Catalog

ÇEKİRDEK F İ Z İ 6 İ 'Soğuk füzyoıV, soğuk bir şaka mı? Ortada ilginç bir olay vardır ve bu olay büyük bir olasılıkla fiızyon değil, kimyasaldır. Doç. Dr. Osman K. Kadiroğlu, Hacettepe Universitesi Nükleer Enerjl Muhendisliği Bölümü ^ f e 0^ marttan berl basın organlan M K yenl bir iüzyon deneylnln yaMm \m pıldığını, dunya kamuoyuna duyuruyor. Her geçen gun yenl bir ulke Pom va Flelschmann deneylnln tarklı bir türunu denedlklerinı basın aracı lle duyuruyorlar. Blrkaç gun önce ulkemlz de Hacettepe Universitesi aracılığı lle benzer Iddlalarda bulundu Acaba gerçekten neler oluyor, soylendlğl gibi dunya yenl bir blllmsel devrimin eşiğlnde ml, yoksa blllmde ara sıra görülen yanlış yorumlamalardan blrl lle karşı karşıya mı? Bıraz nükleer f Izik Atom çekırdeklerı çok ufaktır Eğer bir atomu bir kure gıbı kabul edersek ve bu kurenın çapını bırım uzunlukta (Angstrom) varsayarsak, çekırdeğın boyutu atomun boyutunun yuzbınde bırı (fermı) olur Gene atomlar arasındakı kuvvetlerı doğuran enerjının buyukluğunu bırım enerjıde (elek tronvolt) varsayarsak, çekırdekler arasındakı kuvvetlerı doğuran enerjının buyukluğu mılyon kat (Megaelektronvolt) daha fazladır Kömur yanması veya bir dınamıt lokumunun patlaması kımyasal bir olaydır ve atom başına elde edılen enerjı elektronvolt mertebesındedır Dığer taraftan atom veya hıdrojen bombasının patlaması atom çekırdeklerının meydana getırdığı nükleer bir olaydır ve çekırdek başına elde edılen enerjı megaelektronvolt mertebesındedır Atom çekırdeklerının bırçoğu kararsızdır Kararlı olan çekırdeklerın bazıları dığerlerıne göre çok daha kararlıdır Bir uranyum çeklrdeğl ve bir lltyum çekirdegl bir demlr çeklrdeğine kıyasla daha az kararlıdır Çekırdekler olanak bulurlarsa daha kararlı olan çekırdeklere donuşurler Bu da ıkı yolla olur Ya ağır olan çekırdek parçalanır ve daha kararlı ıkı hafıt çekırdek oluşturur, ya da hafıf ıkı çekırdek bırleşerek kararlı bir çekırdek oluşturur Bırıncı mekanızmaya flsyon, yanı bolunme, derız ve gunumuzde elektrık uretımınde nükleer reaktörlerde kuHanılmaktadır ikıncı mekanızma füzyondur ve yıldızların enerjı kaynağıdır Flsyon olayı elektrık yuku olmayan nötronun ağır uranyum çekırdeğı ıçıne gırerek, bu çekırdeğı parçalamasıdır Fuzyon olayı ıse ıkı hıdrojen çekırdeğının bırbırıne çarpması ıle kaynaşmasıdır F.syon ıçın hangı hızda olursa olsun, notron gerektlğı halde, fuzyon ıçın çok yuksek hızla hareket eden hıdrojen çekırdeklerı gereklıdır Hıdrojen çekırdeklerı elektrık yuklu olduklarından, tıpkı benzer kutuplu magnetlerın bırbırını ıttığı gıbı, bırbırlerınden uzaklaşmak ısterler ikı hıdrojen çekırdeğını bir araya getırebılmek ıçın bir kuvvete gereksınme vardır Bu kuvvet de hıdrojen çekırdeklerıne verılen hız ıle elde edılebılır Sözu edılen hızın veya daha lyısı çekırdeğe bu yolla verılen enerjının mertebesı kaynaşmayı sağlayabılmek ıçın nükleer enerjı 61çeğınde, yanı megaelektronvolt mertebesın de olmalıdır Işte bu enerjının sıcaklık olarak tercumesı mılyonlarca derece santıgrattır Özet olarak fuzyon olayı ıçın sıcaklığı bırkaç mılyon derece santıgrat olan bir hıdrojen gazı, daha doğrusu bir plazma gereklıdır Hıdrojen çekırdeğının ıçınde uç farklı yapı görulur Fuzyon olayı açısından ılgınç olan yapı deteryum (Nükleer reaktör malzemesı) ve trıtyumdur (Hıdro)en bombasının yakıtı) Trıtyum, deteryumdan bir (azla nötronu olan hıdrojen çekırdeğıdır Deteryum ve trıtyum kımyasal olarak hıdrojenden farksızdır,'kımyasal olaylarda, örneğın yanma, elektrolız veya molekul oluşturmada, her uç (arklı hıdrojen çekırdeğı de aynı özellıklerı gösterırler Katılar atomların çok uzun mesafelere kadar duzenlı bir yapıda dızılmelerı ıle oluşur Atomları katılarda bir arada tutan kuvvetler atomlar arası kuvvetler olduğuna gore, elektronvolt mertebesındedırler Katıları uç boyutlu bir tel kafes olarak dusunebiliriz. Tellerın bağlandığı yerlerde atomlar vardır Katının ıçınde belırlı buyuklukte boşluklar bulunmaktadır Bazı farklı atomlar, katı ıçındekı bu boşlukların ıçıne sığabılırier Sözunu ettığımız bu olayı çelık, pırınç gıbı alaşımların yapımında veya komputer çıplerının yapımında kullanmaktayız Bazı metaller katı fazda ıken ıçerlerıne çok mıktarda gaz alabılırler Karbon gaz fılıtrelerı gunluk hayatımızda rastladığımız örneklerden bırısıdır Yanıcı hıdrojen gazını depolamak ıçın bazı metaller kullanılır Bunların başında paladyum gelır Paladyum veya benzer kımyasal ozellıkler gösteren metaller ın ıçındekı boşluklara hıdrojen yerleşır Katının ıçıne gazı sokabılmek ıçın bir kuvvet gereklıdır ve bu kuvvet katıyı ısıtarak, elektrık uygulayarak veya basınç ıle temın edılebılır Uygulanan kuvvet ve katının kafesınm ne kadar dayanıklı olduğu katı ıçıne gırebılecek gazın mıktannı saptar Bılımsel yayınlardan değıl de basından öğrendığımıze gore tum deneylerde paladyum veya benzerı tıtanyum metalı ıçıne elektrolız veya basınç ıle deteryum sokulmakta ve bunun sonucu olarak çok mıktarda ısı ve nötron ortaya çıktığı Öne surulmektedır Bu sonuçlara gore de deneyı yapanlarca fuzyon olayı gerçekleştırıldığı, faks ve basın toplan laboratuvar, ne nötron çıktığını ne de çıkan bu nötronun fuzyon nedenı ıle ortaya çıktığını kanıtlamış değıldır Ölçulenler nelerdır ve ne olmaktadır9 Ortada ılgınç bir olay vardır ve bu olay buyuk bir olasılıkla kımyasal bir olaydır. Akademık bir ılgı tabıı gereklıdır Onumuzdekı aylarda bu konu ıle ılgılı daha bırçok cıddı deney yapılacak ve sonuçlar bılımsel yayınlarda ıncelenecektır Pekı o halde neden bu kadar bu deneylere ılgı duyulmuş ve kamuoyu heyecanlandırılmıştır? Denıze duşen yılana sarılır derler Bırçok unıversıtenın parasal sorunları vardır Araştırmaya para bulunamamaktadır Amerıkan unıversıtelerı, fakırlıkte bızım unıversıtelerımızle hıç ktyaslanamazsa da para hem de çok para bulmak zorundalardır Malı baskı ve kısa yoldan şöhrete kavuşma arzusu, bıraz da bılımsel şarlatanlıkla bırleşınce, bu tur olaylar kaçınılmaz olmaktadır Bılım tarıhınde bırçok kez benzerı olaylar yaşanmıştır Belkı bunlardan en ılgıncı, Rlchter adlı bir Alman fızıkçının Arjantın'ın guçlu adamı Peron'u uzun bir sure fuzyonu gerçekleştırdığı doğrultusunda kandırmasıdır ABD'de fuzyon ıçın bir yılda mllyarlarca dolar harcanmaktadır Çernobıl kazasından sonra, eskı uretım reaktörlerını kapatmak zcrunda kalan ABD, nükleer sılahlar ıçın gereklı olan trıtyumun uretımınde alternatıf yöntemler aramaktadır Bu yontemlerın bırısı de muon denen kararsız parçacıklarla yapılan füzyondur Bu tur fuzyon, enerjı uretmek ıçın ekonomık değıldır "Soğuk fuzyon" eğer gerçekten varsa ve kımyasal bir olay değılse, belkı askerı amaçla ortaya konulan araştırma butçesınden bir pay alabılır Biraz katıhal fiziği tısı aracılığı ıle dunyaya duyrulmaktadır Deneylerın ılgınç bir yanı da tekrar edılebılır olmamalarıdır Ingiltere de Harvvell arastırma laboratuvarlarında Fleischmann'ın da danışmanlığını yaptığı bir deney, hıçbır sonuç vermemıştır Bırçok buyuk ve önemlı araştırma laboratuvarı ve tanınmış unıversıte, fuzyon olduğuna daır hıçbır ıpucu bulamadıklarını dunyaya duyurmuşlardır Gun geçtıkçe soğuk fuzyon bllim tarihlne bir şaka olarak geçmektedır Acaba neler olmaktadır? Bırlıkte deney sonuçlarını yorumlayalım Fuzyon olayı ıçın ıkı deteryum çekırdeğını bir araya getırmek ve bu ış ıçın megaelektronvolt veya kesrı mertebesınde enerjı gerekmektedır Katı ıçınde bu denlı buyuk bir enerjı kaynağı yoktur Oışarıdan uygulanan elektrık akımı veya basınçta guneşın merkezınde olmadığımıza göre gereken enerjıyl sağlayamaz Ortaya çıkan ısı ve bazen de ölçulduğu one surulen notron nereden gelmektedır? Henuz bu sorulara yanıt verebılmek ıçın erkendır Deteryum çekırdeğı kolay parçalanabılen bir çekırdektır Dunya dışından gelen kozmlk ışınlar rahatlıkla deteryum çekırdeğını parçalayıp nötron çıkartabılır Dığer bir deyışle, deteryum veya ağır su olan her yerde bir mıktar nötron bulunabılır Içınde deteryum olan tellerden yuksek akım geçırılerek bınlerce nötron çıkarıldığı bılınen bir deneydır Özellıkle guneşin çok aktıf olduğu bu aylarda, kozmık ışınların etkısı de goz önune alınmalıdır önemlı olan nötron bulunması değıl, bulunduğu öne surulen nötronun fuzyon tarafında ortaya çıkartılmış olduğunun kanıtlamasıdır Fuzyon olayının olduğunu kanıtlayabılmek ıçın belırlı enerjıde bir nötronun ve bu nötronun ters yönunde gıden gene belırlı bir enerjıde bir helyum çekırdeğının varlığını göstermek ve bu nükleer tepkıme sırasında ortaya çıkan ısı enerjısının gene bu nükleer tepkımeden beklenılen kadar olduğunu ölçmekle olur Henuz hıçbır önemlı Gelecekte neler olabilir? "Soğuk fuzyon" dıye ısımlendırılen ve buyuk bir olasılıkla kımyasal çok ılgınç bir olay olan bu deneyler basında yer aldıkça yırmı bırıncı yuz yıla temız enerjı kaynakları ıle gırılmesınden tutun da terörıstlerın evlerınde hıdrojen bombası yapmasına varana kadar senaryolar yazıldı Bu tıpkı, bulmayı duşledıklerı hazıneyı paylaşamayıp bırbırlerını ölduren Karadenızlı balıkçıların fıkrasına benzıyor Fuzyon ıle ılgılı olarak kamuoyunun heyecanlanması olayı hıç de yenı değıldir Ellilı yılların sonunda ingıltere'de yapılan bir fuzyon makınesı nedenı ıle basın ölçulmeye değmeyecek kadar bol ve ucuz elektrık enerjısı bulunduğunu bıldırmıştı İkıncı Dunya Savaşı'ndan bu yana fuzyon ıle ılgılı araştırmalar yapılmaktadır Dunyanın, enerjı konusunda kurtarıcısı tabıı kı fuzyon enerjısıdır Uzun donemde sıcak fuzyon ıle enerjı sorunu çozumlenecektır Kanımca bu uzun donem en az bir ellı yıl demektır Bu arada dunya ne yapacaktır? Fosıl yakıtları kullanarak asıt yagmurları ıle bıtkı örtusunu değıştırıp sera etkısı ıle atmosferı mı ısıtacağız, yoksa ozonsuz yenı bir atmosferde yaşayabılen yenı bir ınsan turune mı dönuşeceğız? Insanoğlu ıçın en az rısklı ve fosıl yakıtlardan çok daha temız olan nükleer fuzyon enerjısı kısa ve orta donemde kanımca kurtarıcımız olacaktır Hacettepe Unlversitosi'nın bu konuda yaptığı deneyın sağlam bir baza oturtulabılmesı ıçın bılımsel yooden eksıklıklerı ve tartışılması gereken bir noktası vardır Şarkı veya sportıf yarışmalar Turkıye'yı dunyaya tanıtmadığı ıçın hayal kırıklığına uğrayan toplumumuzu bir sure bılım ve teknolojı ıle meşgul etmesı kanımca bu deneyın en başarılı yönudur Akıl almayacak kadar kısıtlı malı olanaklarla bir Turk unıversıtesınde guncel bir deneyı yapmayı denemek, toplumumuzca ödullendırılmelı, bılım ve teknolojıye çok daha fazla olanak sağlanmalıdır D