Einstein atomu böyle parçaladı Atom nedir U238

BİLİM KAYNAĞI

  Nükleer silahlar, nükleer reaksiyonlar ve  fisyon kombinasyonu veya çok daha güçlü füzyon yoluyla elde edilen oldukça yıkıcı silahlardır. Yaygın patlayıcıların aksine, çok daha fazla hasar vermek için kullanılır. Konuşlandırılan yalnızca bir silah,  bir şehri veya bütün bir ülkeyi  tamamen yok etme, onu canlı veya cansız hale getirme gücüne sahiptir. 

 Savaş zamanı tarihinde, nükleer silahlar Amerika Birleşik Devletleri tarafından II. Dünya Savaşı'nda kullanıldı. Dünya Savaşı'nın son gününde iki kez eylem gördü. İlk olay, 6 Ağustos 1945 sabahı, "Little Boy" kod adlı bir uranyum silahının Japonya'nın Hiroşima kentine bırakılmasıyla meydana geldi. Üç gün sonra, aynı ülke olan Nagazaki'ye "Şişman Adam" kod adlı bir plütonyum silahı düştü. Bu silahlar sonucunda çoğu sivil 132 bin kişi hayatını kaybetti. Bu olaylardan sonra nükleer silah kullanımı tartışmaları hızlanmıştır. 

 İki temel nükleer silah türü vardır. Birincisi, Hiroşima'ya atılan uranyum bombası ve Nagazaki'ye atılan plütonyum bombası gibi  ağır çekirdekleri uranyumun ötesinde parçalayarak enerji kazanan bir fisyon bombası. Bu silahlarda, uranyum ve plütonyum gibi ağır elementlerin bölünebilir izotopları, süper kritik kütle adı verilen belirli bir ağırlık sınırının ötesinde birleştiğinde zincirleme bir  reaksiyona neden olur ve muazzam bir güç üretir. Hidrojen bombası veya füzyon bombası olarak adlandırılan ikinci tip, hidrojen çekirdeğini ateşlenen  fisyon bombası (fisyon) ile  birleşmeye zorlayarak çok yüksek enerjiler üretir. Fisyon bombalarının teorik bir sınırı vardır, ancak füzyon bombalarının performans sınırı yoktur. Amerikan Bilim Adamları Federasyonu, 2012 yılı itibariyle dünya çapında 4.300'ü faaliyette olmak üzere toplam 17.000 nükleer savaş başlığı olduğunu tahmin ediyor.

  Atom bombası, kontrolsüz bir nükleer reaksiyonla patlamanın  sağlandığı bir bomba modelidir. Nükleer reaksiyonlar bir zincirleme reaksiyonda o kadar hızlı gerçekleşir ki, patlama ile birlikte büyük miktarda enerji açığa çıkar ve bir şok dalgası oluşur. 

 Fisyon tipi nükleer reaksiyona dayalı nükleer bombalar için yüksek konsantrasyonlarda (saf) uranyum (235U) veya plütonyum (239Pu) kullanılır. Bugün üretilen bombalar çoğunlukla plütonyum içerir. Bu yüksek konsantrasyonlu malzeme, zenginleştirme tesisinden veya reaktörden çıkarılır. Nükleer zincirleme reaksiyonun gerçekleşmesi için ortamın kritik seviyenin üzerinde olması gerekir. Bunu yapmak için, belirli bir kütle belirli bir hacim içinde olmalıdır. Bu minimum gerekli kütleye kritik kütle ve hacme kritik hacim denir. Atom bombasının üzerine kritik kütleyi sağlamak için birçok malzeme yerleştirilir, ancak bu malzeme kritik kütle gereksinimlerini karşılayamayacak şekilde dağıtılır ve yerleştirilir, böylece bakım veya nakliye sırasında bomba tamamen güvenlidir. 

 Nükleer maddeye ek olarak, atom bombasının bir  patlamanın meydana gelmesi için  iki  önemli parçası vardır. Bunlardan biri tetik sigortası olarak adlandırılabilecek şeydir. Dinamit genellikle kullanılır. Bombanın patlaması için önce bu az miktardaki dinamit  patlar ve patlamanın etkileri saçılan nükleer malzemenin toplanıp kritik bir  hacme ulaşmasına neden olur. İkincisi  nötron kaynağıdır. Bu nötron kaynağından yayılan nötronlar, malzeme içinde bir nükleer zincir reaksiyonu başlatır. Bu reaksiyon kritik bir kütleye ve hacme sahiptir, daha sonra kontrolden çıkarak bir patlamaya neden olur. 1945'te ABD tarafından atılan bomba Japonya'ya büyük zarar verdi. Termonükleer bombanın keşfinden sonra, atom bombası bir taktik nükleer silah haline geldi. Bu da nükleer silahların üretilmesine yol açtı. Önce Nazi Almanya'sına atıldı. Ancak Almanya savaşta yenildiğinde Japonya'ya atıldı.

İlk deney gizlice yapıldı. Bu deneyler 1940'larda Creston'da yapıldı. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, deney alanına yakın şehirlerdeki engelli doğurganlık oranları çarpıcı biçimde arttı. Ayrıca, deneye katılan askerlerin gelecekte kansere yakalanacağına dair bilimsel  tıbbi bilgilerin çoğu, uzun yıllardır kamuya açıklanmadı. 

 

 II. İkinci Dünya Savaşı sırasında ilk çalışma Manhattan Projesi olarak başladı. 1942'de bir grup ünlü bilim adamı ABD'nin New Mexico eyaletinin Los Alamos bölgesinde gizlice toplandı. Robert J. Oppenheimer komutasında üç yıl çalıştıktan sonra ilk bombayı yapmayı başardılar. Aynı zamanda, Tennessee, Oak Ridge kasabasında başka bir gizli  üs  kuruldu. Yine patlayıcı bol malzeme üretimine başlandı. 1945'te atom bombasının  icadından sonra, Amerika Birleşik Devletleri ilk olarak aynı yılın 16 Temmuz'unda atom bombasını denedi ve insanlığa ve dünyaya yönelik tehdidin ne kadar büyük olduğunu keşfetti. New Mexico çölündeki ilk denemenin ardından dönemin ABD Başbakanı Truman gerçekleşti. 

 6 Ağustos 1945 sabahı, atom bombası Hiroşima'ya Enola Gay adlı bir bombacı tarafından atıldı. Üç gün sonra 9 Ağustos 1945'te Nagazaki'ye bırakıldı.

Nükleer silahlar canlılık için korkunç silahlardır. Ülkeler bu silarhlara ne kadar karşı görünselerde, neredeyse bütün ülkerde nükleer silah mühimmatı bulunur.

  Atom bombası veya hidrojen bombası gibi bir nükleer patlamadan sonra, gökyüzünde mantar şeklinde oluşan dev bulutları biliyoruz. Bununla birlikte, mantar bulutları yalnızca nükleer bir patlamadan sonra değil, aynı zamanda güçlü bir kimyasal patlamadan sonra da oluşabilir. Geçtiğimiz günlerde Lübnan'ın başkenti Beyrut'ta bir kamera, şehirdeki bir limandaki bir depoda amonyum nitrat patlaması sonrasında oluşan mantar şeklinde bir bulutu görüntüledi. Mantar bulutları nasıl oluşur? 

  Güçlü bir patlamanın açığa çıkardığı enerji, havadaki gazı çok sıcak yapar. Bu sıcak hava balonuna ateş topu denilebilir. Patlama sonucunda ısınan hava genişler ve yukarı doğru hareket etmeye başlar. Mantar bulutunun gövdesinin bir parçasını oluşturur.  

 Mantar bulutunun en sıcak kısmı merkezidir. Bulutu oluşturan sıcak gazın yoğunluğu, çevreleyen soğuk gazın yoğunluğundan daha düşüktür. Bu konvektif harekete neden olur. Başka bir deyişle, mantar bulutunun içindeki sıcak gaz bir girdap gibi  hareket etmeye başlar.

  Atom çok küçük olduğu için, 19. yüzyılın sonuna kadar onun hakkında bilinenlerin çoğu, oldukça yüksek bir hata payıyla teori veya deneyin sonucuydu. Atom, maddeyi oluşturan bölünmez ve kararlı bir yapı olarak kabul edilir. Görünmez atomların iç yapısı hakkında bir bilgi olmadığı gibi, bu iç yapıyı ve atomları oluşturan parçacıkları inceleyecek herhangi bir deneysel teknoloji ve ekipman da yoktur. Ancak teknolojinin ve sanatın gelişmesi  sayesinde  beklenmedik deneysel cihazlar gerçek oldu. Her şeyin başlangıcı  basitti: Cam üfleme ve cam yapımının gelişmesi sayesinde, gazın neredeyse tamamen boşaltıldığı cam tüpler Avrupa'da üretilebildi. O cam tüplerden biri 

 Bir uca bir plaka, diğer uca bir plaka yerleştirildi ve  sistemden yüksek voltajlı bir akım geçirildi. İçerdiği ince gaza bağlı olarak cam tüpten farklı renklerde ışık yayılır. Katot ışınları adı verilen bir levhadan diğerine geçen parçacıklara ne olduğu büyük bir gizemdir. Alman fizikçi Johann Hittorf, 1869'da katot ışınlarını keşfetti.

  J. J. Thomson 1897'de katot ışınının aslında şimdiye kadar bilinmeyen negatif yüklü bir parçacık olduğunu fark etti. Atomun temel bir parçacık olmadığını, başka parçacıklardan oluştuğunu gösterdiği için önemlidir. Ama şimdi yeni bir sorun ortaya çıktı. Atomlar tamamen boşalmıştır, ancak negatif yüklü parçacıklar içerir. Bu sorunu çözmek için Thomson, elektronların ve pozitif yüklü parçacıkların birbirine dolandığı bir model önerdi. Bu modelde, negatif yükler, pozitif yüklü bir pudingdeki eriklerle karşılaştırılır. Thomson'ın atom modeli Türkiye'de kuru üzümlü turta modeli olarak bilindiğinden, erik pudingi Türk fizikçilerini memnun etmeyecektir. 

 

 Erik pudingi veya üzümlü kek modelinin raf ömrü  uzun sürmez. Atomun yapısını öğrenmeye can atan Hans Geiger ve Ernest Marsden, 1909'da bir deney yaptılar: Alfa parçacıklarını (helyum atomunun çekirdeğini), çocukların kaşıkla pudingi kemirmeleri gibi, ince bir altın tabakasının üzerine yerleştirdiler. Alfa parçacıkları bir elektronun yaklaşık 8.000 katı ağırlığında ve  ortalama 16.000 km/s hıza sahip olduğundan, parçacıkların bir peçeteye sıkıştırılmış altın benzeri kurşun tabakasından geçmiş olması gerekirdi. Bu hızda bir parçacık bir Thomson atomuna yaklaştığında, dağınık pozitif yük tarafından hafifçe itilir ve birçok elektron tarafından hafifçe çekilir. Ama sonunda çok az yön değiştirecek ve yoluna devam edecek. Geiger ve Marsden deneylerinde, bu beklentinin aksine her 8.000 alfa parçacığından 1'inin geldiği yönden 90 derecenin biraz üzerinde dağıldığını gözlemlediler. İşte harika bir keşif: Bazı alfa parçacıkları duvara çarpıyormuş gibi saçılıyor, neredeyse kurşun bir havludan sekiyor! Bu, Thomson'ın atom modeliyle açıklanamaz. Geiger ve Marsden'in öğretmeni Rutherford, gözlemi hayatının en önemli görüşü olarak tanımladı ve teorik olarak açıklamak için bir kağıt parçası çıkardı. En olası açıklama, Thomson'ın tüm atoma dağıttığı kütle ve pozitif yükün bir merkezde toplanmış olmasıdır. Böylece Rutherford, atomun  yarıçapı  atomunkinden çok daha küçük olan pozitif yüklü bir çekirdeğe sahip olduğunu öne sürdü ve mevcut verileri kullanarak bu çekirdeğin yarıçapını  hesapladı.

  KAYNAKÇA:

  Wikipedi