Radyoaktif bir atom çekirdeğinden radyasyon yayarken, başka bir elementin atomuna dönüşebilir. Uranyum 238 bir seri bozunmaya uğrayıp, sonuçta kurşuna dönüşen bir radyoaktif elementtir. Kurşun 206 kararlı olup, radyoaktif değildir. Uranyumu kurşuna dönüştüren nükleer reaksiyonlar, çok sayıda radyoaktif element meydana getirirler.
Nükleer değişmeler, kimyasal ve fiziksel değişmelerden tamamıyla farklıdır. Sıcaklık ve basınç, kimyasal ve fiziksel değişmeleri etkiler. Bununla beraber, nükleer değişim hızı, sıcaklık veya basınçtaki bir değişme ile etkilenemez.
Radyoaktif bir maddedeki atomların yarısının bozunması için gerekli süreye yarı ömür adı verilir. Bir izotop için yarı-ömür bir saniyenin kesri kadar olabilir. Başka bir izotop için bu binlerce yıl veya daha fazla olabilir. Örneğin, baryum 139’un yarılanma ömrü 86 dakikadır. Şimdi, bir kurşun muhafaza içinde 10 gramlık saf baryum 139 bulunduğunu kabul edelim. 86 dakika sonra, atomların yarısı bozunmuş olacaktır. Elimizde beş gram radyoaktif baryum 139 kalmış olacaktır. Bir başka 86 dakika sonra ise geri kalan baryum-139 atomlarının yarısı daha bozunmuş olacaktır. Böylece geriye 2,5 gram baryum kalacaktır.
Protonların sayısı değişince, element başka bir elemente dönüşecektir. Örneğin, Uranyum 238 değişe değişe sonuçta kurşun 206’ya dönüşür. Bu element kararlıdır. Bazı radyoaktif elementlerin yarılanma ömrü, çok eski nesnelerin yaş tayininde kullanılır. Örneğin, 5730 yıllık yarılanma ömrüne sahip olan karbon 14, bazı fosillerin yaş tayininde kullanılır. Bir hayvan veya bitki canlı iken sabit bir karbon 14 düzeyini korur. Hayvan veya bitki öldüğünde karbon 14 düzeyi zamanla azalacaktır. Karbonla yaş tayininde, bir nesnenin küçük bir numunesi alınır. Karbon 14 miktarı, yayılan beta parçacıkları sayılarak ölçülür. Diğer radyoaktif elementler kullanarak nesnelerin yaşını tayin etmek mümkündür.
Kaynak: Prof. M. Selami Kılıçkaya, Editör: Yrd. Doç. Dr. Ali Cemalcılar, “Temel Fizik”, T.C. Anadolu Üniversitesi Yayınları No: 674, Açıköğretim Fakültesi Yayınları No: 331, ISBN 975 – 492 – 348 – 5, 1996.
