonlaflt›rarak canl› dokuya zarar verebilir. Bu flekilde yerlefltirilmifltir. Tüpten geçen iyonlar birinci iyonlar› g ›fl›nlar› etkisi ile iyonlaflan protein ve DNA molekül- oluflturur, bunlar ikinci iyonlar takip eder. Pozitif iyon- leri, art›k ifllevlerini yapamazlar ve sonuçta, radyas- lar katot, negatif elektronlar ise anot taraf›ndan çeki- yon hastal›¤› ve kanser ortaya ç›kabilir. lirler ve elektrik ak›m›n› meydana getirirler. Elektrik ak›m›ndaki pulslar say›l›r. 391

Çekirdek Kimyas› ESEN YAYINLARI Absorplanan doz birimleri; Gray (Gy) : Bir gray bir kg maddeye 1 Jul enerji Dedektörler, nükleer ›fl›n›mlar› elektriksel pulsla- depolayan ›fl›n dozu. ra dönüfltürülmesini sa¤larlar. Pratikte dedektör sis- Rad : 0,01 Gy temleri iki gruba ayr›l›r. Eflde¤er doz: Sievert (Sv): 1 Sv: 100 rem * Oldukça genifl bir spektrumu olan dedeksiyon sis- Rem : 1 rad. Q temleri; orant›l› sayaçlar, iyonizasyon odalar› ve foto¤raf filmleri gibi; bunlar tüm radyasyon türlerini ölçebilir. Q (kalite faktörü) : x ›fl›nlar›, γ ve β– parçac›kla- r› için 1; yavafl nötronlar için 3; protonlar ve h›zl› nöt- * Sintilasyon dedektörleri, iz kaz›ma dedektörleri ronlar için 10; a tanecikleri için 20 dir. gibi, yaln›z spesifik bir radyosyona karfl› duyarl› olan dedeksiyon sistemleri. Yaz›lanlar›n tümünü bir araya getirmek gerekirse afla¤›daki sonuç ortaya ç›kar. Dedeksiyon sisteminde baz› cihazlar tanecik say›m› için, baz›lar› ise kümulatif doz ölçümü için kullan›l›r. * Radyosyona maruz kalm›fl bir dokunun, ab- sorplad›¤› ›fl›nlardan depolanan enerjiye doz denir. Biyolojik çal›flmalarda yayg›n flekilde kullan›lan Absorplanm›fl doz olarak da adland›r›l›r. Birimi Rad dedektör similasyon sayac›d›r. Bu cihaz iyonlaflt›r- dir. Rad, “radyasyonla absorplanm›fl doz” ›n k›salt›l- ma oluflturmayacak kadar az enerjili ›fl›may› belirle- mas›d›r. mek yararl›d›r. * Canl› doku üzerindeki belli dozda bir radyosyo- Ölçümlerde Kullan›lan Birimler nun yol açaca¤› zarar› de¤erlendirirken doz de¤erini- ba¤›l biyolojik etkinlik (Q) faktörü ile çarpmak gerekir. Kozmik ›fl›nlar, morötesi ›fl›k ve kayaçlardaki Elde edilen de¤ere doz eflde¤eri denir. Doz eflde¤e- uranyum gibi elementlerin yayd›klar› radyoaktif ›fl›nlar rinin birimi Rem dir. gibi temel iyonlaflt›r›c› do¤al ›fl›nlar yaflam› engelle- mez. Bu ›fl›nlar›n düzeyi yeryüzünün çeflitli yerlerinde ÖRNEK farkl› dozdad›r. Ancak son zamanlarda insan eliyle Gaiger sayac›n›n 200 cm uza¤›ndaki m gram radyo- oluflturulan radyoaktif ›fl›nlar temel halden çok daha aktif madde, dakikada 16 say›m veriyor. fazla yo¤unluktad›r ve yaflam› etkilemektedir. Ayn› radyoaktif maddenin m gram›, sayaca ayn› konumda 100 cm uzakta oldu¤unda, dakikada kaç Ifl›nlar›n canl›lar üzerindeki etkisi ile di¤er mad- say›m verir? deler üzerindeki etkisi aras›nda fark yoktur. Canl› üze- rine yüksek dozda iyonlaflt›r›c› ›fl›n etkisi hakk›nda hiç A) 4 B) 6 C) 32 D) 64 E) 128 kuflku yoktur. Organizma ölür. Düflük dozlar›n bile sa- ÇÖZÜM kat do¤umlara, lösemiye, kemik kanserine ve baflka kanser türlerine neden oldu¤u bilinmektedir. Bir maddenin maruz kald›¤› ›fl›n miktar›n› belirtme- de kullan›lan birimlerden birisi rad d›r. Bir rad 1 kg madde bafl›na 1.10–2 j enerji depolayan ›fl›n do- zudur. Canl›larda bir radl›k dozda ›fl›n absorpsiyonun etkisi de¤iflebilir özelliktedir. Bunun için Rem gelifltiril- mifltir. Rem, rad›n ba¤›l biyolojik etkinlik (Q) ile çarp›m› sonucunda bulunan de¤erdir. Q, farkl› türde eflit dozlu ›fl›nman›n farkl› etkiler yapabilece¤ini dikkate al›r. 1000 rem lik bir ›fl›n›n k›sa bir süre etkimesi, etki- ledi¤i nüfusunun %100 nü öldürür. 450 rem ise olas› ki 30 günde %50 ölüme neden olur. Radyoaktif bozunma birimleri; Becquerel (Bq) : 1 saniyedeki parçalanmad›r. Curie (Ci): 1 g radyumla ayn› h›zda bozunan rad- yoaktif madde miktar› (3,7.1010 parçalanma/s) 392

RADYOAKTİF MADDELERİN KULLANIM ALANLARI 1. ENERJİ ÜRETİMİ 2. SAĞLIK VE GÖRÜNTÜLEME 3. SANAYİ VE TARIM 4. KİMYA VE YAPI TAYİNİ 5. CİSİMLERİN YAŞINI BELİRLEME Nükleer enerji başlıca, kanserli hastaları te- davi etme amacıyla, vücudun iç organlarını görüntülümede, kimyasal tepkimelerin meka- nizmalarını araştırmada, arkeolojik nesnelerin yaşını bulmada ve bir çok ülkenin askeri savunma stratejilerinde kullanılır. Nükleer tepkimelerin enerji üretiminde yaygın kullanılması, dünya elektriğinin önemli bir kısmını karşılamak için kaynak oluşturmaktadır. 4. BÖLÜM

Çekirdek Kimyas› RADYOAKT‹F MADDELER‹N KULLANIM ALANLARI 1) ENERJ‹ ÜRET‹M‹ hücreleri tahrip edersede, kanserli hücreler sa¤lam Bölünme olay›nda ç›kan nötronlar di¤er atomlara olanlardan daha kolay tahrip edilebilir. Bu nedenle, dikkatlice yönlendirilmifl γ ›fl›nlar› ve yüksek enerjili çarparak onlar›nda zincirleme bölünmesine sebep ol- X-›fl›nlar› uygun dozda verildi¤inde, kanserli hücrele- matad›r. Bu olayda büyük bir enerji ani olarak a盤a rin büyümesini durdurabilir. Son zamanlarda bazen ç›kmaktad›r. Ç›kan nötronlardan bir k›sm›n› ortamdan kanser türlerinin tedavisi için proton ya da nötron de- çekerek bölünme tepkimesini yavafllatmak ve h›z›n› metleri de kullan›lmaya bafllanm›flt›r. kontrol etmek için nükleer reaktörler kurulmufltur. ‹zleyiciler ayn› zamanda t›pta tan› için de kullan›- Koruyucu l›rlar. Bir tuz çözeltisi halinde kan dolafl›m›na enjekte edilen sodyum-24 kan›n ak›fl›n› izlemek, dolafl›mdaki Koruyucu Buhar olas› daralma ya da t›kan›kl›klar› belirtmek için kulla- türbün n›labilir. ‹yot-131 tiroit aktivitesini belirlemek için kulla- n›lmaktad›r. Tiroit bozuklu¤u hastaya belirli miktarda Su NaI (131I içeren) çözeltisi verilerek tespit edilir. ‹yot-123 izotopu beyni görüntülemede kullan›l›r. Pompa ESEN YAYINLARI 3) SANAY‹ VE TARIM Kontrol çubuğu Genel olarak elementlerin izotoplar›n›n fiziksel ve Uranyum yakıt kimyasal özellikleri ayn›d›r. Baz› fiziksel özellikleri ve Bu düflünceyle nötronlar› tutabilme özelli¤inde radyoaktif iseler radyoaktif özellikleri farkl›d›r. ‹zotop- maddeler kullan›larak reaktörlerde bölünme tepkime- lardan biri radyoaktif ise bu izotopun davran›fllar› ›fl›n leri kontrollü hale getirilmifltir. dedektörleri taraf›ndan izlenebilir. Radyoaktif izleyici- lerin kullan›lmas›nda esas kural budur. Örne¤in bitki Bölünme ifllemi kadmiyum ya da bor çubuklar› ile besin maddesine az miktarda 32P ilave edilirse, fosfo- kontrol alt›na al›n›r. Elde edilen ›s›, bir ›s› de¤ifltirici run bitki taraf›ndan kullan›lmas› bu radyoaktif fosfor sistem yoluyla elektrik enerjisi elde etmek için buhar yard›m›yla izlenebilir. üretme amac›yla kullan›l›r. Endüstride izleyici element uygulamalar›na s›k Böylece bu büyük enerjinin y›k›ma de¤il de in- s›k rastlan›r. Kimya tesislerinde katalizörün durumu sanl›¤›n hizmetine yararl› olma amac›yla kullan›lmas› katalizöre radyoaktif iz element eklenerek izlenebilir. mümkün olmufltur. Böylece katalizörün tesiste hangi yere hangi h›zla ta- fl›nd›¤› saptan›r. 2) SA⁄LIK VE GÖRÜNTÜLEME Düflük dozdaki iyonlaflt›r›c› ›fl›nlar kansere neden Petrol flirketleri boru hatlar›na yar›-ömrü k›sa olan radyoaktif izleyiciler pompalar. Boru hatt› boyun- olabilir. Fakat bu ayn› ›fl›nlar örne¤in γ ›fl›nlar› kanser ca uygun aral›klarla radyosyon dedektörleri yerlefltirip tedavisinde de kullan›labilirler. ‹yonlaflt›r›c› ›fl›nlar radyoaktif izotopun hangi h›zda hareket etti¤ini bulur- lar. Radyoaktif azot, fosfor ve potasyumla etiketlenen gübreler bitki büyümelerinin mekanizmalar›n› izleme- de ve bu elementlerin çevreye da¤›lmalar›n› izlemede kullan›l›r. 394

Radyoaktif çekirdekler endüstride de önemli kul- Çekirdek Kimyas› lan›m alanlar› vard›r. Çeli¤e kat›lan Kabon-14, çelik denle karbon-14 ün karbon-12 ye oran› ölümden parças›n›n afl›n›p afl›nmad›¤›n› kontrol etmede, plas- sonra azal›r ve bir ölü doku numunesindeki oran, ti¤e kat›lan karbon-14 ise, homojenli¤i kontrol etmede ölümden sonra geçen süreyi bulmada kullan›labilir. kullan›l›r. Çok yafll› maddelerin, örne¤in kayalar›n yafl›n› 4) K‹MYA VE YAPI TAY‹N‹ ESEN YAYINLARI tayinde yar› ömrü uzun olan çekirdekler gerekir. Kimyac›lar tepkime mekanizmalar›n› ayd›nlatma- Uranyum-238 (t1/2 = 4,5.109 y›l) ve potasyum-40 da izleyici izotoplar kullan›rlar. Örne¤in, fleker numu- (t1/2 = 1,26.109 y›l) yafll› kayalar›n yafl›n›n tayininde nesi, karbon-14 ile etiketlenebilir. Yani, flekerdeki C- kullan›l›r. Uranyum-238, seri halde birbirini izleyen α 12 atomlar›n›n bir k›sm› ›fl›ma sayaçlar› ile belirlene- ve β parçac›klar› yayarak kurflun-206 ya bozunur. bilen C-14 atomlar›yla etiketlenir. Böylece, fleker mo- Uranyum içeren bir kayan›n yafl›n› tayin etmek için leküllerinin vücuttaki de¤iflim ifllemleri izlenebilir. Yi- 238U in 206Pb ya oran› ölçülmelidir. Potasyum-40, yecekleri sterilize etmede, patatesi bozulmadan, ko- elektron yakalayarak argon-40 oluflturmak üzere bo- kuflmadan korumada radyasyon kullan›l›r. Radyas- zunur. Kaya önce vakuma konur sonra da iyice ezilir. yon, yiyecekleri bozan bakterileri öldürür, fakat zarar- Uzaklaflan argon gaz›n› ölçmek için kütle spektromet- l› maddeler oluflturmaz. resi kullan›l›r. Sonuç olarak, radyoaktif izotoplar, ci- simlerin yafllar›n› belirlemede kullan›l›r. Bir kimyasal bilefli¤in yap›s› ço¤u zaman deney- lerde radyoaktif iz elementleri kullan›larak ayd›nlat›- 395 labilir. Analitik kimyada analiz etmede ve miktar belirle- mede radyoaktif iz elementleri kullan›lmaktad›r. 5) C‹S‹MLER‹N YAfiINI BEL‹RLEME Karbon-14 izotopu, atmosferdeki azot çekirde¤i- nin nötronla etkileflmesi sonucu meydana gelir. 14 1 14 1 7N + 0n → 6C + 1p Nötronlar kozmik ›fl›nlar›n di¤er çekirdeklerle çar- p›flmas› sonucu meydana gelir. Atmosferde meydana gelen karbon-14, canl› organizmalara, CO2 halinde, fotosentez ve sindirim yoluyla girer. Çekirdek hem sa- bit bir h›zla bozundu¤u için, normal sindirim ve solu- num yoluyla organizmadan ayr›l›r. Sonuç olarak tüm canl›larda, çok daha bol bulunan karbon-12 ile radyo- aktif karbon aras›nda sabit bir oran vard›r. Bu oran yaklafl›k 1 dir. Canl› öldü¤ünde, çevresi ile doku 1012 aras›nda karbon al›flverifli biter. Organizma içerisindeki karbon-14 ün çekirde¤i sabit bir yar› ömürle bölünmeye devam eder. Bu ne-

ÇEK‹RDEK K‹MYASI ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 3 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. X ⎯→ Y + 2α 3. Yar›lanma süresi 4 gün olan radyoaktif bir mad- X elementinin bozunma denklemi yukar›da veril- denin bir miktar›ndan 20 gün sonra 1,6 g kalmak- mifltir. X’in yar›lanma süresi 4 y›ld›r. tad›r. 17,28 g X’ten 8 y›l sonra 0,06 mol Y olufltu¤u- Buna göre, radyoaktif maddenin bafllang›çta- na göre Y’nin atom kütlesi nedir? ki kütlesi kaç gramd›r? A) 204 B) 206 C) 208 D) 212 E) 216 A) 12,8 B) 25,6 C) 38,4 D) 51,2 E) 102,4 ÇÖZÜM ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 4. Bir maddenin yar›lanma süresi n y›ld›r. 2n. ve 4n. y›llar aras›nda kütlesinden 12 gram 2. Radyoaktif bir maddenin 12 gün sonunda 32 gra- azald›¤›na göre, bafllang›çtaki miktar› kaç m›n›n 31 gram› bozunmufl olmaktad›r. gramd›r? Buna göre, bu maddenin yar› ömrü kaç saat- tir? A) 24 B) 48 C) 64 D) 128 E) 256 A) 2,4 B) 4,8 C) 24 D) 28,8 E) 57,6 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 396

Çekirdek Kimyas› 5. • X’in yar›lanma süresi 18 gündür. • Y’nin yar›lanma süresi bilinmiyor. X ve Y maddelerinden 80’er gram al›n›yor. Belirli bir süre sonra X’ten 5 g, Y’den 1,25 g kal›yor. Y elementinin yar›lanma süresi kaç gündür? A) 12 B) 9 C) 8 D) 6 E) 3 ÇÖZÜM 7. Radyoaktif bir maddenin 1. yar›lanma süresi ve 4. yar›lanma süresi sonunda kütle fark› 28 gram- d›r. Buna göre, bu maddenin bafllang›ç miktar› kaç gramd›r? A) 28 B) 56 C) 64 D) 96 E) 112 ÇÖZÜM 6. X ve Y radyoaktif elementlerin yar›lanma süreleri ESEN YAYINLARI s›ras›yla 4 gün ve 5 gündür. Eflit miktarda X ve Y içeren bir kar›fl›mdan 20 gün sonra geride kalan kar›fl›mda mX mY kütle oranlar› ne olur? A) 1 B) 1 C) 1 D) 1 E) 1 7 6 4 2 8. Radyoaktif X ve Y kütle(g) ÇÖZÜM elementlerinin kütle- 4m zaman de¤iflimleri 2m X yanda veriliyor. m Y Buna göre, 3 6 8 12 zaman I. Y’nin yar›lanma (y›l) süresi 8 y›ld›r. II. X’in çekirde¤i Y’ninkinden daha kararl›d›r. III. X ve Y ayn› elementin izotop atomlar› olabilir. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve III E) II ve III 397

Çekirdek Kimyas› 10. Radyoaktif bir maddenin 2 gram›, 21 günde 0,25 ÇÖZÜM grama iniyor. Radyoaktif maddenin yar›lanma süresi kaç gündür? A) 3 B) 4 C) 7 D) 9 E) 10,5 ÇÖZÜM 9. m X ⎯→ Y + 2α Radyoaktif X elementinin bozunma denklemi yukar›daki gibidir. X’in yar›lanma süresi 2 y›ld›r. 0,8 mol X’ten 6 y›l sonra kaç gram Y elde edil- ESEN YAYINLARI mifl olur? A) 1 (m - 8) B) 3 (m - 4) C) 7 (m - 8) 10 10 2 D) 7 (m - 8) E) 7 (m - 4) 11. Radyoaktif bir maddenin %50 si 30 günde 10 10 bozunuyor. ÇÖZÜM Radyoaktif maddenin %93,75 inin bozunmas› için kaç gün geçmelidir? A) 15 B) 45 C) 60 D) 90 E) 120 ÇÖZÜM 398

ÇEK‹RDEK K‹MYASI ALIfiTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. 0,2 mol radyoaktif X elementi 1,5 gün içerisinde, 5. Radyoaktif bir elementin yar›lanma süresi 4 y›ld›r. 24 y›l sonunda elementin 1,25 gram kalabil- X ⎯→ 208Y + 2 4 mesi için bafllang›çta kaç gram al›nmal›d›r? He 2 tepkimesine göre bozunarak 0,3 mol He olufltur- maktad›r. Buna göre; a) X’in yar› ömrü kaç saattir? b) Kaç g Y oluflmufltur? 2. Yar›lanma süresi 6 y›l olan radyoaktif bir mad- 6. X radyoaktif elementinin m gram›n›n 3. yar›lanma deden 24 y›l sonra 16 gram kal›yor. Bu maddenin sonucunda toplam 77 gram› bozunuyor. 12. ve t. y›llar aras›ndaki kütle azalmas› 60 gram Buna göre, oluyor. Buna göre t kaçt›r? a) Bafllang›çtaki kütlesi (m) kaç gramd›r? b) Kütlece yüzde kaç› bozunmufltur? 3. Radyoaktif bir maddenin 40 gram›ndan 2,5 gram kal›ncaya kadar 1 gün geçiyor. Buna göre, bu 7. Radyoaktif bir ele- kütle(g) radyoaktif maddenin % 87,5’unun bozunmas› için geçen süre kaç saat olur? 200 mentin kütle-zaman grafi¤i yanda verili- 100 yor. Buna göre, ESEN YAYINLARI 100 g elementten 50 15 gün sonra kaç 25 gram› bozunmufl 0 3 6 9 zaman (gün) olur? 4. Radyoaktif bir kütle(g) 6 10 zaman 8. Yar›lanma süresi 1 y›l olan radyoaktif X mad- elementin kütle- (y›l) desinin bozunma denklemi; zaman de¤iflimi 120 X ⎯→ Y + β– dir. yandaki grafikte 60 Buna göre, veriliyor. 2 I. 20 g X’in 36 ay sonunda % 12,5’u bozun- Bu radyoaktif madan kal›r. elementin 128 II. X ve Y’nin yar› ömürleri farkl›d›r. gram›ndan 20 III. 80 gram X’ten 42 ay sonra 72,5 gram Y oluflur. y›l sonra kaç yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? gram› bozun- madan kal›r? 399

Çekirdek Kimyas› 13. X izotopu 4α, 5β ›fl›malar›n› yapt›ktan sonra 208 9. Radyoaktif X elementinin yar›lanma süresi 3,5 Y y›ld›r. 82 14 y›l sonra geriye 3,01.1023 X atomu kal- d›¤›na göre, bafllang›çtaki X elementinin küt- elementine dönüflüyor. lesi kaç gramd›r? (Avagadro say›s›=6,02.1023, X = 210 g) X’in atom ve kütle numaras› kaçt›r? 10. 210X(k) ⎯→ 202Y(k) + 2α 14. X elementi ard arda bir dizi α, β ›fl›malar›n› yap- Yar› ömrü 32 gün olan X elementi 0°C ve 560 t›¤›nda proton say›s› 6, nötron say›s› 10 azal›yor. ml’lik bir kaba konuldu¤unda 64 gün sonra Kaç tane α ve kaç tane β ›fl›malar›n› yapm›fl- kaptaki bas›nç 4 atm ölçüldü¤üne göre bafl- t›r? lang›çta kaba konan X elementi kaç gramd›r? ESEN YAYINLARI 235 1 90 1 11. Radyoaktif X çekirde¤inin 60 gram›, 15. U + n ⎯→ Sr + X + 2 n X ⎯→ Y + α + 2β– 92 0 38 0 tepkimesine göre 80 y›l sonunda bozunarak 0,25 mol Y izotopu oluflturmaktad›r. Yapay çekirdek tepkimesi yukar›da verilmifltir. X’in yar›lanma süresi 20 y›l oldu¤una göre, X’in atom kütlesi kaçt›r? Tepkimedeki X elementi için; a) Nötron say›s› kaçt›r? b) Periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? 12. Radyoaktif bir elementin yar› ömrü 12 dakikad›r. 16. X ⎯→ Y + α Bu elementten saat 11:12’de al›nan 240 gram Radyoaktif tepkimesi s›ras›nda 0,209 gram kütle örnekten saat 12:00’da kaç gram bozun- kayb› oluyor. madan kal›r? Buna göre, tepkimeye efllik eden enerji kaç kkal’dir? (1 kal = 4,18 joule) 400

ÇEK‹RDEK K‹MYASI ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 4 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. X elementi 3α, 2β ›fl›malar›n› yapt›ktan sonra 3. Radyoaktif X elementi 2α, 2β ›fl›malar›n› yaparak 208 208 Y elementine dönüflüyor. Y elementine dönüflüyor. 82 83 X elementinin nötron say›s› kaçt›r? Buna göre, I. X elementi bir soygazd›r. A) 86 B) 124 C) 126 D) 134 E) 136 II. HX’in sulu çözeltisi hem asit hem de radyoak- ÇÖZÜM tif özellik gösterir. III. X’in nötron say›s› 127’dir. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 2. X ⎯→ Y + 2α 4. Radyoaktif X atomu bir beta ›fl›mas› yaparsa; Y ⎯→ Z + 4β– Yukar›da verilen radyoaktif bozunma tepkime- I. ‹zobar atomu oluflur. lerinde gösterilen Z’nin nötron say›s› 124 ol- du¤una göre X’in nötron say›s› kaçt›r? II. Nötron say›s› 1 azal›r. A) 146 B) 140 C) 132 D) 128 E) 126 III. n oran› artar. p ÇÖZÜM yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur? A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 401

Çekirdek Kimyas› 5. 27 7. kütle no X + n ⎯→ Y + α 13 Yukar›da verilen çekirdek tepkimesi ile ilgili; 230 X I. Proton say›s› korunmufltur. 226 E II. X elementi radyoaktiftir. A III. Y elementi alkali metaldir. 222 DC B 86 87 88 89 atom no yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II Tablodaki X elementi bir seri ›fl›ma yapmaktad›r. D) I ve III E) II ve III Bu ›fl›malar› gösteren tepkimeler afla¤›da veril- mifltir. ÇÖZÜM α, β+ 2β– α X$ ?$ ?$ ? Buna göre s›ras›yla soru iflareti ile belirtilen yerlere grafikteki elementlerden hangileri gelir? A) E, A, D B) E, A, C C) D, C, B D) A, E, C E) B, E, C ÇÖZÜM Cevap D ESEN YAYINLARI 6. 2H + X ⎯→ 4He + 1n 1 20 Yukar›da verilen tepkime ile ilgili; I. Füzyon (kaynaflma) tepkimesidir. 1 II. X, hidrojenin ( H) izotopudur. 21 III. X ile H’nin radyoaktif özellikleri ayn›d›r. 1 yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 8. 14N + X ⎯→ 17O + 1 H 7 81 Yukar›da verilen çekirdek tepkimesi için; I. Azot çekirde¤i α bombard›man›na u¤ram›flt›r. II. Kütle korunmufltur. III. O atomu bir radyoizotoptur. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 402

Çekirdek Kimyas› ÇÖZÜM ÇÖZÜM 9. Radyoaktif X atomu iki beta, bir alfa ›fl›malar›n› 1 1o yaparak Y atomuna dönüflmektedir. X ve Y atomlar› ile ilgili; 11. I. n ⎯→ p + e I. X ve Y ayn› elementin izotop atomlar›d›r. II. X’in nükleon say›s› Y’ninkinden 4 fazlad›r. 0 1 –1 III. Y atomu radyoaktiftir. yarg›lar›ndan hangileri kesinlikle do¤rudur? 1 1o II. p ⎯→ n + e 1 0 +1 1o 1 III. p + e ⎯→ n 1 –1 0 ESEN YAYINLARI Radyoaktif atom çekirdekleri kararl› hale gele- A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III bilmek için yukar›daki ›fl›malardan hangilerini D) II ve III E) I, II ve III yapt›¤›nda kütle numaras› de¤iflmez? ÇÖZÜM A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 10. XZ ve YT bileflikleri radyoaktiftir. LT ve XM bile- flikleri radyoaktif de¤ildir. Buna göre, I. MT II. ZM III. YZ IV. XL bilefliklerinden hangileri radyoaktiftir? A) Yaln›z III B) I ve II C) II ve IV D) II ve III E) I ve IV 403

Çekirdek Kimyas› 14. Radyoaktif X elementinin 72 gram›, radyoaktif bozunma sonucu 18 y›l sonra 9 grama düflüyor. 12. 232X elementinin 3α, 2β ›fl›malar› yapmas› Bu elementin kütlesinin 1,125 grama düflmesi için kaç y›l daha geçmesi gerekir? 90 sonucu oluflan atomun izotopu afla¤›dakiler- den hangisidir? 220 221 222 233 220 A) Y B) Y C) Y D) Y E) Y 86 88 86 90 88 A) 6 B) 12 C) 18 D) 24 E) 30 ÇÖZÜM ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 13. Yar› ömrü 5 y›l olan radyoaktif bir maddenin 10. 15. 214X ⎯→ 214Y + β– y›l ile 20. y›l aras›ndaki tart›m fark› 27 gramd›r. radyoaktif tepkime s›ras›nda 0,0836 mg kütle Buna göre, maddenin bafllang›ç miktar› kaç kayb› oluyor. gramd›r? Buna göre, tepkime sonunda a盤a ç›kan enerji kaç kkal’dir? (1 kal = 4,18 joule) A) 36 B) 58 C) 72 D) 96 E) 144 A) 9.105 B) 18.105 C) 37,62.108 ÇÖZÜM D) 18.108 E) 75,24.108 ÇÖZÜM 404

ÇEK‹RDEK K‹MYASI ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 5 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. Kapal› bir kaba 0,8 mol radyoaktif X elementi ko- 5. 14 2 12 4 nuyor. 1 gün içerisinde; I. N + H ⎯→ C + He X ⎯→ Y + 2 4He 71 62 2 28 28 o bozunmas› sonucu 5,6 gram helyum gaz› olufl- II. Al ⎯→ Si + e maktad›r. X’in yar›lanma süresi kaç saattir? 13 14 –1 55 o 55 III. Fe + e ⎯→ Mn 26 –1 25 Yukar›da verilen tepkimeler için, a) Hangileri do¤al radyoaktif tepkimedir? b) Hangilerinde kütle korunmaz? 2. Alfa ›fl›mas› yapan radyoaktif X atomu ile ilgi- 6. kütle (g) li; I. Nötron say›s› 2 azal›r. 2m II. Proton say›s› 2 azal›r. III. Kimyasal özellikleri de¤iflmez. ESEN YAYINLARI m zaman (gün) yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? m 2 3. Yar›lanma süresi 4 y›l olan radyoaktif bir ele- mentin 6.1023 atomundan, 16 y›l sonra kaç ta- 1,5 3 4,5 nesi bozunmadan kal›r? Radyoaktif X elementinin kütle-zaman de¤iflimi yukar›daki grafikte veriliyor. X’in 3. ve 6. günler aras›nda tart›m fark› 15 gram oldu¤una göre, a) X’in yar›lanma süresi kaç saattir? b) X’in bafllang›ç kütlesi kaç gramd›r? 4. 214X atomu, nα, nβ– ›fl›malar›n› yapt›¤›nda Y ato- 7. Y elementi radyoaktiftir. Eflit kütlede Y, YO2 ve Na2YO3 maddeleri için, 85 a) Bozunma h›zlar›na göre, küçükten büyü¤e do¤ru s›ralan›fl› nedir? mu olufluyor. b) Y’nin yar›lanma süreleri aras›ndaki iliflki nedir? Y’nin nötron say›s› 120 oldu¤una göre, a) Hangi ›fl›malar› yapm›flt›r? b) Y’nin atom numaras› kaçt›r? 405

Çekirdek Kimyas› 12. Radyoaktif X elementinin 126 nötronu vard›r. Bu 8. X ⎯→ Y + α + 2β– elementin 4α, 2β– ›fl›malar›n› yapmas›yla olu- Y ⎯→ Z + β+ flan Y elementinin nötron say›s› kaçt›r? o 13. I. 39 + Enerji ⎯→ 39 +1 + e– Z + e ⎯→ T K K 19 19 –1 14 4 18 Yukar›da verilen do¤al radyoaktif bozunma II. N + He ⎯→ F + Enerji tepkimelerindeki X, Y, Z ve T elementleri için; 72 9 a) Hangileri izotoptur? b) Hangileri izobard›r? III. 210 ⎯→ 206 + α + β+ + Enerji 9. X + 1n ⎯→ 24Na + α At Pb 0 11 85 82 Yukar›da verilen çekirdek tepkimesi ile ilgili; Yukar›da verilenlerden hangileri do¤al radyo- a) X elementinin periyodik cetveldeki yeri nedir? b) X’in nötron say›s› kaçt›r? aktif tepkimedir? ESEN YAYINLARI 14. 240X elementinin yar› ömrü 30 gündür. 1200 gram X, 90 gün bekletiliyor. Bu süre sonunda X elementinin kaç molü bo- zunmufl olur? 10. X radyoaktif izotopu 3α ve 2β– ›fl›malar›n› yapt›- 15. Radyoaktif bir maddenin yar›lanma süresi 2 y›l- ¤›nda 234Y atomuna dönüflmektedir. Buna göre, d›r. 8. y›l sonunda elde kalan madde 10 gramd›r. Buna göre 10. y›l sonunda bozunan madde 89 kaç gramd›r? X atomunun atom ve kütle numaras› kaçt›r? 11. Çekirde¤inde 89 proton ve 139 nötron içeren rad- 16. Radyoaktif X elementinin yar›lanma süresi 7,5 yoaktif X atomu 3α, 2β– ›fl›malar›n› yaparak Y y›ld›r. X’ten yap›lm›fl bir topun 1980 y›l›nda kütle- atomunu oluflturuyor. Y atomunun, atom ve küt- si m gramd›r. Bu topun 2010 y›l›nda kaç gram› bozunmufl le numaralar› s›ras›yla kaçt›r? olur? 406

ÇEK‹RDEK K‹MYASI TEST – 1 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. Radyoaktif X elementi 3α, 2β ›fl›malar›n› yap›yor. 5. 234 radyoaktif atomu ard arda 3α, 2β– ›fl›malar›- Tepkime sonucunda Y elementi olufluyor. Buna göre, X I. X’in atom numaras› 4 azal›r. 92 II. X’in nötron say›s› 8 azal›r. III. Y elementinin çekirde¤i karars›zd›r. n› yaparak Y atomuna dönüflüyor. yarg›lar›ndan hangileri kesinlikle do¤rudur? Y atomu hangi ›fl›malar sonucunda 206 Z 82 atomu oluflur? A) 4α, 2β– B) 3α, 2β– C) 4α, 3β– D) 3α, 1β– E) 2α, 3β– A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 2. 227 230 6. Radyoaktif bir maddenin yar›lanma süresi 4 y›l- d›r. 4. y›l ile 16. y›l aras›nda kütle fark› 28 gram- Radyoaktif olduklar› bilinen X ve X atomlar› d›r. 89 89 Bozunan maddenin toplam kütlesi kaç gram- d›r? için; A) 64 B) 60 C) 56 D) 52 E) 48 I. Yar›lanma süreleri II. Oksijenli bilefliklerinin kimyasal özellikleri III. Periyodik cetveldeki yerleri özelliklerinden hangileri ayn›d›r? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ESEN YAYINLARI 94 12 1 7. I. Be + He ⎯→ C + n 42 60 3. 91 226 226 o X + α ⎯→ Y + P II. Ra ⎯→ Ac + e 51 88 89 –1 Yukar›da verilen tepkime ile ilgili; 224 220 4 III. Rn ⎯→ Po + He 86 84 2 I. Yapay radyoaktif tepkimedir. Yukar›da verilenlerden hangileri radyoaktif II. Y elementi 2. periyotun 4. elementidir. bozunmad›r? III. Y’nin nötron say›s› 6’d›r. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 21 8. 142 1 X + n ⎯→ Y + β 60 0 4. I. H + H ⎯→ H2 Yukar›da verilen tepkime için; 1 1 II. 39K ⎯→ 39K+1 + e– I. X’in kimyasal özellikleri de¤iflir. 19 19 223 219 4 II. Kütle korunmufltur. III. Fr ⎯→ At + He III. Y’nin nötron say›s› 82’dir. 87 85 2 Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri çekirdek tepkimesidir? yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve III D) I ve III E) II ve III D) II ve III E) I, II ve III 407

Çekirdek Kimyas› 9. Radyoaktif bozunmalarla ilgili; 13. I. [226Ra]* ⎯→ 226 + ? Ra 88 88 n I. p > 1 oldu¤u için karars›z olan çekirdekler 216 216 beta bozunmas› yapar. II. Po ⎯→ At + ? 84 85 II. n oldu¤u için karars›z olan çekirdekler III. 232Th ⎯→ 228Ra + ? p 90 88 < 1 Yukar›da verilen çekirdek tepkimelerinde soru pozitron bozunmas› yapar. iflaretiyle gösterilen ›fl›ma türlerinin simgeleri III. Elektron yakalamas›, atom numaras›n› 1 azal- afla¤›dakilerden hangisinde do¤ru olarak ve- t›r. rilmifltir? yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? I II III ⎯⎯ ⎯⎯ ⎯⎯ A) α β γ A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II B) γ βα D) I ve III E) I, II ve III C) γ αβ D) β αγ E) α γβ 10. I. α, 2β– ›fl›malar› 14. 37 37 II. β– ›fl›mas› III. Nötron ›fl›mas› Ar + X ⎯→ Cl Yukar›daki olaylardan hangileri radyoaktif bir 18 17 elementin periyodik cetveldeki yerini de¤ifltir- mez? Yukar›daki verilen radyoaktif bozunmadaki ESEN YAYINLARI X afla¤›dakilerden hangisidir? A) Nötron B) Proton C) Elektron D) Alfa A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II E) Döteryum D) I ve III E) II ve III 11. 234 ⎯→ 234 + β– 15. 214X çekirde¤i bir dizi radyoaktif bozunma ile X Y 84 90 91 210Y çekirde¤ine dönüflüyor. X’in bozunma tepkimesi yukar›daki gibidir. X’in 85 X çekirde¤inin yapt›¤› ›fl›malar afla¤›dakiler- den hangisidir? yar› ömrü 66 dakikad›r. A) 1α, 2β B) 1α, 3β C) 1α, 1β D) 2α, 3β E) 2α, 1β 8 g X’ten 3 saat 18 dakika sonra geriye kaç gram kal›r? A) 2 B) 1 C) 0,5 D) 0,25 E) 0,125 16. I. Pozitron ›fl›mas› II. Beta ›fl›mas› III. Alfa ›fl›mas› 12. Yar›lanma süresi 3 y›l olan radyoaktif bir madde- Radyoaktif bir element yukar›daki ›fl›malardan den, 9. ve 15. y›llar aras›nda 18 gram azal›yor. Bu maddeden kaç gram bozunmufltur? hangilerini yaparsa proton say›s› de¤iflir? A) 186 B) 180 C) 174 D) 168 E) 162 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve II E) I, II ve III 408

ÇEK‹RDEK K‹MYASI TEST – 2 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. Afla¤›da verilen olaylardan hangisi radyoaktif 5. I. Pozitron yay›nlama elementin periyodik cetveldeki yerini de¤ifltir- II. Beta ›fl›mas› mez? III. Elektron yakalama Yukar›da verilen radyoaktif bozunmalardan A) Alfa ›fl›mas› hangilerinin sonucunda radyoaktif element B) Pozitron yay›nlama atomunun oran› azal›r? C) Beta ›fl›mas› D) Çekirde¤in elektron yakalamas› A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III E) Çekirde¤e nötron eklenmesi D) I ve III E) II ve III 2. 238U ⎯→ 234Th + α 6. X ve Y ayn› elementin izotop atomlar›d›r. X ve Y atomlar› radyoaktif oldu¤una göre, 92 90 X ve Y için; I. Periyodik cetveldeki yerleri ayn›d›r. Yukar›da verilen tepkime için; II. Nükleon say›lar› farkl›d›r. III. Radyoaktif bozunmada yar› ömürleri farkl›d›r. I. Kütle kayb› önemsizdir yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? II. Nükleonlar›n toplam› korunmufltur III. Kimyasal tepkimedir yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ESEN YAYINLARI 3. Radyoaktif X elementi 2α, 3β– ›fl›malar›n› yapt›- ¤›nda Y elementine dönüflüyor. 7. Radyoaktif 214X çekirde¤i 1α, 3β– ›fl›malar› sonu- Y elementi periyodik cetvelin 1A grubunda ol- du¤una göre, X elementinin periyodik cetvel- 83 deki grubu hangisidir? cunda Y çekirde¤ine dönüflüyor. Y çekirde¤i ise A) 8A B) 7A C) 5A D) 3A E) 2A 206 ard arda ›fl›malar yaparak Z çekirde¤ine dönü- 82 flüyor. Y’nin yapt›¤› ›fl›malar afla¤›dakilerden hangisidir? A) 1α, 1γ B) 1β, 1γ C) 1α, 1β D) 2α, 3β E) 2α, 1β 4. Radyoaktif bir maddenin s›n›n bozunmas› 8. Radyoaktif X elementi ile ilgili; I. Bozunma h›z› X’in miktar›na ba¤l›d›r. halinde geçen süreyi belirlemek için; II. Yar›lanma süresi bafllang›ç miktar›na ba¤l› I. Radyoaktif maddenin bafllang›ç miktar›, de¤ildir. II. Radyoaktif maddenin bozunmadan kalan III. Oksijen ile birleflerek bir bileflik oluflturdu¤un- da yar› ömrü de¤iflir. miktar›, yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? III. Yar›lanma süresi, verilenlerden en az hangilerinin bilinmesi ge- rekir? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve II E) I ve III D) I ve III E) I, II ve III 409

Çekirdek Kimyas› 9. 27 13. Beta ›fl›nlar› ile ilgili; I. Elektriksel alanda (–) kutba saparlar. X + n ⎯→ Y + α II. Rastlad›klar› molekülleri iyonlaflt›r›rlar. 13 III. Nötronlar›n protonlara dönüflümü sonucunda oluflurlar. 32 yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? Çekirdek tepkimesi ile oluflan Y elementi S ato- 16 mu ile bileflik oluflturuyor. Oluflan bileflik için, I. Molekül kütlesi 80 akb’dir. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II II. Molekül formülü YS2’dir. D) II ve III E) I, II ve III III. Radyoaktif özellik gösterebilir. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 14. Afla¤›daki çekirdek tepkimelerinden hangisi do¤ald›r? 94 12 1 A) Be + He ⎯→ C + n 42 60 10. Radyoaktif X elementi için; B) 14 4 17 1 I. Çekirdek yap›s› karars›zd›r. N + He ⎯→ O+ n II. Bileflik yap›s›nda iken de ayn› ›fl›malar› yapar. III. Radyasyon yayar. 7 2 80 yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? C) 76Kr + oe ⎯→ 76Ba + γ 36 –1 35 27 1 24 4 D) Al + n ⎯→ Na + He 13 0 11 2 32 41 E) H + H ⎯→ He + n 11 20 A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III ESEN YAYINLARI 27 4 1 15. Al + He ⎯→ X + n 13 2 0 Tepkimesi sonucunda oluflan X atomu 1β+ ›fl›mas› yapt›¤›nda oluflan Y elementi ile ilgili; 11. 224 çekirde¤i 2β–, A I. X ile izobard›r. X Y çekirde¤i 1α ›fl›mas› ya- 32 86 90 II. S ile izotondur. parsa oluflan yeni çekirdeklerin nötron say›lar› 16 III. Periyodik cetvelin 3. periyot 4A grubundad›r. eflit oluyor. Y’nin kütle numaras› (A) kaçt›r? yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) 226 B) 228 C) 230 D) 232 E) 236 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve II E) I, II ve III 12. I. 14 14 o 16. X elementi radyoaktiftir. X elementi HCl çözelti- sinde çözündü¤ünde; C ⎯→ N + e X(k) + 3 HCl(aq) ⎯→ XCl3(aq) + 3/2 H2(g) 6 7 –1 tepkimesi olufluyor. X elementinin; I. Radyoaktif özelli¤i 27 1 24 4 II. Elektron say›s› II. Al + n ⎯→ Na + He III. Kimyasal özelli¤i 13 0 11 2 özelliklerinden hangileri de¤iflir? III. 37 + e– ⎯→ 37Cl– Cl 17 17 Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri ya- pay radyoaktif tepkimedir? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III D) II ve III E) I, II ve III 410

ÇEK‹RDEK K‹MYASI TEST – 7 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. Sezyum – 137 bir beta yay›mc›d›r. Bu izotopun 6. 291Y izotopu, yar› ömrü 4 gün olan β– ›fl›malar› ya- yar› ömrü 30 y›ld›r. parak bozunmaktad›r. 2 mol sezyum – 137’den 3,01.1023 atomunun Bofl olan 22,4 litrelik sabit hacimli bir kaba elde kalmas› için kaç y›l geçmelidir? 0°C’de 2 mol HY gaz› konuyor. 8 gün sonra (Avagadro say›s› = 6, 02.1023) kaptaki bas›nç kaç atm olur? A) 15 B) 30 C) 60 D) 90 E) 120 A) 4 B) 3,5 C) 3,25 D) 2,75 E) 1,75 2. Yar›lanma süresi 1,2 saat olan X izotopundan 1 7. X ⎯→ Y + 24He mg gerekiyor. X izotopunun bozunma denklemi yukar›da veril- Laboratuvar›m›za 6 saatte ulafl›labilen bir yer- mifltir. X’in yar› ömrü 11,4 saniyedir. den en az kaç mg X yola ç›kar›lmal›d›r? 390,4 gram X maddesi bozunmaya b›rak›l›yor. 45,6 saniye sonra 1,5 mol Y olufltu¤una göre, A) 4 B) 8 C) 16 D) 32 E) 64 Y’nin atom kütlesi nedir? A) 248 B) 240 C) 232 D) 226 E) 206 3. Y izotopunun yar› ömrü 29 y›ld›r. Bu izotopun 2.10–4 gram›ndan 116 y›l sonra 8. 224A ⎯→ B+42 He A izotopunun yar› ömrü 38 gündür. kaç gram› kal›r? 114 gün sonra 0°C ve 2 atm bas›nçta 1,12 litre gelen helyum gaz› elde etmek için kaç gram A A) 2,5.10–6 B) 1,25.10–5 C) 2,5.10–5 ESEN YAYINLARI elementi bozunmaya b›rak›lmal›d›r? D) 5.10–5 E) 5.10–4 A) 12,8 B) 22,4 C) 24,8 D) 25,2 E) 25,6 4. Radyoaktif X ve Y elementlerinin yar› ömürleri s›- 9. Radyoaktif bir izotopun yar› ömrü 4 y›ld›r. 4. y›l ile ras›yla 15 saat ve 20 saattir. 16. y›l aras›nda bozulan kütle 21,7 gramd›r. Bu elementleri eflit kütlede içeren bir kar›fl›m 16. y›l sonunda toplam kaç gram bozunmufl- al›n›rsa 60 saat sonunda kar›fl›mdaki X’in tur? kütlesinin Y’nin kütlesine oran› kaç olur? A) 49,6 B) 48,7 C) 46,5 D) 45,6 E) 42,5 A) 1 B) 1 C) 1 D) 3 E) 7 10. 15331I izotopu beta ›fl›mas› yaparak bozunmaktad›r. 2 4 8 4 8 Bu izotopun yar› ömrü n gündür. Bu izotopun oluflturdu¤u BaI2 kat›s› kullan›larak 1,6 M 500ml 5. 4107X izotopu, yar› ömrü 8,4 saniye olan bir beta sulu çözelti haz›rlan›yor. yay›mc›d›r. Sadece bu izotopu içerdi¤i varsay›lan 3n gün sonunda çözeltideki I– iyonlar› derifli- HX(gaz) maddesinden 8 mol al›narak 25°C’de mi kaç molard›r? 24,5 litrelik bofl bir kaba konuluyor. A) 0,8 B) 0,6 C) 0,5 D) 0,4 E) 0,2 25,2 saniye sonra kaptaki bas›nç kaç atm olur? A) 1 B) 7 C) 8 D) 10,5 E) 11,5 419

Çekirdek Kimyas› 16. X’in yar›lanma süresi 24 gündür. Y’nin yar›lanma süresi bilinmiyor. X ve Y’den ayr› ayr› 128 gram 11. X ⎯→ Y + β– al›n›yor. Belirli bir süre sonra X’ten 8 gram, X izotopunun yar› ömrü 30 dakikad›r. Y’den ise 2 gram kald›¤›na göre, Y elementi- Bu izotopun 40 gram› saat 12.30’da bozunma- nin yar› ömrü kaç gündür? ya b›rak›l›rsa, saat 14.30 da kaç gram› bozun- madan kal›r? A) 20 B) 16 C) 12 D) 10 E) 8 A) 2,5 B) 5 C) 10 D) 20 E) 37,5 17. A ve B radyoaktif elementlerinin yar›lanma süre- leri s›ras›yla 4 ve 5 saattir. Eflit kütlelerde A ve 12. 28190X ⎯→ 28076Y + α B’den oluflan bir kar›fl›m›n bozunmaya b›rak›l›- tepkime denklemine göre bozunan X radyoaktif elementinin yar›lanma süresi 8 gündür. yor. 2 mol X elementi ile bafllad›¤›nda 24 gün so- nunda oluflan He gaz› NK’da kaç litre hacim 20 saat sonra geriye kalan kar›fl›mda mA küt- kaplar? mB A) 5,6 B) 11,2 C) 22,4 D) 33,6 E) 39,2 lelerinin oran› nedir? 13. Yar› ömrü 3 y›l olan radyoaktif bir maddenin 6 y›l A) 2 B) 1 C) 3 D) 1 E) 1 ile 12. y›l aras›ndaki kütle fark› 27 gramd›r. 2 2 4 Bu maddenin 12. y›l sonunda bozunan toplam kütlesi kaç gramd›r? ESEN YAYINLARI 18. Radyoaktif olduklar› bilinen 23994X, 29441X+4 ve A) 58 B) 72 C) 117 D) 135 E) 144 29442X+2 atom ve iyonlar› için; I. Kimyasal özellikleri 14. Radyoaktif bir maddenin m gram›n›n 3/4 m gram II. Yapt›klar› ›fl›ma türleri bozunmas› 2t günde gerçeklefliyor. III. Yar› ömürleri Bu maddenin 128 graml›k bir örne¤inden 8 gram kalmas› için kaç gün geçmelidir? niceliklerinden hangileri farkl›d›r? A) 5t B) 4t C) 3t D) 2t E) t/2 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II 15. Yar›lanma süresi 12 y›l olan maddenin 24. ile D) I ve III E) I, II ve III 48. y›llar aras›ndaki kütle kayb› 9 gram ise bafllang›çta kütlesi kaç gramd›r? 19. Nötron say›s› A) 12 B) 24 C) 48 D) 64 E) 96 aA a–6 B b–2 b Atom no Yukar›daki grafi¤e göre radyoaktif özellik tafl›- yan A elementinin, B elementine dönüflmesi s›ras›nda yapt›¤› ›fl›malar afla¤›dakilerden hangisidir? A) 2α B) 4β– C) 1α, 4β– D) 2α, 2β– E) 1α, 2β– 420