Fisyon nedir?

Fisyon; Ağır bir atom çekirdeğine yüksek hızlı parçacık yollanarak çekirdeğin parçalanması olayıdır.

Bir nötronun, uranyum gibi ağır bir element atomunun çekirdeğine çarparak yutulması ve bunun sonucunda bu atomun kararsız hale gelerek daha küçük iki veya daha fazla çekirdeğe bölünmesi ile gerçekleşen reaksiyonudur.

Bu olay genellikle şu şekilde gerçekleşir. Yavaşlatılmış bir nötron, belli kütlede ağır bir element atomu olan 235U (uranyum) çekirdeğine çarptırıldığında kararsız bir atom olan 236U çekirdeğine dönüşür.

Simetrisi bozulan atom titreşim yapar ve çekirdeğin parçalanmasına neden olur. Bu parçalanma sonucunda atom, en az iki farklı elemente dönüşür.

Reaksiyon esnasında nükleon sayıları korunduğu halde kütle korunmaz. Oluşan kütle kaybından dolayı muazzam bir enerji açığa çıkar.

Fisyon'un enerji açısından incelenmesi

Uranyum gibi ağır elementlerin nükleon başına düşen bağlanma enerjileri düşük olduğundan bu elementler bölünerek bağlanma enerjisi yüksek olan orta ağırlıktaki elementlere dönüşmek isterler. Nükleon başına düşen bağlanma enerjilerini, kütlelerini bir miktar kaybederek artırırlar.

Bu enerji Einstein’e göre;

E=m.c2 formülüyle hesaplanabilir.

Ağır uranyum elementinin parçalanması sonucunda kripton (Kr) ve baryum (Ba) gibi, yüze yakın farklı orta ağırlıkta element oluşabilir. Fisyon reaksiyonu sonucu açığa çıkan alfa ve gama ışınlarının yanı sıra oluşan nötronlar, zincirleme fisyon reaksiyonları oluşturur. Reaksiyonlarda, parçalanan elementin saflığı önemlidir.

Bundan dolayı fisyon enerjisini kullanan ülkeler, yakıt olarak kullandıkları uranyum elementini zenginleştirme çalışmaları yürütmektedirler.

Nükleer Enerji” adlı yazımızda da belirttiğimiz gibi Enrico Fermi tarafından tasarlanan ilk nükleer reaktörde fisyon reaksiyonlarıyla büyük miktarlarda enerji üretilebilmektedir. Üretilen bu enerji elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu enerjiden pek çok alanda faydalanılır. Ancak, fisyon reaksiyonlarının atom bombası gibi zarar verici örnekleri de mevcuttur.

Füzyon (çekirdek birleşmesi) nedir?

Hafif radyoaktif atom çekirdeklerinin birleşerek daha ağır atom çekirdeklerini meydana getirmesi olayıdır. Füzyon tepkimesinde ortaya çıkan sıcaklık çok daha büyüktür. Güneşteki tepkimeler bu gruba girer.

Zincirleme reaksiyon nedir?

Fisyon sonucunda ortaya çıkan nötronların, ortamda bulunan diğer fisyon yapabilen atom çekirdekleri tarafından yutularak, onları da aynı reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanmasıdır. Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon, çok çok kısa bir süre içinde çok büyük bir enerjinin ortaya çıkmasına neden olur.

Atom bombasının patlaması bu şekildedir. Nükleer santrallarda ise zincirleme reaksiyon kontrollü bir şekilde yapılır. Bu kontrolün kaybedilerek nükleer yakıtın bir bomba haline dönüşmesi fiziksel olarak olanaksızdır.

Yorumlar

Bu sayfa ait yorum bulunamadı. İlk yorum yapan siz olun.

Yorum ekle

Vazgeç