Hepimizin de bildiği gibi atom çekirdeğini parçalayarak enerji elde edebiliriz. Nükleer de zaten çekirdek anlamına gelir. İki şekilde bu enerjiyi elde edebiliriz. Fisyon ve füzyon. Fisyon parçalanma; füzyon ise birleşme demektir.
Fisyonda temel olarak radyoaktif bir atomun (uranyum ve plütonyum gibi) çekirdeğine nötron gönderilir. Atom kararsız hale gelir ve daha küçük atomlara parçalanırken aynı zamanda enerji açığa çıkarır. Uranyumun fisyonunda, uranyum-235 nötron bombardımanı sonucu bir adet nötron alır ve daha kararsız olan uranyum-236 haline geçer. Daha sonra ise parçalanarak baryum, kripton ve 3 adet nötron meydana getirir. Bunların yanında yaklaşık 20.000 ton TNT gücünde bir enerji açığa çıkarır. Salınan 3 nötron ise ortamdaki diğer uranyum-235 atomları tarafından alınır ve zincirleme bir şekilde bu reaksiyon devam eder. Bomba ile nükleer santraller arasındaki fark burada devreye giriyor. Atom bombalarında bu zincirleme reaksiyon kontrolsüz bir şekilde yapılır. Nükleer santrallerde ise reaksiyon kontrol altındadır. Hiroşima ve Nagazaki’ye atılan bombalar birer fisyon bombasıydı birazdan bu konuya döneceğim.
Füzyonda ise birleşme söz konusudur. Küçük atomlar birleşerek meydana daha büyük atomlar getirirler. En bilindiği hidrojen-hidrojen birleşmesi ya da izotopları olan döteryum-trityum birleşmeleridir. Bu atomlar birleştiğinde meydana helyum gelir. Tabi açığa çıkan enerji ise fisyondakinden kat ve kat fazladır. Fakat bu iki atomu birleştirebilmemiz için çok yüksek sıcaklık ve basınca ihtiyaç duyarız. Çünkü atom çekirdeklerindeki proton parçacıkları, pozitif yüklü oldukları için birbirlerini iterler. Bu iki parçacığı kaynaştırmak için gereken enerji ise fisyondan sağlanır. Füzyonun bomba şekline hidrojen bombası denir. Yani kısaca hidrojen bombasını patlatabilmek için öncesinde küçük bir atom bombası patlatılır. Buradan açığa enerji ile hidrojen atomlarının kaynaşması sağlanır ve muazzam bir enerji açığa çıkar. Bu bombalara termonükleer silahlar da denir.
Nükleer ve Elektrik Ne Alaka?
Nükleer enerjiyi nasıl elde ettiğimizi temel olarak öğrendik iyi de bundan nasıl elektrik elde edeceğiz? Öncelikle elektriğin nasıl üretildiğini anlayalım. Bakır gibi iletken bir tel ile sarılı bobinin içinde bir mıknatıs hareket ettirebilirsek ilkel de olsa elektrik üretiriz. Bütün mesele bu. Hidroelektrik santrallerinde, barajdan akan su bu hareketi sağlar mesela; rüzgar enerjisinde ise dönen rüzgar gülü. Nükleer enerjide de, elde edilen enerji ile su buharlaştırılıp bu türbinlerden geçirilerek elektrik üretilir. O büyük bacalardan çıkan duman aslında su buharıdır.
Nükleer Çocuklar
İlk defa bir nükleer silah saldırı amacıyla 2. Dünya Savaşı’nda ABD tarafından Japonya’ya karşı kullanılmıştır. 6 ve 9 Ağustos 1945 tarihlerinde, sırasıyla Hiroşima ve Nagazaki şehirlerinde patlatılmışlardır. Little Boy, Hiroşima’ya atılmış ve 18 kiloton TNT’lik bir patlama gücüyle, patlama anında yaklaşık 66 bin kişinin ölümüne sebep olmuştur. 3 gün sonra ise Nagazaki’ye Fat Man atılmıştır. Bunlar Manhattan Projesi sonunda geliştirilmiş olup dünyada patlatılan 2 ve 3. nükleer bombalardır. İlki ise New Mexico’daki “White Sands Missile Range”de yapılan Trinity testidir. Fotoğraf: Trinity testinde, patlamadan 0.016 saniye sonra çekilmiş fotoğraf.
Trinity testinin videosu: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Trinity_test.ogv
Nükleer enerji konusunda meraklılar için Ayhan Tarakcı hocamızın youtube kanalını öneriyorum: https://www.youtube.com/channel/UCOgCIGPoRY3q644bN1uOg4g
