Okunma: 964 kez

Bu isik gösterisi büyüleyici oldugu kadar ürkütücü hâli ile de Yaratici'nin celâl ve cemâl sifatini ayni anda sergiler. Bulutlarin sürtünme ile elektriklenmesinden kaynaklanan bir elektrik bosalmasi oldugu herkesçe bilinen simsek ve yildirim, yüz milyonlarca voltluk potansiyel farki sifirlanana kadar yaklasik 20.000 Amperlik bir akim siddetinde ve aktigi kanalda 30.000 Kelvin (K)'lik bir sicaklik meydana getirerek akar ve bu olay bir saniyeden daha kisa sürer. Bu yüzden yildirimin ürkütücü yaninin küçümsenmemesi ve gereken yerlerde tedbir alinmasi yerinde bir harekettir.

Yildirim, bulut ile yeryüzü arasindaki potansiyel farki havayi delecek bir büyüklüge (delinme gerilimi) ulastigi anda meydana gelir. Bu anda akim siddeti çok yüksek oldugundan, bosalma elektrik arki seklindedir.

 Buluttaki negatif yüklü serbest elektronlar ve yerdeki pozitif yüklü iyonlar bulutla yer arasindaki potansiyel farkini sifirlamak için birbirine dogru büyük bir hizla harekete baslar. Elektronlar iyonlardan çok daha küçük olduklarindan hizlari çok yüksektir. Bu yüzden iki akim yere oldukça yakin bir yükseklikte birlesirler. Elektronlarin buluttan yere dogru hareketi ile birlikte akimin geçtigi yol boyunca iyonizasyon süreci baslamis olur.

Elektronlar hizla çarptiklari hava atomlarindan bazen elektron koparirken, bazen de bu elektronlar iyonlar tarafindan yakalanirlar ve iyon nötral atom hâline gelir. Iste yildirimin parlak isigi, iyonlarca yakalanan bu elektronlarin fazla enerjilerini fotonlar seklinde disariya nesretmesi neticesi olusur.

Böylece yildirimin aktigi yol; nötral atom ve moleküller, uyarilmis atom ve moleküller, pozitif iyonlar, elektronlar ve fotonlardan olusan çok sicak bir gaz çorbasi hâline gelir. Bu ideal gaz kanunu saglayan bir hâl olmasina ragmen; gaz hâlinden çok farkli özellikler tasidigindan, maddenin dördüncü hâli olarak kabul edilir ve "plazma" hâli olarak bilinir.

Yildirim örnegine bakarak plazma hâlini gaz hâlinden ayiran önemli özellikleri hemen görebiliriz. Bunlar çok yüksek sicaklik ve elektrik iletkenligidir. Bütün maddelerin gaz hâli yalitkan oldugu hâlde, plazma hâli elektrigi son derece iyi iletir. Hattâ bu iletkenlik kati iletkenlerden de daha iyidir, çünkü plazma hâli tamamen serbest elektronlara sahiptir. Yildirim, bu olaganüstü özellikleri ile günlük hayatimizda kullandigimiz fluoresan ve neon lâmbalarina ve metallerin kaynak edilmesinde kullandigimiz elektrik arkina ilham kaynagi olmustur. Son olarak, ark olusmasi, yani plazma hâli ile elektrik bosalmasi olusabilmesi için gereken "delinme gerilimi" miktarina bir örnek verelim: Bu deger 1 cm hava araligi için 30.000 Volttur. Ancak lâmbalarda daha düsük delinme gerilimine sahip neon, civa buhari gibi gazlar kullanilir.

Çak Bir Plazma
Eger "ben plazmaya daha yakindan bakmak istiyorum" diyorsaniz, yapmaniz gereken çok basit. Kibriti elinize alin ve çakin. Iste piril piril alevi ile plazma karsinizda duruyor. Evet alev de bir plazma hâlidir. Alevin kibritteki sicakligi kibritin elinizle söndürebileceginiz kadar düsük olabilecegi gibi Günesin çekirdegindeki gibi milyonlarca santigrad kadar yüksek de olabilir.
Plazma hâli sadece elektrikî gerilim altinda olusmaz. Gaz hâline gelen bir maddeyi çok yüksek sicakliklara isitirsaniz; enerji alani elektronlar çekirdeklerinden kurtulur ve gaz plazma hâline geçer.
Sicaklik günes çekirdegindeki gibi çok yüksek ise; atomlar tüm elektronlarini kaybetmis hâlde bulunabilirler. Bizim günlük hayatimizda kullandigimiz alev nispeten düsük sicakliktadir. Ancak burada düsük sicakliktaki alevin enerjisi ile isinma ve yemek pisirme gibi ihtiyaçlarimizi giderdigimizi unutmayalim. Bu arada çaktiginiz kibrit bitmek üzere. En iyisi siz onunla bir mumu tutusturup plazmayi öyle seyredin. Mumun alevi de düsük sicaklikta bir plazma hâlidir.

Ancak "bu sicaklik bana yetmez" demeyin. Yillar önce merhum Baris Manço'nun bir programinda konuk ettigi bir grup insan masanin etrafina oturmus, mum alevi ile altini ergiterek zincir yapiyorlardi. Altin 1066 oC'de ergir. Mumun normal alevi ile altin ergitmeniz mümkün degildir. Altin isleyen bu insanlar agizlarindaki ince bir boru ile üfleyerek mumun alevini küçültüyorlardi. Bu sekilde küçülerek mavilesen alevin sicakligi artiyor ve altini ergitebilecek sicakliga erisiyordu.
Bu anlattigimiz hâdise plazmaya yapabilecegimiz etkilerden biridir. Plazmayi etrafindan esit miktarda sogutursak plazmanin kesiti küçülür, böylece enerji yogunlugu, dolayisiyla sicakligi artar.

Bu hâdiseye "termik sikistirma" adi verilir ki, ayni yöntem arki sikistirmak için kaynak isleminde de uygulanir. Son olarak alevin iletkenliginden bahsedelim.

Alev bir plazma hâli oldugundan elektrigi iletir. Bu özelliginden faydalanarak gaz emniyetli sobalar yapilmistir. Bu sobalar yanarken alevin içerisinden elektrik akimi geçirilir. Bu elektrik akimi sobanin gaz pompasini çalistirir. Alev herhangi bir sebeple sönerse akim geçmeyeceginden gaz otomatik olarak kesilmis olur.

Plazma, Heryerde Plazma
Maddenin plazma hâline dünya üzerinde çok az rastlamamiza ragmen kâinatta plazma hâli fazlalik bakimindan maddenin diger hâllerine karsi ezici bir üstünlüge sahiptir. Söyle ki; kâinattaki toplam madde miktarinin % 99'unun plazma hâlinde oldugu sanilmaktadir. Örnek verecek olursak tüm yildizlar, nebulalar ve yildizlararasi uzay plazma hâlindeki maddeden olusur.
Bunlarin sicakligi ve partikül yogunlugu sekil üzerinde gösterilmistir. Birim hacimdeki partikül yogunlugu da plazmanin bilinmesi gereken bir özelligidir. Sicakligi yüksek olsa da, yogunlugu düsük bir plazma fazla enerji yaymaz. Kâinatin bosluk diyebilecegimiz madde yogunlugu çok düsük olan bölgelerinde ise; sicaklik 3 K yani -270 C derece kadardir. Bir yanda hiç bir canlinin hattâ cansizlarin bile mukavemet edemeyecegi kadar yüksek bir sicaklik, diger yanda atomlari bile donduracak derecede bir soguk. Bunlarin ortasinda mükemmel techizatlarla donatilarak koruma altina alinan cennet gibi bir dünya....

Etiketler:  

Bilimler
Fizik
Maddenin 4. Hali Plazma

Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilirler.
Lütfen hesabınıza giriş yapınız veya kayıt olunuz.

---