Nukleer Enerji Proje Odevi

Nukleer Enerji Proje Odev
Nukleer Enerji, Kimya Proje Odevi
Nukleer enerjinin tarihcesi yararları ve zararları

1934' de İtalyan bilim adamı Enrico FERMİ Roma'da yaptığı deneyler sonucu notronların coğu atom turunu bolebileceğini bulduUranyum notronlarla bombalandığında beklediği elementler yerine uranyumdan daha fazla hafif atomlar buldu

1938' de Almanya'da Otto HAHN ve Frittz STRASSMAN radyum ve berilyum icern bir kaynaktan uranyumu notronlarla bombaladıklarında Baryum56 gibi daha hafif elementler bulunca şaşırdılarBu calışmalarını gostermek icin Nazi Almanya'sından kacmış Avustralya'lı bilim adamı Lisa MEITNER' e goturduler

NUKLEER ENERJİ NEDİR?
Ağır radyoaktif (Uranyum gibi) atomların bir notronun carpması ile daha kucuk atomlara bolunmesi (fisyon) veya hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomları oluşturması (fuzyon) sonucu cok buyuk bir miktarda eneji acığa cıkar Bu enerjiye nukleer enerji denir Nukleer reaktorlerde fisyon reaksiyonu ile edilen enerji elektriğe cevrilir Guneşteki reaksiyonlar ise fuzyon reaksiyonudur Bu reaksiyonun yarattığı sıcaklık fisyon reaksiyonundakinden cok daha fazladır (birkac milyon derece santigrad) Bu yuzden bu sıcaklığı kontrol edebilecek bir fusyon reaktoru henuz kurulamamıştır
Atom, Fisyon, Fuzyon, Zincirleme Tepkime (Reaksiyon) Nedir?

Atom

Bir elementin kimyasal ozelliklerini taşıyan en kucuk parcasına atom denir Evrende bilinen butun maddeler (kozmik madde, yuksek enerjili madde ve anti madde haric), pozitif yuklu bir cekirdek ve etrafında donen negatif yuklu elektronlardan oluşan yaklaşık 100 farklı atomdan meydana gelmektedirler Atomun cekirdeği ise nukleon olarak adlandırılan ve elektronlara gore yaklaşık 2000 kat daha ağır olan, artı yuklu proton ve yuksuz notronlardan oluşmaktadır Dolayısıyla bu uc parcacık, etrafımızdaki sonsuz ceşitlilikteki maddenin temel yapı taşlarıdır Şu andaki bilgilerimiza gore elektronlar, kendilerini oluşturan alt parcacıklar olmadığından temel parcacık olarak kabul edilirler Nukleonlar ise, elektronun 1yuklu olduğu varsayıldığında, +23veya 13elektrik yukunde olan quark adı verilen uc alt parcacıkdan oluşmuşlardır

Molekul: Doğada atomlar genellikle daha kararlı enerji seviyelerinde bulunmak amacıyla yorungelerinde bulunan elektronları başka atomlarla paylaşırlar Atomların bir araya gelmesi ile molekuller oluşur Bir elementte aynı cins atomlar tek olarak veya molekuller halinde biraradadır

Kimyasal Tepkime: İki veya daha fazla sayıda madde biraraya geldiğinde, molekullerdeki atomların aralarında yeniden duzenlenmesine kimyasal tepkime denir Bu sırada elektronların paylaşılması da değişir Kimyasal tepkimelerin bir ozelliği, ilgili atomların cekirdeklerinde bulunan parcacık sayısının tepkime sırasında değişmemesidir

Cekirdek Tepkimesi: Kimyasal reaksiyonların aksine atomların cekirdeklerinde bulunan parcacıkların kendi aralarında veya dışardan gelen bir etki sonucunda değişimleri sonucunda cekirdek tepkimeleri oluşur Cekirdek tepkimesi sonucunda eğer proton sayısı değişiyor ise farklı bir elemente ait bir atom oluşmuş olur

Fisyon (Cekirdek Parcalanması):

Fisyon bir notronun, uranyum gibi ağır bir element atomunun cekirdeğine carparak yutulması, bunun sonucunda bu atomun kararsız hale gelerek daha kucuk iki veya daha fazla farklı cekirdeğe bolunmesi reaksiyonudur Dolayısıyla Fisyon, bir cekirdek tepkimesidir Parcalanma sonucunda ortaya cıkan atomlara fisyon urunleri denir Bunların bazıları radyoaktiftir Bir notron yutulması ile başlayan fisyon tepkimesi sonucunda, buyuk miktarda enerji ile birlikte, birden fazla notron ortaya cıkar Cekirdek tepkimeleri sonucunda acığa cıkan enerji, kimyasal tepkimelere gore yaklaşık bir milyon kat duzeyinde daha fazladır

Zincirleme Reaksiyon: Fisyon sonucunda ortaya cıkan notronların, ortamda bulunan diğer fisyon yapabilen atom cekirdekleri tarafından yutularak, onları da aynı reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanmasıdır Kontrolsuz bir zincirleme reaksiyon, cok cok kısa bir sure icinde cok buyuk bir enerjinin ortaya cıkmasına neden olur Atom bombasının patlaması bu şekildedir Nukleer santrallarda ise zincirleme reaksiyon kontrollu bir şekilde yapılır Bu kontrolun kaybedilerek nukleer yakıtın bir bomba haline donuşmesi fiziksel olarak olanaksızdır


Atom Bombasının Yıkıcı Etkileri (Quicktime Player'i indir)

Fuzyon (Cekirdek Birleşmesi): Hafif radyoaktif atom cekirdeklerinin birleşerek daha ağır atom cekirdeklerini meydana getirmesi olayıdır Fuzyon tepkimesinde ortaya cıkan sıcaklık cok daha buyuktur Guneşteki tepkimeler bu gruba girer

İLK NUKLEER TEPKİMEYi KİM BULDU?

Einstein, 1905 yılında E mc2 formulu ile fisyon sonucu acığa cıkabilecek enerji konusunda ongorude bulunmuştu Daha sonra 1930 yılında bu ongoru deneysel olarak Otto Hahn, Lise Meitner ve diğerleri tarafından doğrulandı Dunyadaki insan yapısı ilk nukleer reaktor 1942 yılında Enrico Ferminin yuruttuğu bir proje sonucunda Amerika Birleşik Devletleri' nin Chicago, Illinois kentinde kuruldu

Ancak, dunyadaki ilk nukleer reaktorun ortaya cıkışı milyonlarca yıl oncesine dayanmaktadır Afrika'da Oklo, Gabondaki bir uranyum madeninde, yeraltı sularının da maden icinde bulunması nedeniyle doğal bir nukleer reaktor oluştuğu ve binlerce yıl ısı urettiği son yıllarda ortaya cıkarılmıştır

Her iki reaktor de fisyonu kullanarak ısı uretmiş fakat hicbiri elektrik uretmemiştir

Elektrik ureten ilk ticari nukleer guc santralı Shippingport, Pennsylvania'da (ABD) kurulmuş ve 1957'de işletmeye girmiştir Fisyon kullanılarak uretilen ilk elektrik ise, Aralık 1951'de Arco, Idahodaki Deneysel Uretken Reaktorunde elde edilmiştir