Atom Fisyon Zincirleme Tepkime Reaksiyon

Oca 06 2008

Atom Fisyon Zincirleme Tepkime Reaksiyon

(0 Oy)

GenBilim Editor

Pazar, 06 Ocak 2008

Okunma: 521 kez

Bir elementin kimyasal özelliklerini tasiyan en küçük parçasina atom denilmektedir. Evrende bilinen bütün maddeler (kozmik madde, yüksek enerjili madde ve anti madde hariç), pozitif yüklü bir çekirdek ve etrafinda dönen negatif yüklü elektronlardan olusan yaklasik 100 farkli atomdan meydana gelmektedirler. Atomun çekirdegi ise nükleon olarak adlandirilan ve yaklasik elektronlara göre 2000 kat daha agir olan, arti yüklü proton ve yüksüz nötronlardan olusmaktadir. Dolayisiyla bu üç parçacik, etrafimizdaki sonsuz çesitlilikteki maddenin temel yapi taslaridir. Su andaki bilgilerimiza göre elektronlar, kendilerini olusturan alt parçaciklar olmadigindan temel parçacik olarak kabul edilirler, nükleonlar ise, elektronun "-1" yüklü oldugu varsayildiginda, "+2/3" veya "-1/3" elektrik yükünde olan quark adi verilen üç alt parçacikdan olusmuslardir.

Molekül: Dogada atomlar genellikle yörüngelerinde bulunan elektronlari paylasarak daha kararli enerji seviyelerinde bulunmak amaciyla baska atomlarla birlikte bulunurlar. Atomlarin bir araya gelmesi ile moleküller olusur. Bir elementte ayni cins atomlar tek olarak veya moleküller halinde biraradadir.

Kimyasal Tepkime: Iki veya daha fazla sayida madde biraraya geldiginde, moleküllerdeki atomlarin aralarinda yeniden düzenlenmesine kimyasal tepkime denir. Bu sirada elektronlarin paylasilmasi da degisir. Kimyasal tepkimelerin bir özelligi, ilgili atomlarin çekirdeklerinde bulunan parçacik sayisinin tepkime sirasinda degismemesidir.
Çekirdek Tepkimesi: Kimyasal reaksiyonlarin aksine atomlarin çekirdeklerinde bulunan parçacilarin kendi aralarinda olusan veya disardan gelen bir etki sonucunda degisimleri sonucunda çekirdek tepkimeleri olusur. Çekirdek tepkimesi sonucunda eger proton sayisi degisiyor ise farkli bir elemente ait bir atom olusmus olur.

Fisyon (Çekirdek Parçalanmasi): Bir nötronun, uranyum gibi agir bir element atomunun çekirdegine çarparak yutulmasi, bunun sonucunda bu atomun kararsiz hale gelerek daha küçük iki ayri çekirdege bölünmesi reaksiyonudur. Dolayisiyla Fisyon, bir çekirdek tepkimesidir. Parçalanma sonucunda ortaya çikan atomlara fisyon ürünleri denir. Bunlarin bazilari radyoaktiftir. Bir nötron yutulmasi ile baslayan fisyon tepkimesi sonucunda, büyük miktarda enerji ile birlikte, birden fazla nötron ortaya çikar. Çekirdek tepkimeleri sonucunda açiga çikan enerjiler, kimyasal tepkimelere göre yaklasik milyon kat düzeyinde daha fazladir.

Zincirleme Reaksiyon: Fisyon sonucunda ortaya çikan nötronlarin, ortamda bulunan diger fisyon yapabilen atomlarin çekirdekleri tarafindan yutularak, onlari da ayni reaksiyona sokmasi ve bunun ardisik olarak tekrarlanmasidir. Kontrolsuz bir zincirleme reaksiyon, çok çok kisa bir süre içinde çok büyük bir enerjinin ortaya çikmasina neden olur; atom bombasinin patlamasi bu sekildedir. Nükleer santrallarda ise zincirleme reaksiyon kontrollu bir sekilde yapilir. Bu kontrolun kaybedilerek nükleer yakitin bir bomba haline dönüsmesi fiziksel olarak olanaksizdir.
                                                    NÜKLEER FÜZYON
Bir atom veyamolekül ,pozitif yüklü çekirdek ve onun çevresinde bulunan negatif yüklü bulutundan oluşur. Elektronların kütlesi atom çekirdeğine göre çak daha hafif oldugundan ,pratik olarak atomun veya molekülün tüm kütlesi çekirdeginde toplanmıştır.En hafif olan hidrojen çekirdegi,elektronun kütlesine göre 1800 kez daha agırdır.Atom çekirdegi saran elektron sayısına,atomik sayı Z denir.Elektronun yükünü -e ile gösterirsek Ze kadar pozitif yük atom çekirdeginde bulunur.Dolayısıyla normal koşullarda atomun,elktirik yükü olarak toplam degeri sıfırdır yani nötraldir.
Eğer iki atom bir molekül oluşturmak için yanyana gelirlerse,atom çekirdekleri arasındaki mesafe yaklaşık 10 üstü -10 m kadar olur; bu da,bir çekirdegin kendi büyüklügünün yüz bin katına yaklaşıktır. yani atom çekirdeklerinden birini 10cm çapında bir top olarak gözümüzde canlandırırsak,molekülü oluşturan diger atom çekirdegi yaklaşıklıkla 10km uzakta bulunur.Eger bu iki atom çekirdegini yanyana getirebilirsek,yeni bir çekirdek oluşturmuş oluruz. Bu işleme nükleer füzyon adı verilir.Füzyonun önemi,işlem sonunda büyük miktarda enerjinin açıga çıkmasındandır.

Hidrojen bombası nükleer füzyona bir örnektir.Dünyamıza yakın nükleer füzyon enerji kaynagı ise güneştir.Güneş,evrende genç sayılacak bir yıldız olup ,henüz bünyesindeki hidrojen ve helyumun termonükleer füzyon reaksiyonları sonunda enerji açıga çıkmaktadır.Yıldızların her birine ayrı bir termonükleer reaktör diyebiliriz.                                                   Türkiye’nin enerji sorunun çözümünde yeni ve temiz bir kaynagi olarak hidrojen enerjisine yönelmesi gerekmektedir.

Nükleer santraller yüksek teknolojilere dayali sanayi kuruluslaridir ve Türkiye, nasil bir nükleer reaktör seçecegine dikkat etmelidir. Hindistan’da 2000 yilinda toryumla çalisan yeni nesil nükleer santral devreye girdi. Bilindigi gibi dünyada en zengin toryum yataklari Türkiye’dedir ve Türkiye’de zengin uranyum yataklari yoktur. O halde neden Türkiye’de toryumla çalisan bir nükleer santral yapimi düsünülmüyor? Kaldi ki, toryum, uranyuma göre daha tehlikesiz bir maddedir. Türkiye’deki tenoru düsük olan uranyumun zenginlestirilmesine iliskin bir alt yapi mevcut degildir. Zenginlestirilmis uranyumun baska ülkelerden getirilmesinin maliyeti yüksek olacaktir, hem de disa bagimliligi artiracaktir.

Dünyanin nükleer santral teknolojisini üreten ülkeler basta olmak üzere, bu teknolojiden vazgeçtigini görüyoruz.

Aslinda nükleer santraller gösterilmeye çalisildigi kadar ucuz degil. Yapilan arastirmalar nükleer santrallerinin birim yatirim bedelinin, hidroelektrik santrallerinin 2.7 kati oldugunu ortaya koyuyor. Baska ülkelerde nükleer santral yapmak için ihalelere giren ABD 1978’den beri kendi ülkesinde nükleer santral kurmuyor. Almanya 1975 yili öncesinde programladigi santrallerin hepsini iptal ederken; komsusu Avusturya 1978’de tamamlanan ülkenin tek nükleer santralini referandum sonucu kapatmak zorunda kaldi.