Bilim İnsanları 1 Kilometre Uzaktan Radyoaktif Maddeleri Nasıl Algılayacaklarını Buldular!

Bilim insanları ilk kez, radyoaktif maddeleri bir km kadar uzaktan algılayabilmenin mümkün olduğunu ortaya koydular.

Şimdilik, bir şeyin radyoaktif olup olmadığını anlamanın tek yolu, dedektörü onun çok yakınına tutmak. Ancak bu radyasyona maruz kalmamız anlamına geldiği için oldukça riskli bir yol. Güvenli bir mesafeden nükleer materyalleri algılamak, o bölgeyi nasıl temizleyeceğimizi ve Çernobil gibi yaşanabilir yerlerin gelecekte nasıl olacağını anlamamızı sağlayabilir.

Radyasyonu uzaktan algılamak uzun zamandır yapılması mümkün bir şey olarak düşünülse de, yapılan bu çalışma, bunu ilk defa ortaya koydu.

Gyrotron adı verilen bir cihazdan yayılan yüksek enerjili elektromanyetik dalgalar sayesinde, araştırmacılar nesneyi çevreleyen havayı, radyasyon içeriyor mu içermiyor mu anlamak için inceleyebiliyorlar.

Bu tekniğin kilit noktası, elektromanyetik ışının odaklandığı noktada kısa ömürlü bir plazma üretmek.

Güney Kore'deki Ulsan Ulusal Bilim ve Teknoloji Enstitüsündeki ekipten biri olan Eunmi Choi, çalışma hakkında şöyle söylüyor.

"Deney, kullandığımız frekansta, algılama aralığını 1 kilometreye kadar genişletmenin kesinlikle mümkün olduğunu  bizlere göstermektedir."

"Yaptığımız deneyler gösteriyor ki, uzun mesafelerden radyoaktif materyalin algılanması mümkün. Özellikle yalnızca insanların değil, robotların da erişemediği yüksek radyasyon içeren alanlarda."

Yoğun bir elektromanyetik dalga yaratıp onu bir objenin hemen yanına odaklayarak, araştırmacılar bir plazma oluşturmayı başardı. Plazmayı oluşturduktan hemen sonra, onun nasıl davrandığını izleyerek, etrafta radyoaktif parçacık olup olmadığını anlayabiliyorlar.

Eğer plazmanın yakınında radyoaktif materyal yoksa, plazma yavaşça normal bir gaza döner. Ancak eğer yakınlarında radyasyon bulunuyorsa, plazma çok hızlı şekilde normal gaza dönüşür.

Radyasyon algılama mekanizmasının modellemesi. Kaynak: Kim, D. et al./Nature Communications
Radyasyon algılama mekanizmasının modellemesi. Kaynak: Kim, D. et al./Nature Communications

Araştırmacılar, ışını odaklayan anten sayısını arttırarak, düşük hava türbülansı olduğu durumlarda bu metodu kullanarak bir km uzaktan radyasyonu tespit etmenin mümkün olduğunu söylüyor. Hem de bunu matematiksel hesaplamalar ışığında söylüyorlar.

Ekip aynı zamanda bu çalışmanın plazma fiziğine de katkı sağlayacağını düşünüyor. İleride nükleer materyaller ile çalışmak belki çok daha güvenli olacak.

"Deneysel çalışmalarımıza göre, ortamda radyoaktif materyal bulunması, plazmanın normal gaza dönüşmesi için gerekli enerjinin teorik beklentilerimizden çok daha az olmasını sağlıyor. Ki bu da gaz deşarj fiziğine yeni bir perspektif getiriyor." diyor Choi, ScienceAlert ekibine.

Çeviren: Ege Can Karanfil


Referanslar:

  1. ScienceAlert, "Scientist Have Figured Out How to Detect Nuclear Materials Up to 1 Km Away"
    <http://www.sciencealert.com/scientists-uncover-method-to-detect-nuclear-materials-from-up-to-one-kilometre-away>

Ege Can Karanfil

Ortadoğu Teknik Üniversitesi Fizik Bölümü öğrencisi. İlgi duyduğu diğer alanlar: Evrimsel biyoloji ve Matematik. Boş vakitlerinde amatör müzik ile ilgileniyor.

Ege Can Karanfil 23 makale yazdıEge Can Karanfil tarafından yazılan tüm makaleleri gör