Atom ve Atom Teknolojilerini Anlamak
Değerli okur, bu yazımın konusu çıkacak olan Catch Tech adlı dergimizde sizlerle paylaşacağım yazım için atom ve atoma dair kısaca teknik bilgi almanızı ve bilenler için ise kendilerini geliştirmelerini veya bilgilerini tekrar etmelerini elimden geldiğince sağlamaya çalışmak. Keyifli okumalar dilerim.
Atom Nedir?
Bir elementin kimyasal ve fiziksel özelliklerini taşıyan en küçük parçasına atom denmektedir. Evrendeki bilinen hemen her madde pozitif “+” yüklü bir çekirdeğin etrafında dönen negatif yüklü “-“ elektronlardan oluşan atomlardan meydana gelmektedir ( Kozmik madde, anti madde ve yüksek enerjili madde gibi bazı istisnaları mevcuttur). Atomun çekirdeğini ele aldığımızda ise çekirdek, totalde nükleon denilen pozitif yüklü protonların ve nötr (yüksüz) nötronların oluşturduğu bir birliktir. Yani etrafımızdaki neredeyse sonsuz çeşitteki madde bu üç parçacık tarafından oluşmaktadır. Günümüz bilim dünyasında elektronları oluşturan bir alt parçacığı bilinmemektedir bu yüzden elektronlar temel parçacık olarak bilinmektedir. Nükleonların ise alt parçacığı mevcuttur, bunlar kuark (bazı kaynaklarda quark olarak da geçer) olarak adlandırılır.
Molekül Nedir?
Pratikte bir atom genellikle yalnız bulunmaz, bunun sebebi atomların daha kararlı bir hal almak istemesidir. Kararlı hal ise kısaca bir atomun elektron alışverişini tamamlamasıdır diyebiliriz. Bu yüzden atomlar fazla elektronlarını vermek ya da eksik elektronlarını tamamlamak için bir arada bulunur. Atomların bir araya gelip oluşturduğu kümelere ise molekül adı verilir.
Kimyasal Tepkime ve Çekirdek Tepkimesi
Kimyasal Tepkime
Kimyasal tepkimeler(reaksiyonlar) iki veya ikiden fazla sayıdaki madde bir araya geldiğinde moleküllerindeki atomların aralarında yeni bir düzen oluşturması olayına denmektedir. Bu sırada elektron paylaşımları da değişmekte, ortaya tepkimeye giren maddelerden farklı özellikleri olan yeni bir madde çıkmaktadır ( yeni madde tepkimeye giren maddelerin bazı özelliklerini taşıyabilir). Kimyasal tepkimelerde tepkime başlangıcı ve bitişindeki parçacık sayıları değişmez.
Çekirdek Tepkimesi
Çekirdek tepkimelerinde ise kimyasal reaksiyonların tam tersi
olarak atomun çekirdeğinde bulunan parçacıklar(nükleonlar) kendi aralarında veya dış etki
sonucu değişime uğrar ve çekirdek tepkimeleri bu şekilde oluşur. Eğer çekirdek
tepkimesi sonucunda proton sayısında bir değişim olmuşsa farklı bir elemente
ait yeni bir atom oluşur.
Füzyon ve fisyon olarak iki başlıkta inceleyeceğiz.
Füzyon Reaksiyonları
Füzyon (Çekirdek parçalanması) tarafını el alacak olursak hafif radyoaktif atom çekirdeklerinin birleşerek daha ağır atom çekirdeklerini ortaya çıkarması sonucunda meydana gelir. Füzyon tepkimelerinde ortaya çıkan sıcaklık muazzam derecede büyüktür. Güneşte meydana gelen tepkimeler de bu gruba girer. Güneşin muazzam bir ısı ve enerji kaynağı olmasının sebebi de tam da budur. Hidrojen bombalarının çalışma prensibi de bu türe dahildir. Ayrıca Catch Tech’ de yayınlanacak yazımızı da bir füzyon reaksiyonuna borçluyuz J
Fisyon Reaksiyonları
Fisyon (Çekirdek birleşmesi) reaksiyonlarında ise bir nötronun uranyum gibi ağır bir element atomunun çekirdeğine çarparak yutulması ve akabinde atomun kararsız hale gelip iki veya daha fazla farklı çekirdeğe ayrılması sonucu oluşan bir reaksiyondur. Bundan dolayı füzyon tam bir çekirdek tepkimesidir. Bahsettiğimiz çarpışma sonucu ortaya çıkan atomlara fisyon ürünleri denir. Fisyon tepkimeleri sonucu ortaya çıkan enerji, kimyasal reaksiyonlarda ortaya çıkan ısı enerjisine kıyasla yaklaşık olarak bir milyon kat fazladır.
Zincirleme Fisyon Reaksiyonları
Zincirleme fisyon reaksiyonları ise bir fisyon reaksiyonu sonucu ortaya çıkan fisyon ürünlerinin aynı ortamdaki fisyon yapan atomlar tarafından yutularak onları da reaksiyona katması sonucunda meydana gelir. Bu şekilde seri fisyon reaksiyonları sonucunda çok kısa süre içerisinde devasa büyüklükte enerji açığa çıkar. Atom bombasının patlaması olayı da bu sayede olur. Nükleer santrallerde ise bu reaksiyon kontrollü yapılarak enerji üretilir bu sayede ortaya çıkan enerji miktarı öngörülebilir olup çevreye zarar vermemesi sağlanır.
Daha detaylı bilgi için:
Ankara Üniversitesi Açık Ders Kaynakları
Görsel Referansları;
Kapak: Shutterstock,
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi Petrol ve Doğalgaz Mühendisliği 3.sınıf öğrencisiyim. Merak ettikleriniz, araştırılsa güzel olur dediğiniz içerik ve fikirler için benimle iletişime geçebilirsiniz.