iltasyazilim
FD Üye
Bir atom bombasında ana tema fizyon reaksiyonunun çok kısa bir sürede gerçekleştirilmesidir Atom bombasında biri doğal diğeri yapay olmak üzere iki tür malzeme kullanılır Bunlardan doğal olanı uranyum (235U), yapay olanı ise plutonyumdur (239Pu)
Atom bombasının yapımında en önemli problemlerden biri kullanılacak olan bu malzemelerin eldesidir 235U tabiatta 238U ile birlikte çok az miktarda bulunur Bombada kullanılacak olan 235U’in çok saf olması gerekir, bu yüzden 238U’dan ayrılmalıdır 239Pu ise tabiatta bulunmaz, nükleer reaktörlerde 238U’dan elde edilir
Fizyonun başlamasını sağlayacak ilk nötronlar Ra–Be gibi bir nötron kaynağından elde edilir Fizyon olayında bir atomun parçalanmasından 2 ya da 3 tane nötron açığa çıkar Eğer, ortam şartları elverişli ise parçalanma sonucu oluşan nötronların da, başka atomları parçalamaları ile fizyon reaksiyonu zincirleme olarak devam eder Zincir reaksiyonunun kendiliğinden ilerlemesi için gerekli şart ise açığa çıkan nötronların kaybolmadan yeni parçalanmaları sağlamasıdır Nötronların kaybolması; ya ortamda bulunan safsızlıklar (238U gibi) tarafından soğurulması ile ya da çeşitli çarpışmalar sonucunda nükleer patlayıcı içinden çıkıp gitmesi ile olur Dolayısıyla ,atom bombası yapımında dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardan bir diğeri nötron kayıplarını en aza indirmektir
Bir nötronun bir atom çekirdeğine çarpması her zaman fizyon ile sonuçlanmaz Bazen çekirdek nötronu yuttuğu halde bölünmeyebilir Bazen ise nötron çekirdek tarafından yansıtılabilir Bu çarpışmalar sonucunda ortamda dolaşan nötron bir miktar enerjisini kaybederek yavaşlar ve fizyon yapma gücü artar Önemli olan bu nötronun nükleer patlayıcı içinden kaçmadan fizyon yapıncaya kadar dolaşmasıdır Bunun için ise kullanılan patlayıcı maddenin bu dolaşmaya elverişli büyüklükte olması gerekir İçerisinde başlatılan fizyon reaksiyonun kendi kendine sürebileceği minimum nükleer patlayıcı kütlesine kritik kütle denir
Netice itibariyle, atom bombası merkezde uranyum veya plutonyumdan oluşan bir öze sahiptir Nükleer patlamanın olabilmesi için ise bu özün kritik kütleden büyük olması gerekir Ancak, kritik kütlenin üzerindeki maddenin kendiliğinden patlama ihtimali vardır Bu yüzden patlayıcı madde özü, bombaya çeşitli parçalar halinde yerleştirilir Bomba ateşleneceği zaman bu parçalar bir araya gelip bir küre oluşturmalıdır Bu parçaların küre şeklinde birleşmelerini sağlamak için ise trinitrotoluen (TNT, dinamit) kullanılır Önce TNT patlatılır Bu patlama sonucunda nükleer kütle bir araya gelir ve asıl patlama gerçekleşir
Atom bombası ile ilgili ilk çalışmalar Robert J Oppenheimer öncülüğünde 1942 yılının sonlarında başlamıştır New Mexico eyaletinin Los Alamos adlı bölgesinde bir “beyin takımı ile başlayan çalışmalar yaklaşık 3 yıl sonra ürününü verdi Atom bombasının ilk denemesi 16 Temmuz 1945 günü Meksika sınırına yakın bir çölde (Alamogordo) gerçekleştirildi Patlamanın şiddeti beklenenden çok fazla olmuştu Yaklaşık 20000 ton TNT’nin patlamasına eşit bir etki görüldü Elde edilen bu başarı üzerine atom bombasının Japonya’nın iki önemli şehrinde kullanılması kararlaştırıldı
6 Ağustos 1945 sabahı ilk atom bombası “Enola Gay isimli bir bombardıman uçağı ile Hiroşima’ya atıldı Saniyenin onbinde biri kadar kısa bir sürede gerçekleşen patlamanın ilk etkisi gözleri kör eden bir ışıktı Ardından gelen 300000 °C’lik ısı etkisi ise yaklaşık 3 km çapındaki her şeyin yanmasını sağladı Daha sonra ise patlamanın etkisiyle başlayan ve saatte 1800 km ile esen alev rüzgarı çevredeki her yükseltiyi dümdüz etti Ama asıl kalıcı etkiyi patlamadan bir kaç dakika sonra başlayan bir yağmur gerçekleştirdi Yağmur ile tüm radyoaktif serpinti bölgeye inmiş oldu Saniyelerle ölçülebilecek bir zaman dilimi içerisinde Hiroşimayı yok eden bu korkunç bombanın bilançosu yaklaşık 80000 ölü ve 100000 yaralı olarak belirlenmiştir
9 Ağustos 1945 günü ise ikinci atom bombası Nagazakiye atıldı Bu şehirdeki insanların daha önceden uyarılması buradaki ölümlerin daha az olmasını sağladı Ancak, her iki şehirde de radyasyondan kaynaklanan ölümler 15 Ağustos 1945’ten sonra görülmeye başlandı Gönüllü olarak kurtarma çalışmalarına katılan veya akraba ve dostlarını harabeler içinde arayan bir çok insan farkında olmadan yüksek miktarda radyasyon almışlardı Radyasyondan kaynaklanan ölümler, bombanın patladığı anda meydana gelen şok, ısı ve yıkım etkisiyle gerçekleşen ölümlerden kat kat fazla olmuştur Bu sonuç; atom bombasının insanlık için ne denli tehlikeli bir silah olduğunu ortaya koymuştur
Kimya 1, Sürat yayınları, Altın seri, Necdet Çelik, Ali Rıza Erdem, Ayhan Nazlı, Varol Gürler, Hulusi Patlı, Hasan Karabürk, 1997, İstanbul
Atom bombasının yapımında en önemli problemlerden biri kullanılacak olan bu malzemelerin eldesidir 235U tabiatta 238U ile birlikte çok az miktarda bulunur Bombada kullanılacak olan 235U’in çok saf olması gerekir, bu yüzden 238U’dan ayrılmalıdır 239Pu ise tabiatta bulunmaz, nükleer reaktörlerde 238U’dan elde edilir
Fizyonun başlamasını sağlayacak ilk nötronlar Ra–Be gibi bir nötron kaynağından elde edilir Fizyon olayında bir atomun parçalanmasından 2 ya da 3 tane nötron açığa çıkar Eğer, ortam şartları elverişli ise parçalanma sonucu oluşan nötronların da, başka atomları parçalamaları ile fizyon reaksiyonu zincirleme olarak devam eder Zincir reaksiyonunun kendiliğinden ilerlemesi için gerekli şart ise açığa çıkan nötronların kaybolmadan yeni parçalanmaları sağlamasıdır Nötronların kaybolması; ya ortamda bulunan safsızlıklar (238U gibi) tarafından soğurulması ile ya da çeşitli çarpışmalar sonucunda nükleer patlayıcı içinden çıkıp gitmesi ile olur Dolayısıyla ,atom bombası yapımında dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardan bir diğeri nötron kayıplarını en aza indirmektir
Bir nötronun bir atom çekirdeğine çarpması her zaman fizyon ile sonuçlanmaz Bazen çekirdek nötronu yuttuğu halde bölünmeyebilir Bazen ise nötron çekirdek tarafından yansıtılabilir Bu çarpışmalar sonucunda ortamda dolaşan nötron bir miktar enerjisini kaybederek yavaşlar ve fizyon yapma gücü artar Önemli olan bu nötronun nükleer patlayıcı içinden kaçmadan fizyon yapıncaya kadar dolaşmasıdır Bunun için ise kullanılan patlayıcı maddenin bu dolaşmaya elverişli büyüklükte olması gerekir İçerisinde başlatılan fizyon reaksiyonun kendi kendine sürebileceği minimum nükleer patlayıcı kütlesine kritik kütle denir
Netice itibariyle, atom bombası merkezde uranyum veya plutonyumdan oluşan bir öze sahiptir Nükleer patlamanın olabilmesi için ise bu özün kritik kütleden büyük olması gerekir Ancak, kritik kütlenin üzerindeki maddenin kendiliğinden patlama ihtimali vardır Bu yüzden patlayıcı madde özü, bombaya çeşitli parçalar halinde yerleştirilir Bomba ateşleneceği zaman bu parçalar bir araya gelip bir küre oluşturmalıdır Bu parçaların küre şeklinde birleşmelerini sağlamak için ise trinitrotoluen (TNT, dinamit) kullanılır Önce TNT patlatılır Bu patlama sonucunda nükleer kütle bir araya gelir ve asıl patlama gerçekleşir
Atom bombası ile ilgili ilk çalışmalar Robert J Oppenheimer öncülüğünde 1942 yılının sonlarında başlamıştır New Mexico eyaletinin Los Alamos adlı bölgesinde bir “beyin takımı ile başlayan çalışmalar yaklaşık 3 yıl sonra ürününü verdi Atom bombasının ilk denemesi 16 Temmuz 1945 günü Meksika sınırına yakın bir çölde (Alamogordo) gerçekleştirildi Patlamanın şiddeti beklenenden çok fazla olmuştu Yaklaşık 20000 ton TNT’nin patlamasına eşit bir etki görüldü Elde edilen bu başarı üzerine atom bombasının Japonya’nın iki önemli şehrinde kullanılması kararlaştırıldı
6 Ağustos 1945 sabahı ilk atom bombası “Enola Gay isimli bir bombardıman uçağı ile Hiroşima’ya atıldı Saniyenin onbinde biri kadar kısa bir sürede gerçekleşen patlamanın ilk etkisi gözleri kör eden bir ışıktı Ardından gelen 300000 °C’lik ısı etkisi ise yaklaşık 3 km çapındaki her şeyin yanmasını sağladı Daha sonra ise patlamanın etkisiyle başlayan ve saatte 1800 km ile esen alev rüzgarı çevredeki her yükseltiyi dümdüz etti Ama asıl kalıcı etkiyi patlamadan bir kaç dakika sonra başlayan bir yağmur gerçekleştirdi Yağmur ile tüm radyoaktif serpinti bölgeye inmiş oldu Saniyelerle ölçülebilecek bir zaman dilimi içerisinde Hiroşimayı yok eden bu korkunç bombanın bilançosu yaklaşık 80000 ölü ve 100000 yaralı olarak belirlenmiştir
9 Ağustos 1945 günü ise ikinci atom bombası Nagazakiye atıldı Bu şehirdeki insanların daha önceden uyarılması buradaki ölümlerin daha az olmasını sağladı Ancak, her iki şehirde de radyasyondan kaynaklanan ölümler 15 Ağustos 1945’ten sonra görülmeye başlandı Gönüllü olarak kurtarma çalışmalarına katılan veya akraba ve dostlarını harabeler içinde arayan bir çok insan farkında olmadan yüksek miktarda radyasyon almışlardı Radyasyondan kaynaklanan ölümler, bombanın patladığı anda meydana gelen şok, ısı ve yıkım etkisiyle gerçekleşen ölümlerden kat kat fazla olmuştur Bu sonuç; atom bombasının insanlık için ne denli tehlikeli bir silah olduğunu ortaya koymuştur
Kimya 1, Sürat yayınları, Altın seri, Necdet Çelik, Ali Rıza Erdem, Ayhan Nazlı, Varol Gürler, Hulusi Patlı, Hasan Karabürk, 1997, İstanbul