Katalog

Fl Zl KKİMYA ODAK ı nasıl oluşur? ıları, petrol borularını :, merml ve roketlerl ıpmak, maden ve seramik ı tek yol olan ıl oluşumları üzeıine ne normal hava basıncının 500.000 katı basınca, havada ses hızının 30 mlsllne ulaşan bir hıza (i0km/sn) sahne olabilmektedir. Dahası, bir patlama sırasında ortaya çıkan kimyasal reaksiyonlar saniyenin mllyarda blıi birim olarak alınarak ölçülürler. Şok dalgası Iki sürecin bir bütün halinde incelenmesi oldukça zordur. Üçüncü neden ise bir patlama sırasında meydana gelen yüksek ısı ve basınca maruz kalacak maddelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri hakkında yeterli bilgi olmamasıdır. Belirli bir kimyasal bileşim için basınç, hacim ve ısı arasındaki ilişki ye bu bileşimın bu şartlar altında yeni kimyasal bileşimler meydana getirmek üzere nasıl davranacağı hakkında yeterli hiçbir veri yoktur. öte yandan deneyler oldukça pahalıya mal olmakta ve büyük özenle sürdürülmesi gerekmektedir. Bu tür deneylerin büyük bir çoğunluğunun açık ha vada yapılması gerekir ve özellikle bu geniş arazi üzerinde ınsan olmaması gerekir. İşleri daha da karmaşık bir şekle sokmak için, bir patlama sırasında ölçülmesi gereken koşullar ölçülebilirlerin sınırına yaklaşmaktadır. Patlamalar Bundan ötürü, patlamanın bilimsel bir teorisini ortaya koymak için ilk adımların ancak 19. yüzyılın sonlarında atılmış olmasına şaşmamak gerekir. Aslında ilk çalışmalar doğrudan patlayıcılar üzerinde değil, ama çok yakın bir olay üzerinde yürütülmüştü; şok dalgaları. Şok dalgalarını inceleyen araştırmacılar çok basit bir yöntemden yararlandılar: İçi bir akışkanla dolu uzun bir silindirin ucuna bir piston yerleştirdiler. Piston hızla itildiği zaman, pistonun hemen önündeki akışkan da pistonla aynı hızda hareket edecekti. Pistonun hareketinin başlangıcında, hareket eden ve durgun kalan akışkanları birbirinden ayıran planda pistona yakın olacak, fakat daha sonra pistonunkinden daha büyük bir hızla hareket ederek, ondan giderek uzaklaşacaktır. Durgun bir madde ile hareket halinde bir maddeyi birbirinden ayıran bu tür hareket halinde bir plan, bir şok dalgası meydana getirmektedir. Akışkan çok düşük bir hızla hareket ettiği zaman, şok dalgası da o kadar zayıftır. Piston ilerledikçe, piston ile şok dalgası arasındaki akışkan sıkışır ve basıncı artar, diğer bir deyişle şok dalgasının hızı, şok altındaki akışkanın durumunun belirleyicisidir. Patlayıcı gazlar üzerinde araştırma yapan bilim adamları, patlamanın gaz içinde tıpkı bir şok dalgası gibi hareket ettiğini gördüler. Fakat daha ileri sürdürülen çalışmalar şok ve patlama dalgaları arasında önemli farklılıklar olduğunu ortaya koydu: Şekildeki piston yardımıyla zayıf ve yavaş şok dalgaları elde edilebiliyorsa da, patlama dalgaları her zaman güçlü ve yüksek hızlı dalgalar görünümündeydi. En yavaş patlama dalgası blla çok kuvvatll bir dalgadır. 1899 yılında patlama dalgasının tıpkı bir şok dalgası gibi hareket ettiğini ortaya koymuş olan Ingiliz kimyager Davld L. Chapman, patlamadalgasının, kaynaklandığı patlayıcıya bağlı belirli bir hızla hareket ettiğini anlayınca, patlama koşullarının da tek bir şekilde incelenmesi gerektiğini savundu. Aynı yıllarda Fransız flzlkçl Emlle Jougetde aynı konu üzerinde çalışmaktaydı. Sonunda ChapmanJouget Teorisi olarak ortaya çıkan ve patlama teorilerinin büyük bir kısmının dayanak noktası olarak kalan teori bir patlama dalgası içinde meydana gelen fiziksel olayları tam olarak açıklayamamakla birlikte, patlatılan bir gazın son durumu hakkında tatminkâr bir açıklama getirdiği için pratik zekâlı mühendisler tarafından benimsenecekti. Bir patlama reaksiyonunun son durumu, patlayıcı maddenin (nitrojen, su buharı, karbon monoksit, karbon dioksit, katı karbonkurum) genişlemesinin hesaplanmasına esas oluşturduğu için, bunu bilmek onlar için çok önemliydi. Patlayıcı madde genlşleyerek, enerjlslni onu çevreleyen ortama nakledecektir (bir el bombasında olduğu gibi). ChapmanJouget Teorisi'ne dayanılarak yapılan hesaplar sadece patlayıcı gazlar söz konusu olduğunda geçerli olmaktaydı. .Bu konuda çalışan bilim adamları moleküller arasındaki kuvvetler, yüksek basınç altında kalan moleküllerin şekilleri ve değişik moleküllerin birbirleriyle nasıl karıştıkları göz önüne alınırsa, bu teorinin sıvı ve katı patlayıcılara da uygulanabibceğini düşündüler Kimyasal reaksıyonların şok dalgalarından nasıl doğduğunun ve enerjilerini patlayıcı içinde nasıl naklettiğinin temelini oluşturan fizik kurallarını ilk açıklayan Sovyet Yakov B. Zeldovich, Amerikalı John von Neumann ve Alman Warner S. Doerlng oldu. 1940'ların başlarında bu üç araştırmacı aynı sonuca, teker teker sürdürdükleri çalışmalar sonucunda ulaştılar. Şok altındaki maddenin ısı ve basıncının bilinmekte olduğu varsayımından yola çıkarak, bu madde içinde meydana gelen kimyasal reaksıyonların nasıl işlediği üzerinde durdular. Başka bir deyişle patlayıcı bir maddenin içindeki şok dalgası maddenin yapısı içinde bir kopukîuk olarak görüldü; bu incecik şok dalgasının arkasında kalan madde yüksek basınç ve ısı altındayken, önünde kalan madde değildi. ChapmanJouget Teorisi'ni yeniden gözden geçiren üç araştırmacı şok dalgasının arkasında kalan patlayıcı madde içinde henüz hiçbir Kimyasal reaksiyon oluşmadığını, daha arkada ve reaksiyon bölgesinin sonlarına doğru ise enerji bırakan tüm kimyasal reaksiyonların tamamlanmış olduğunu ortaya koydular Zeldovlchvon NeumannDoerlng (ZDN) modeli, bilim adamlarının bir patlamanın nasıl oluştuğu hakkında yaklaşık bir tanımlama yapabılmelerini sağladı: Sakin bir şekilde duran bir patlayıcı madde içinde yayılan şok dalgası onu anında sıkıştırıp ısıtarak kimyasal reaksiyonların ortaya çıkmasına neden olur ve bu kimyasal reaksiyonlar çok ufak bir zaman dilimi içinde, enerjilerini nakletmiş olurlar. Bu enerji şok dalgasının ilerlemesi için gereklı olan yüksek basınç ve ısı koşullarının korunmasına yardımcı olur. Reaksiyon bölgesinin sonuna doğru, reaksiyonlar tamamlandığında, gazlar genışleyerek kendilerini gösterirler. Bölgenin arkasında oluşan genişleme, reaksiyonlar üzerinde sadece çok ufak bir etki gösterir. Patlamaların kimyasal ve fiziksel özellikleri arasında belirgin bir ilişki olmakla birlikte, hem ChapmanJouget ve henı de ZDN modelleri bu iki süreci ayrı ayrı inceleyerek, patlamanın analizini kolaylaştırmaya çalışmışlardır. O zamanki düşünce, dalgalanma ve çalkantıların reaksiyon bölgesinde, maddenin mekanik akışından ıleri geldiğini kabul etmekle birlikte, bu tür dalgalanmaların doğuracağı etkilerin kimyasal reaksiyonlar üzerinde, patlama modellerınde nıtelik bakımından belirli bir değişiklik yaratmayacak kadar az olacağı idi. Görüldüğü gibi, fizikçi ve kimyagerler patlayıcılar konusunda yaptıkları çalışmalarda birçok sorunla karşılaşmaktadır. Bu sorunlar, çözümlemesi hayli zor olmakla birlikte, bir sonuca ulaştıklarında modern yaşamın gerektirdigı patlayıcı sanayiinin daha emin ve daha doğru çalışmasına olanak verecektir. (Sci•ntlflc American) TRT'nin Dünyaya Sunduğu Yenilik: TV Aracılığıyla BIIKnsel Yayın Reşit Canbeyli TRT'nin çjeçen hafia zakkumdan elde edilen bır maddeyle kanser tedavisi konutunu ilk haber olarak sunması, sanınz elekfronik yayıncılıkfa yeni bir adımdı. Tıp gibi yeni gelişmelerin yılhr turen birçok aşamadan geçtikten sonra bilim çevrelerinin onayını aldığı bir alanda, yerleşik tüm aelenek ve kurallan çiğneyerek bir 'buluş'u dünyaya duyurmanın gereğini anlamak zordur. Bu, bir bakıma Arfimet'in ünlü keşfinden sonra yıkandığı harnamdan difarı fırlayarak '«vraka diye bağırması ile kanılaştmlabilir. Ancak, Arfimet'in . keşfi o kadar önemli, sevinci o kadar böyüktü ki, böyle bir davranışın çok fazla tayıda kımteyi rahattız etmesi söz konusu değHdi. Aynca, Arfimet'in döneminde, daha sonra ne kadar önemli olduğu anlaşılacak kesfin'i aktarabileceği ne bir bilim kurumu, ne de bulusunu yayımlayabileceui bir bilim dergisi vardı. Bu bakımaan, davranısınt anlayısla karşılamak için birçok neden vardı. Ancak, geçen hafta TRT'nin sunduğu 'sov' için bunları söylemek olanaksız. Hemen belirtelim ki, ju anda ele alınan konu ne bu maddenin etkinliği, ne de bu maddeyle sağlığma kavustuğuna inanıp bu doğruhuda tanıklık eden kisilerle ilaili Konu, doğrudan TRT'nin torumsuzluğu ve elli milyontuk bir Olkede bilimtel konularm bu kadar hafife alınmasıdır. Bir gün önceki haberi, altı ay önceki arsiv filmiyle 'renklendirmesi'ne artık alıştığımız TRT, habercilik konusunda bu kez izleyicileı* karşı basit bir saygısızlığm ötesinde hata yapmıs, insanıarın yuzlerce yıllık uğrasla kazandığı bilimsel birikimi ve bunun getirdiği kurumsal denetim süreçlermi bir yana HİD, bir çesît bilim yargıçlığı yapmıstır. YıVardır bninen ve nayli tartısmalı olduğunu TV izleyicilerinin bir gün sonra ancak gazetelerden öğrenebildikleri bir maddeyi, göklerde yeni keşfedilmis bir süpernovanın gerektirdiği ivedilikle sunmak, ancak TRT'nin marifeti olabilir. Bu ülkedeki tıp fakültelerini, çok sayıdaki kanser uzmanlarını biçe sayıp, avrıca Dr. özel'in tedaviye çalısıp aa başanlı olamadığı (ve belki de sağlıklarına zarar verdıği) kisileri göz önünde bulundurmaaan böylesine bir yayın yapmak, bu ülkenin seyircilerine olduğu kadar, bilim çevrelerine de derin bir saygısızlığm göstergetidir. TRT'nin dana sonraki günlerde bu hatayı düzeltmeye yönelmesi olumlu görünse de, ilk etktnin izlerinin silinmesi oldukça zordur. Bu yayın, bilimsel çevreleri devre dısı aırakmıs, birçok nastaya yanlıj yere umut vermiftir. Korkanz, TRT bu tavrıyla bu toplumda muskacılıktan kocakarı ilaçlanna kadar insan umudunun sömürülmesine dayalı çağdısı yöntemlerin pekiftinlmesine de katkıda bulunmustur. PATLAMA ÛALGASI, bır bılgısayar yardımıyla elde edilen bu resımlerde patlayıcı bir gaz içlnde soldan sağa yayılan bir patlama dalgası renkll nenklerle tanımlanmıştır. Denlz mavisi düşük ısıyı, reaksıyona girmemiş gazı; türkuvaz ve kırmızı ise yüksek ısı ıle tümüyle reaksiyona girmiş gazı ifade etmektedır. Ara hir ısı ile kısmi reaksiyon durumu pembe ile göstBrilmiştir. Patlama dalgasınn önünde şok dalgası çaprazlama yayılan bir blleşken, arkasında tümüyle reaksıyona girmemiş bir gaz kümeslnin oluşmasına neden olur.