Kozmojenik nüklitler

Kozmojenik nüklitler (veya kozmojenik izotoplar), kozmik ışın ufalanmasının neden olduğu güneş sistemindeki bir atom çekirdeği ile birlikte yüksek enerjili bir kozmik ışın etkileştiğinde oluşan nadir izotoplardır. Bu izotoplar Dünya’nın atmosferinde kaya ve toprak gibi, Dünya dışında göktaşları gibi maddelerde üretilen materyallerdir. Kozmojenik izotopları ölçen bilim adamları, jeolojik ve astronomik süreçlerin aralığı hakkında fikir elde edebiliyor. Hem radyoaktif ve istikrarlı izotoplar vardır. Bu bazıları Trityum, Karbon-14, ’dir.

Bazı hafif (düşük atom numarası) eski nüklitlerin (bazı lityum, berilyum ve bor izotopları) sadece büyük patlama sırasında ortaya çıkmadığı ve büyük patlama sonrasında da oluşmuş olduğu düşünülür fakat güneş sistemindeki yıldızlar arası gaz ve toz üzerindeki ufalanmış kozmik ışınlar işlemiyle yoğunlaşmadan önce oluşmuştur. Bu onların oranları ve Dünya’daki diğer bazı nüklitlerin bolluğu ile karşılaştırıldığında bu gibi kozmik ışınların bolluğunu açıklıyor. Ancak, bunların oluşumu için mekanizma tam olarak aynı olsa bile, "güneş sisteminde içindeki yerinde" kozmojenik nüklitler için rastgele tanımlanan nitelilik "kozmojenik çekirdekler" olarak adlandırılmasını güneş sisteminin oluşumundan önce ufalanmış tarafından oluşturulmuş eski nüklitleri engeller. Bu aynı nüklitler Dünya üzerine, atmosfere küçük miktarlarda kozmik ışınların gelmesi Dünya’da Meteoritler oluşturulmuştur. Ancak berilyum (tümü kararlı berilyum-9) güneş sistemindeki daha önce var olan yoğunlaşma ve güneş sistemini meydana getiren çok daha büyük miktarlarda en baştan beri mevcuttur. Dolayısıyla güneş sistemini meydana getiren malzemelerin içinde mevcuttur.

Bir nüklit her iki sınıfa ait olamaz. Başka bir şekilde ayrım yapmak hangi alt küme olarak adlandırıldığının zamanlamasını belirler. Geleneksel olarak bazı kararlı izotoplar lityum, berilyum ve borun büyük patlama ve güneş sisteminin oluşumunda kozmik ışın ufalanmaları tarafından üretildigi düşünülmektedir. İlkel nüklit kararlı berilyum izotoplarına örnektir.

Produktion modları

Aşağıda atmosfer kozmik ışınlarının etkisiyle oluşan radyoizotoplarının bir listesi bulunuyor. Liste aynı zamanda izotop üretim modunu da içeriyor. Bu şekilde üretilen önemli izotopları ³H, ⁷Be, ¹⁴C, ²²Na, ³²P, ³³P ve ³³S.

Havada kozmik ışınların etkisiyle oluşan izotoplar

izotop	Oluşum Modu
³H (trityum)	^14N (n, ^12C)³H
^7Be	Spallation (N ve O)
^10Be	Spallation (N ve O)
^11C	Spallation (N ve O)
^14C	^14N (n, p) ^14C
^18F	^18O (p, n)^18F ve Spallation (Ar)
^22Na	Spallation (Ar)
^24Na	Spallation (Ar)
^28Mg	Spallation (Ar)
^31Si	Spallation (Ar)
^32Si	Spallation (Ar)
^32P	Spallation (Ar)
^34mCl	Spallation (Ar)
^35S	Spallation (Ar)
^36Cl	^35Cl (n, γ)^36Cl
^37Ar	^37Cl (p, n)^37Ar
^38Cl	Spallation (Ar)
^39Ar	^38Ar (n, γ)^39Ar
^39Cl	^40Ar (n, np)^39Cl & spallation (Ar)
^41Ar	^40Ar (n, γ)^41Ar
^81Kr	^80Kr (n, γ) ^81Kr

Bazı kozmojenik nüklidler toprak ve kozmik ışınlarına maruz kaya içinde yerinde meydana getirilir. Yukarıda yer almayan ek nüklidler şunlardır:

Uygulamalar tarafından listelenen izotop jeolojisi

Yaygın olarak ölçülen uzun ömürlü kozmojenik izotopları

Element	Yığılma	Yaş	Tipik uygulama
alüminyum	26	720,000	kayaların tortuya maruz kalması
Klor	36	308,000	kayaların akarsuya maruz kalması
Kalsiyum	41	103,000	karbonat kayaları
İyot	129	15.7 milyon	yeraltı sularının temizlenmesi

Kaynakça

1. ^ ^{a b} SCOPE 50 - Radioecology after Chernobyl 13 Mayıs 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., the (SCOPE), 1993. See table 1.9 in Section 1.4.5.2.