Radyoaktivite Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Bir laboratuvarda bulunan başlangıç kütleleri eşit X ve Y radyoaktif numunelerinin yarılanma ömrü değerleri tablodaki gibidir. 16 gün sonra kaplarda kalan X ve Y maddelerinin kütleleri oranı $\frac{m_X}{m_Y}$ kaç olur? NumuneYarılanma Ömrü (gün) X4 Y8

   • A) $\frac{1}{2}$
   • B) 2
   • C) $\frac{1}{8}$
   • D) $\frac{1}{4}$
   • E) 4

2. Atom çekirdeğinde bulunan proton ve nötronlar güçlü nükleer kuvvet sayesinde bir arada durur. Ancak nötronun bir proton, bir elektron ve bir karşıt-nötrinoya dönüştüğü beta bozunması sürecinde farklı bir temel kuvvet rol oynar. Beta bozunmasını gerçekleştiren bu temel kuvvet aşağıdakilerden hangisidir?

   • A) Kütleçekim kuvveti
   • B) Zayıf nükleer kuvvet
   • C) Elektromanyetik kuvvet
   • D) Güçlü nükleer kuvvet
   • E) Elektrostatik itme kuvveti

3. Çekirdek tepkimelerinde tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi ile tepkime sonucunda oluşan maddelerin toplam kütlesi arasındaki fark kütle açığı olarak adlandırılır. Bir nükleer tepkimede toplam kütle azaldığına göre, bu tepkime ile ilgili aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

   • A) Tepkime endotermiktir ve dışarıdan enerji yutar.
   • B) Tepkimede kütle numarası korunmamıştır.
   • C) Tepkime dışarıya enerji veren (ekzotermik) bir tepkimedir ve kaybolan kütle enerjiye dönüşmüştür.
   • D) Tepkimede elektrik yükü korunmaz.
   • E) Oluşan ürünlerin nükleon başına düşen bağlanma enerjisi girenlerinkinden daha küçüktür.

4. Nükleer tıpta teşhis ve tedavi amacıyla kullanılan bazı radyoaktif izotoplar ve özellikleri tablodaki gibidir. Vücut içi organ görüntülemesinde hastanın en az radyasyon dozuna maruz kalması ve görüntülemenin hızlıca tamamlanması hedeflenir. Buna göre organ görüntüleme işleminde Teknesyum-99m izotopunun tercih edilmesinin temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir? İzotopYarılanma ÖmrüIşıma TürüKullanım Alanı İyot-1318 günBeta ve GamaTiroit tedavisi Teknesyum-99m6 saatGamaOrgan görüntüleme Galyum-6868 dakikaPozitron (Beta+)PET taraması

   • A) Sadece dokulara az zarar veren gama ışıması yapması ve yarılanma ömrünün hastada uzun süre kalıntı bırakmayacak kadar kısa olması.
   • B) Beta ışıması yaparak hücreleri tamamen yok etmesi.
   • C) Yarılanma ömrünün çok uzun olması sayesinde vücutta yıllarca kalabilmesi.
   • D) Pozitron yayarak çevresindeki dokuları iyonlaştırması.
   • E) Proton sayısını sürekli artırarak kararlı iyot izotopuna dönüşmesi.

5. Radyoaktif bir $^{238}_{92}\text{U}$ çekirdeği art arda bozunmalar geçirerek kararlı $^{206}_{82}\text{Pb}$ izotopuna dönüşmektedir. Bu bozunma zinciri boyunca çekirdekten toplam kaç adet alfa ($\alpha$) ve beta eksi ($\beta^-$) parçacığı yayınlanmıştır?

   • A) 8 alfa, 8 beta
   • B) 6 alfa, 4 beta
   • C) 8 alfa, 4 beta
   • D) 8 alfa, 6 beta
   • E) 6 alfa, 6 beta

6. Doğada kararlı durumda bulunan $^{27}_{13}\text{Al}$ çekirdeği bir nötron ($^1_0 n$) ile bombardıman edildiğinde bir alfa parçacığı ($^4_2\text{He}$) fırlatarak X çekirdeğine dönüşmektedir. Gerçekleşen bu yapay radyoaktiflik tepkimesi sonucunda oluşan X çekirdeğinin sembolü aşağıdakilerden hangisidir?

   • A) $^{24}_{12}\text{Mg}$
   • B) $^{24}_{11}\text{Na}$
   • C) $^{28}_{13}\text{Al}$
   • D) $^{27}_{12}\text{Mg}$
   • E) $^{25}_{11}\text{Na}$

7. Çekirdek tepkimeleri fisyon (bölünme) ve füzyon (birleşme) olmak üzere iki temel grupta incelenir. Aşağıdaki tabloda X ve Y tepkimelerine ait bazı özellikler verilmiştir. Buna göre X ve Y tepkimeleri ile ilgili yapılan değerlendirmelerden hangisi doğrudur? Tepkime Türüİşlem ÖzelliğiÖrnek XAğır bir çekirdeğin nötronla vurularak hafif çekirdeklere bölünmesiNükleer santraller YHafif iki çekirdeğin yüksek sıcaklıkta birleşerek daha ağır bir çekirdek oluşturmasıGüneş'teki enerji üretimi

   • A) X tepkimesi füzyon, Y tepkimesi fisyondur.
   • B) X tepkimesinde birim kütle başına açığa çıkan enerji Y tepkimesinden büyüktür.
   • C) Y tepkimesi kontrol edilebilir zincirleme reaksiyondur.
   • D) X tepkimesinin gerçekleşmesi için milyarlarca derecelik sıcaklık şarttır.
   • E) X fisyon, Y füzyon tepkimesi olup Y tepkimesinde birim kütle başına açığa çıkan enerji genel olarak daha fazladır.

8. Serbest durumdaki 2 proton ve 2 nötron birleşerek bir helyum çekirdeğini oluşturduğunda, oluşan çekirdeğin kütlesinin serbest parçacıkların kütleleri toplamından daha küçük olduğu gözlemlenir. Aradaki bu kütle farkı (kütle açığı) Einstein'ın $E = \Delta m \cdot c^2$ bağıntısına göre enerjiye dönüşür. Buna göre çekirdek bağlanma enerjisi ile ilgili aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

   • A) Bağlanma enerjisi ne kadar küçükse çekirdek o kadar kararlıdır.
   • B) Çekirdeği oluşturan nükleonları bir arada tutan temel etkileşim kütleçekim kuvvetidir.
   • C) Nükleon başına düşen bağlanma enerjisi büyük olan çekirdekler daha kararlıdır.
   • D) Bir çekirdeğin kütle açığı sıfır ise bağlanma enerjisi maksimumdur.
   • E) Ağır çekirdeklerin tümünde nükleon başına düşen bağlanma enerjisi hafif çekirdeklerden daima büyüktür.

9. Bir radyoaktif izotop alfa veya beta bozunması geçirdikten sonra genellikle uyarılmış yüksek enerji seviyesinde kalır. Çekirdek temel enerji seviyesine inerken gama ($\gamma$) ışıması yapar. Buna göre gama ışıması yapan bir atom çekirdeği ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?

   • A) Proton sayısı 1 azalır.
   • B) Kütle numarası 4 azalır.
   • C) Çekirdek başka bir elemente dönüşür.
   • D) Çekirdeğin nötron sayısı 2 artar.
   • E) Çekirdeğin proton ve nötron sayısı değişmez, yalnızca enerjisi azalarak kararlı duruma gelir.

10. Kararsız bir çekirdekte meydana gelen radyoaktif bir bozunma esnasında çekirdek dışarıya bir elektron ($e^-$) ve bir karşıt-nötrino yayınlamaktadır. Bu süreç zayıf nükleer kuvvetlerin etkisiyle çekirdekteki bir nötronun protona dönüşmesiyle gerçekleşir. Yapılan bu ışıma ile ilgili olarak aşağıda verilen ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

    • A) Çekirdeğin kütle numarası 1 artar.
    • B) Çekirdeğin atom numarası (proton sayısı) 1 artar.
    • C) Çekirdeğin nötron sayısı 1 artar.
    • D) Çekirdeğin toplam nükleon sayısı 1 azalır.
    • E) Oluşan yeni element periyodik tabloda 1 grup sola kayar.

11. Ağır bir kararsız çekirdeğin alfa ($\alpha$) bozunması gerçekleştirme süreci şekilde sembolize edilmiştir. Bozunma sonucunda oluşan yeni çekirdeğin kütle numarası ve atom numarası ilk çekirdeğe göre nasıl değişir?

    • A) Kütle numarası 2 azalır, atom numarası 4 azalır.
    • B) Kütle numarası değişmez, atom numarası 2 azalır.
    • C) Kütle numarası 4 artar, atom numarası 2 artar.
    • D) Kütle numarası 4 azalır, atom numarası 2 azalır.
    • E) Kütle numarası 2 artar, atom numarası 4 artar.

12. Bir atom çekirdeğinde proton sayısı arttıkça protonlar arasındaki elektrostatik itme kuvveti artar ve çekirdeğin kararlı kalabilmesi için nötron sayısının proton sayısından daha fazla olması gerekir. Hafif çekirdeklerde nötron/proton oranı yaklaşık 1 iken, ağır çekirdeklerde kararlılık için bu oran yaklaşık 1,5 seviyesine çıkar. Buna göre kararlılık kuşağının üzerindeki (nötron fazlalığı olan) uyarılmış bir çekirdek kararlı hale geçebilmek için hangi bozunmayı yapmalıdır?

    • A) $\beta^-$\ bozunması yaparak bir nötronunu protona dönüştürmelidir.
    • B) $\beta^+$\ bozunması yaparak bir protonunu nötrona dönüştürmelidir.
    • C) Sadece $\gamma$\ ışıması yaparak nötron sayısını azaltmalıdır.
    • D) Proton yakalayarak nötron/proton oranını artırmalıdır.
    • E) Elektron yakalayarak nötron sayısını sabit tutup proton sayısını artırmalıdır.

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.