ince sızım
nükleer enerji nasıl oluşur – nükller enerjinin tanımı – ilk nükleer enerjiyi kim buldu – fizyon nedir
Nükleer enerji bir atomun çekirdeğinde gerçekleşen reaksiyonlar sonucu oluşan enerjidir. Çekirdek reaksiyonları genel olarak bir kütle kaybı ile gerçekleşir ve bu kütle kaybı da, 1905 yılında Einstein tarafından önerilen meşhur E=mc2 eşitliğine göre(E:enerji, m:kütle, c:ışık hızı) enerjiye dönüşür. Bu enerji olağanüstü büyüklükte bir enerjidir. Mesela 1 g kütle enerjiye dönüşürse, 22×109 kcal’ye eşdeğer bir enerji açığa çıkar ki, bu enerji yaklaşık olarak 2500 ton iyi kaliteli kömürün (ısı değeri 8 000 kcal/kg) verebileceği enerjiye veya 20 ton TNT’nin patlamasıyla açığa çıkan enerjiye eşittir.
İlk Nükleer Gücü Kim Keşfetti?
1905 yılında Einstein meşhur E=mc2 formülü ile fisyon sonucu açığa çıkabilecek enerji konusunda öngörüde bulunmuştu. Daha sonra 1930 yılında bu öngörü deneysel olarak Otto Hahn, Lise Meitner ve diğerleri tarafından doğrulandı. Dünyanın ilk insan yapısı nükleer reaktörü 1942 yılında Enrico Fermi’nin yürüttüğü bir proje sonucunda Amerika Birleşik Devletleri’nin Chicago, Illinois kentinde kuruldu.
Elektrik üreten ilk ticari nükleer güç sanralı Shippingport, Pennsylvania’da (ABD) kurulmuş ve 1957’de işletmeye girmiştir. Fisyon kullanılarak üretilen ilk elektrik ise, Aralık 1951’de Arco, Idaho’daki Deneysel Üretken Reaktöründe elde edilmiştir.
Kütle Kaybı İle Oluşan İki Tür Temel Çekirdek Reaksiyonu Vardır:
a. Çekirdek Füzyonu (çekirdek birleşmesi)
Füzyon, hidrojen(1H) gibi hafif çekirdeklerin birleşerek daha ağır çekirdeklere(2He) dönüşmesidir. Bu sırada % 0,7 kadar fark kütle enerjiye dönüşür. Füzyonu henüz kontrollü ve sürekli olarak gerçekleştirmek mümkün olamamıştır. Güneş enerjisi füzyon ile üretilir ve hidrojen bombası da kontrolsüz füzyon olayına dayanır.
b. Çekirdek Fisyonu (çekirdek parçalanması)
Fisyon, toryum(90Th), uranyum(92U) gibi ağır çekirdeklerin, daha hafif çekirdeklere bölünmesidir. Fisyon ile elde edilen enerji, kontrollü olarak reaktörlerde yani nükleer santrallerde, kontrolsüz olarak da atom bombasında kullanılmaktadır.
Çekirdeğinde 92 proton ve 143 nötron bulunan bir uranyum-235 çekirdeğine bir nötron girdiğinde, aslında çok kararsız ve her an patlamaya hazır durumda olan radyoaktif çekirdek iki parçaya bölünür:
Çekirdek Parçalanması (Fizyon)
Her bölünmeden ortalama 2,5 tane nötron açığa çıkar. Bu nötronlar komşu çekirdekleri fisyona uğratarak zincirleme reaksiyona yol açarlar. Olay, bir noktasından tutuşturulan barutun tüm kütlesinin aniden yanması gibidir. Kontrollü fisyonda hafif su, ağır su, grafit, berilyum, berilyum oksit gibi yavaşlatıcılar(moderatör) kullanılır. Atom bombasında ise hızlı nötronlar tüm uranyum kütlesini ani zincirleme reaksiyonla patlatır. Zincirleme Reaksiyon.
alıntı