• Sonuç bulunamadı

Atomu Parçalamak

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Atomu Parçalamak"

Copied!
2
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

68 42

Bilim ve Teknik

Atomu

Parçalamak

1911 yılında atomun içindeki ağır çekirdeğin keşfinin

ardından, radyoaktif maddelerden elde edilen

parçacık-larla bombardıman edilen bu atom çekirdeklerinin

parçalana-bileceği ve sonuçta da büyük miktarda enerji açığa çıktığı

bu-lundu. Bu yolla, en ağır çekirdeğe sahip uranyum ve izotopları

nötronlarına ayrılabilmekteydi. Otto Hahn (1879-1968) ve Lise

Meitner (1878-1968), uranyum çekirdeğinin ikiye

bölünebildiğini keşfettiler. “Fisyon” adı verilen bu süreçte,

faz-ladan nötronlar da açığa çıkmakta ve bu nötronlar fisyon

süre-cinin devamına neden olmaktadır. 1942 yılında Enrico Fermi

ve takımı, dünyanın ilk nükleer reaktöründe bu zincirleme

re-aksiyonu yapmayı başardılar. Üç yıl sonra ise, bu

zin-cirleme reaksiyon, Japonya’nın Hiroşima ve

Nagazaki kentlerini yok eden nükleer

bom-bada kullanıldı...

Zincirleme Reaksiyon

Bir nükleer reaktör veya nükleer patlamadaki enerji kay-nağı zincirleme reaksiyondur. Bir uranyum veya plütonyum çekirdeği fisyonla ikiye bölünür, ortaya yeni nötronlar çıkar ve bu nötronlar da başka çekirdek fisyonlarına neden olur. Bölünen parçaların enerjisi ve ışıma sonucu çok büyük mik-tarda ısı açığa çıkar. Bu ısı, reaktörlerde, elektrik üretimini denetlemede kullanılır. Bir patlama sonucu

or-taya çıkan ısı ise çok daha şiddetlidir.

Çekirdek Bölünmesi

Bir nötron başka bir uranyum çekirde-ğine çarptığında, çekirdek neredeyse eşit olacak şekilde ikiye bölünür. Bu sı-rada, biraraya geldiklerinde çok-yüksek ışımaya sahip birkaç tane de nötron açı-ğa çıkar. Bu nötronlar, bir zincirleme re-aksiyonla diğer çekirdek bölünmelerine neden olabilir. Bu nötronları yavaşlat-mak için grafit ya da uranyumla karıştı-rılmış ağır su kullanılır.

Kararsız Uranyum

Uranyumun temel izotopu uranyum-238 (U-238)’dir. Çekirdeğinde, 92 adet proton ve 146 adet nötron olmak üzere toplam 238 adet parçacık bulunur. Nötronlar, çe-kirdekteki protonların artı yüklerinden dolayı birbirlerini itmelerini engeller. Bununla birlikte, kararsız bir U-238 çe-kirdeği zaman zaman kendiliğinden bozunarak, bir α-parçacığı yayar ve sonunda da toryum çekirdeğine dönüşür. Toryum çekir-deği de kararsızdır, dolayısıyla bir zincirleme bozunma süreciyle o da değişik parçacıklarla bozunur ve bu bozunma süreci bir kurşun çe-kirdeği oluşana dek sürer. Diğer uranyum izotopları da benzer zincirle-me bozunum süreçlerinden geçerek, kurşunun farklı bir izotopuna dönü-şür. Bu, uranyum içeren kayaların, radyoaktivitelerinden nasıl

algılanabil-diğini açıklar. Uranyum, fisyon yoluyla da parçalanabilir, bu da bir zincirleme reaksiyona neden olabilir. Böyle bir zincirleme

reaksi-yon için özel koşulların olması ve yeterli miktarda, görece daha saf uranyum kullanılmalıdır.

Nötron

Başıboş Nötronlar

Işımayla bombardıman edilen atomlardan nötron açığa çıkar. Bazen bozunan uranyum çekirdek-lerinden de nötron açığa çıkabilir, fakat bu nötronlar çok nadiren uranyum çekirdekleriyle tepkime-ye girerek bir zincirleme reaksi-yona neden olurlar. Nükleer reaksiyonların çoğunda, radyoaktivitesi yüksek fakat az bulunan bir uranyum izotopu, uranyum-295 kulla-nılır.

Aile

Fisyonu

1912 yılında, Lise Meitner ve Otto Hahn uranyum bi-leşiklerinde protaktinyum adını verdikleri yeni bir ele-ment keşfettiler. 1939 yılın-da ise, Meitner ve yeğeni Otto Frisch (1904-1979) uranyum fisyonunu gerçek-leştirdiler.

Fisyon sonucu açığa çıkan nötronlar Fisyon sonucu genellikle baryum ve kripton çekirdeği ortaya çıkar Çekirdek, daha küçük iki çekirdeğe bölünür. Uranyum çekirdeği (4-235)

Ağır Su

Nükleer reaktörlerde, zincirleme reaksiyona neden olan nötronları kontrol etmek için ağır su gibi bazı moderatörler kullanılır. Ağır su, aynı miktardaki bildiğimiz su-dan % 11 daha ağırdır.

Muammalı

Ürün

Otto Hahn, nötronlarla uranyum çekirdeklerinin parçalanması üzerinde çalıştı. Bu parçalanma sürecinin yan ürünleri arasında uranyum çekir-deklerinin yarısı ağırlı-ğındaki baryum çekir-dekleri de vardı.

(2)

Ocak 1999

4369

Cooper, C., Matter, The Science Museum, Londra 1992 Çeviri: İlhami Buğdaycı

Bombanın Habercisi

İlk nükleer patlamadan 40 yıl önce, 1915 yılında, Albert Einstein (1879-1955) Özel Görelilik Kuramı’nda, ener-ji ile kütlenini eşdeğer olduğunu ve birbirlerine dönüştürülebileceğini gös-termişti. 1939 yılında da, Amerikan başkanı Roosevelt’i uranyum zincirle-me reaksiyonunun, çok güçlü bir bom-ba yapımında kullanılabileceği yolunda uyarmıştı.

Reaktördeki Çubuklar

Şekildeki yakıt çubukları, Magnox nükleer reaktörlerinde kullanılmakta-dır. Bu çubuklar, bir magnezyum alaşı-mı olan magnox ile kaplanalaşı-mış doğal uranyumdan yapılmıştır. Reaktörde üretilen ısıyı taşıyan bu çubukların çev-resinde Karbondioksit gazı dolaşır.

Tek bir uranyum oksit parçası

Yakıt çubukları yaklaşık 1,5 m uzunlu-ğundadır.

Daha Zengin

Bir Yakıt

Yakıt çubukları, yüksek oranda uran-yum-235 içeren ve uranyum dioksit adı verilen bir uranyum bileşiği parçalarından oluşur. Bu çubuklar Magnox reaktör’de ve İngiliz Gelişkin Gaz-soğutmalı Reaktörlerde (Advanced Gas-Cooled Reactor-AGR) kullanılır.

Patlama

Bir nükleer patlamada, patlayıcı tarafından uranyum ya da plütonyum parçaları birlikte saçılır ve bir zincirleme reaksiyon başlar. Böyle bir patlamada çok küçük

miktar-da madde tamamıyla yok olur.

Bomba’nın

Mimarı

Robert Oppenheimer (1904-1967), 1942 yılında ABD’nin atom bombası projesine katıldı ve daha sonradan ilk nükleer bombayı yapacak olan laboratuvarın başına

geçti. 1954’te, güvenlik gerekçeleriyle görevinden alındıktan sonra, atom araştırmaları da sona erdi.

Çekirdekteki Işık

Bir Nükleer reaktörün kalbinde bulunan bu büyülü mavi parlak-lık “Cherenkov Işıması” dır. Bu ışımaya, su içindeki radyoaktif yakıttan gelen ve ışık yayan elektronlar neden olur. Bu tür reak-törlerde, zincirleme reaksiyon, kadmiyum gibi nötron-soğuran malzemeler içeren çubuklar tarafından kontrol edilir. Reaktörün çekirdeğindeki şiddetli ısı; gaz, sıvı metal ya da yüksek basınçlı su yardımıyla uzaklaştırılır.

Referanslar

Benzer Belgeler

Özellikle, doğal uranyumun düşük özgül radyoaktivitesi sonucu, uranyumun radyolojik zehirliliği ya da radyasyon yoluyla vücuda etkisi, kimyasal zehirliliğinden sonra

Aslında bu çok yönlü bağımlılık med- yayı söz konusu alanlar arasında dengeli bir müzakere zeminine dönüştüre- bilecekken, yine liberal kamusal alanın

Lutz Röhrich (Freiburg Üniver- sitesi’nde Folklor Ordinaryüsü) gibi müdürlerin yönetiminde ve de birçok isim yapmış dilbilimci ve folklorcuların (bunların

Spontan preterm eylem ve PPROM nedeniyle olan do¤umlar›n iatrojenik olanlara göre ortalama 1 hafta erken geliflti¤i izlendi ( ≈29 hafta). Medikal endikasyon- larla

Sa¤l›k Bilimleri Üniversitesi Tepecik Genetik Hastal›klar Tan› Merkezi, Tepecik E¤itim ve Araflt›rma Hastanesi, ‹zmir; 2.. Sa¤l›k Bilimleri Üniver- sitesi Tepecik

Maternal anksiyete nedeniyle amniyosentez yap›lan hastalar› normal fetal ekokardiyografi ve anormal fetal ekokardiyografi fleklinde karyotip sonuçlar›- na

Nükleer kaza riskleri, yüksek radyoaktivite yayan nükleer atıklar ve bunların güvenli bir şekilde saklanmasının getirdiği masraflarda göz önünde tutulursa, nükleer

Bu reaksiyonların aktivasyon tesir kesiti diye adlandırılan olma olasılığı daha önce de belirtildiği gibi hedef çekirdeğin kütle numarasına ve büyük ölçüde