Hepimiz buzdolabının ne işe yaradığını biliriz,fakat çok azımız nasıl çalıştığını bilir.

Temel olarak çalışma prensibi çok kolaydır ve sırrı sobamızın üzerinde kaynamakta olan içi su dolu bir çaydanlıkta gizlidir.Bu ikisi aslında birbirinden çok uzak görünsede aralarında tahmin ettiğimizden daha fazla ilişki vardır.

Hepimiz kaynamış bir çaydanlığın sıcak,buzdolabının soğuk olduğunu hepimiz biliriz.İki ayrı olay gibi görünüyor olsada”soğuk”sadece ısı azlığıdır.Cisimleridirekt olarak soğutamayız,tüm yaptığımız o cisimden ısıyı çekmektir.Bu da buzdolabının ana görevidir.Isıyı çekebilmenin tek yolu o cisme,başka bir soğuk cisimle yaklaşmaktır.Tepeden aşağı akan dere gibi,ısı sıcaktan soğuğa doğru akar.Bir buz kabininde ılık yiyeceklerdeki ısı,soğuk buz kütlesi tarafından çekilir. Yazının Devamını Oku »

Yüzyılımızın meşhur fizikçilerinden Richard P. Feynman, korkunç bir afet sonucu insanlığın şimdiye kadar ürettiği bütün bilgi ve teknolojinin bir anda yok olacağı bir felâketle karşılaşmamız durumunda, gelecek kuşaklara yalnızca bir cümlelik bir bilgi aktarma imkânına sahip olsaydık, bu hakkımızı en akıllıca nasıl kullanabileceğimiz sorusunu sormakta ve şu cevabı vermektedir:

“Bütün maddeler, birbirlerine çok yaklaştıklarında birbirini iten, belli bir mesafeden sonra ise aralarındaki uzaklıkla ters orantılı olarak birbirini çeken atom dediğimiz çok çok küçük parçacıklardan yapılmıştır.” Yazının Devamını Oku »

Öz ısı? nın diğer bir adı da ISINMA ISISI? dır. CGS birimleri sistemine göre bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 °C yükseltmek için verilmesi gereken ısıdır. CGS Birimleri, santimetre (uzunluk), gram (kütle) ve saniye (zaman) birimleri temeline dayanan ve tarafından SI Birimleri yeri alınana kadar bilim adamları arasında kullanılmış bulunan metrik sistemdir. SI Birimleri ise, adını Uluslararası Birimler Sistemi anlamına gelen Fransızca Systeme International d?Unites sözcüklerinin ilk harflerinden almış , birimler sistemidir. SI Birimleri sisteminde ISINMA ISISI, bir maddenin 1 kilogramının sıcaklığını 1 Kelvin derecesi yükseltmek için verilmesi gerekli ısı miktarı olarak tanımlanır. Yazının Devamını Oku »

İlk ELEKTROMIKNATIS

1820?de Danimarkalı fizikçi Hans Christian Oersted?in (1777 ? 1851) bulduğu elektrik akımının bu özelliği, fizik tarihinin en önemli buluşlarından biridir.

1825 yılında İngiliz bilim adamı William Sturgeon, solenoidin içine yumuşak bir demir çubuk konulduğunda manyetik kuvvetinin çok artığını keşfetti. Çubuk çabucak manyetize olarak kendi manyetik kuvvetini solenoidinkine ekliyordu. Solenoit ile demir çekirdeğin birleşimine elektromıknatıs adı verildi. Yazının Devamını Oku »

Termodinamik, ısı ile diğer enerji şekilleri arasındaki bağıntıları tetkik eden bir ilimdir. Mesela, ısının mekanik enerjiye döndürülmesinin bir uygulaması olan içten yanmalı motorlar, termodinamik ilminin sahası içine girer. ‘ Muayyen bir işi elde etmek için sisteme ne kadar ısı verilmesi veya çıkarılması gerektiğinin hesap usulleri, termodinamik ilminde verilir. Yazının Devamını Oku »

Klasik Newton fiziğinin 20. asır Fizik alanındaki ilerlemeler sonucu kâinattaki hadiseleri izah etmede kifayetsizliği ortaya çıkmıştır. Klasik fizikten değişmez olarak kalan termodinamik kanunlardır.

Termodinamik I. kanununun ifadesi:
?Bir oluşta (proses), enerji ne yaratılır ne de yok edilebilir, fakat enerji bir halden diğer bir hale dönüştürülebilir. ?Çeşitli tür enerjilerin birbirine çevrilmesi gibi, madde de ?yoğunlaştırılmış enerji? kabul edilerek diğer tür enerjilere çevrilebilir. Bu kanunun Birliğe olan işareti ise; ısı, madde, enerji vs. herşeyin aslında ?Bir Tek? olduğunu göstererek, kâinatta Yaradanın birliğini gösteren diğer birlere büyük bir katkıda bulunmasıdır. Einstein?in hayatının otuz yılı üzerinde uğraştığı ve kâinattaki her çeşit enerjiyi bire indirmeye çalıştığı ?Unified Field Theory ?(Birleşik Alan Teorisi)- aslen kâinatın yapıtaşının bir tek unsûr (esir) olduğu fikriyle tamamen muvafık düşmektedir. Einstein?in bu hakikatleri gördüğünü belirten bir sözü: ?Tabiatta kudretini gösteren nihayetsiz zekânın milyonda birini, alçak gönüllüce, anlamaya çalışmak. İşte benim işim..? (MM. Etüdleri) Yazının Devamını Oku »

Dünya atmosferi çeşitli gazlardan oluşur. Ayrıca küçük miktarlarda bazı asal gazlar bulunmaktadır. Güneşten gelen ışınlar (ısı ışınları/kısa dalgalı ışınlar), atmosferi geçerek yeryüzünü ısıtır. Atmosferdeki gazlar yeryüzündeki ısının bir kısmını tutar ve yeryüzünün ısı kaybına engel olurlar. (CO2, havada en çok ısı tutma özelliği olan gazdır.)

Atmosferin, ışığı geçirme ve ısıyı tutma özelliği vardır. Atmosferin ısıyı tutma yeteneği sayesinde suların sıcaklığı dengede kalır. Böylece nehirlerin ve okyanusların donması engellenmiş olur. Bu şekilde oluşan, atmosferin ısıtma ve yalıtma etkisine sera etkisi denir. Dünya atmosferi cam seralara benzer bir özellik gösterir. Yazının Devamını Oku »

Mevcut fosil yakıtlarının (petrol, kömür vs.) önümüzdeki 30-40 yıl içinde tükeneceği beklentisinden hareket edilerek, geleceğin enerji gereksinmesinin yarısına yakın bir kısmının nükleer enerji ile karşılanması umulmaktadır. Nükleer enerjinin ortaya çıkarılması iki temel sürece dayanır. Bunlardan birincisi, günümüzdeki reaktörlerin kullandığı fisyon sürecidir. Bu sürecin yakıtları uranyum, toryum gibi ender bulunan elemanlar olup, mevcut teknik olanaklarda bir gelişme olmadığı takdirde elde edilebilen miktarın bu gereksinmeyi ancak bir asır mertebesinde bir süre için karşılaması beklenebilir. Zararlı artıkları da göz önüne alınınca, bilim adamlarının çabaları ikinci süreç olan füzyon, ya da başka bir deyişle, termonükleer enerji üzerinde yoğunlaşmaya başlamıştır. Yazının Devamını Oku »

1983 Mart ayı sonlarında Amerika Birleşik Devletleri’nin Utah eyaletinde gerçekleştirilen bir deney, büyük yankılar yaratmış ve füzyon enerjisine yönelik geniş bir ilgi uyandırmıştır. Bu deneyin ve dolayısıyla soğuk füzyonun ayrıntılarına girmeden önce, füzyon enerjisinin tanımını yapmak gereklidir. Bu amaçla, Bilim ve Teknik Dergisi’nin Mayıs 1983 sayısında ayrıntılarıyla verilen bilgileri yeniden kısaca özetlemek yararlı olacaktır.
Nükleer füzyon, atom çekirdeklerinin birbirleriyle kaynaştırılmasıdır. Çekirdekler pozitif elektrik yüklü olduklarından ve bu nedenle birbirlerini ittiklerinden proton sayısı az olan çekirdekler daha kolay kaynaştırılabilir. Bu tür çekirdeklere sahip atomlar arasında, hidrojenin izotopları olan döteryum ve tritiyum atomları büyük önem taşımaktadır. Döteryum çekirdeğinde 1 proton ve 1 nötron, tritiyum çekirdeğinde ise 1 proton ve 2 nötron vardır. Bu çekirdekler yaklaştırılıp kaynaştırıldıkları zaman, aşağıda gösterilen nükleer reaksiyonlar oluşur:

Görüldüğü gibi, reaksiyonlardan çok yüksek kinetik enerjilere sahip helyum çekirdekleri ile proton ve nötron tanecikleri çıkmaktadır. Bu ürünler reaksiyonun oluşturulduğu bölmeyi saran ve genellikle lityumdan yapılmış olan bir tabakaya saplanır ve bu sırada enerjilerini ısıya dönüştürürler. Bu tabakayı soğutmak için kullanılan bir sıvı, bu ısıyla buharlaşır ve elektrik üretimi için kullanılır. Bir gr döteryumda 3 x 10²³ çekirdek bulunduğu göz önüne alınırsa, 100 megavat-saat enerji üreteceği ortaya çıkar. Döteryum izotopu doğal hidrojen içinde % 0.02 oranında bulunduğuna göre. yaklaşık 80 litre normal sudan bu enerjinin üretilebileceği ve okyanuslarda bulunan döteryum miktarının 10-100 milyon yıllık enerji gereksinimini karşılayacağı saptanabilir. Bu nedenle nükleer füzyona, enerji sorununun kesin çözümü olarak bakılmaktadır. Diğer bir üstünlüğü de herhangi bir radyoaktif artık bırakmamasıdır; çünkü son ürün asal helyum gazıdır. Bu yönleriyle füzyon, son otuz yıldır bilimin önde gelen amaçlarından biri olmuş ve bu uğurda milyarlarca dolar ve maddi değerlerle ölçülemeyecek yoğunlukta emek harcanmıştır.
Bugüne kadar yapılan çalışmalar ise genellikle “sıcak füzyon” yöntemi çevresinde toplanmıştır. Birbirini iten çekirdekleri kaynaştırabilmek için akla gelen ilk çare, çekirdekleri çok yüksek hızlarla birbirleri üzerine göndermektir. Bunun için de en doğal yol, gazı ısıtmaktır. Yapılan incelemeler, yeterli hızı sağlamak için, döteryum gazının 100 milyon derece mertebesinde bir sıcaklığa ısıtılmasının gerekli olduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca, çekirdeklerin çarpışıp kaynaşma olasılığını artırmak için, bu sıcaklıkta bir gazın belirli bir hacimde ve yoğunlukta, belirli bir süre tutulabilmesi gerekmektedir. Bu işlemler için reaktöre oldukça büyük bir enerji girdisi sağlanmakta ve füzyon reaksiyonlarından çıkan enerji henüz bu girdiyi dahi karşılayamaz halde bulunmaktadır. Tüm bu zorluklara rağmen sıcak füzyon son otuz yılda çok büyük bir aşama kaydetmiş ve beklenmedik bir zorlukla karşılaşılmazsa ikibinli yılların başında enerji üretimine başlayabilecek bir düzeye gelmiştir.
Sıcak füzyon üzerinde çalışmalar sürerken, pek umut vermeyen diğer bir yöntem üzerinde de çok daha mütevazi bir düzeyde bir takım araştırmalar yapılmaktaydı. Öncülüğünü 1940 yılında, tanınmış Sovyet bilim adamı Andrei Sakkarov’un yaptığı bu araştırmalar, müyon adıyla anılan bir taneciğe dayanıyordu. Bu tanecik doğada uzaydan gelen kozmik ışınlar içinde bulunmakta ve ancak 2 mikrosaniye yaşayabilmektedir. Kütlesi, elektron kültesinin 207 katı, elektrik yükü ise elektronunkinin aynısıdır. Dolayısıyla böyle bir tanecik, döteryum atomuyla karşılaştığı zaman büyük kütlesi ve negatif yükü sayesinde atomdaki elektronu kolaylıkla yörüngeden kovup yerine kendisi geçebilmektedir. Büyük kütlesinden ötürü elektron yörüngesinden 207 kat daha küçük yarıçapta bir yörüngeye oturmaktadır. Yörüngelerinde müyon bulunan iki döteryum çekirdeği böylece
birbirlerine kolaylıkla 207 kat daha fazla yaklaşabilmekte ve oda sıcaklığında kaynaşma olasılıkları 10⁸⁰ kat daha artmaktadır. Bu nedenle söz konusu yönteme “soğuk füzyon” adı verilmektedir. Kozmik ışınlar içinde gelen müyon taneciklerinin sayısı çok az, yeryüzünde güçlü hızlandırıcılar yoluyla elde edilmeleri de çok pahalı olduğundan, bu yöntem yakın zamana kadar fazla ilgi çekici olamamıştır.
Geçtiğimiz Mart ayında Amerika Birleşik Devletleri’nin Utah eyaletinde M. Fleischmann ve D. Pons adlarındaki iki bilim adamının soğuk füzyonu son derece basit bir yöntemle, yaklaşık 100 saat boyunca gerçekleştirdiklerini ve verdikleri enerjinin 4 katını aldıklarını açıklamaları, doğa! olarak büyük yankılar uyandırmıştır. Bu yöntem, paladyum ve titanyum gibi metallerin bir asır kadar önce saptanmış ve diğer amaçlarla kullanılan bir özelliğine dayanmaktadır. Söz konusu metaller çok miktarda hidrojen gazını ve izotoplarını soğurup depo edebilme özellikleriyle tanınmaktadır. Bu iki bilim adamı bir şekilde çok miktarda döteryum gazını palladyumun kristal örgüsü içindeki çok küçük boşluklara sokarak, anormal yoğunlukla döteryum gazı elde etmeyi, böylece döteryum çekirdekleri arasındaki uzaklığı azaltıp, füzyon olasılığını artırmayı amaçlamışlardı. Başka bir deyişle, müyonun yaptığı işi, yüksek yoğunlukla başarmayı planlamışlardı. Döteryum gazını palladyum içine çok miktarda sokabilmek için elektrokimyasal güçlere, daha açıkçası herkesçe bilinen elektroliz olayına başvurmuşlardı. İçinde hidrojen yerine döteryum bulunan ve “ağır su” diye anılan su dolu şişelere çeşitli çaplarda, onar santim uzunluğunda palladyum çubukları daldırmış, çubukların çevresine ince platin telden yapılmış helezon şeklinde kafesler geçirmiş, palladyum ile platini, bir akünün negatif ve pozitif kutuplarına bağlayıp beklemeye başlamışlardır. Negatif gerilimdeki palladyum çubuklarının yüzeyinde döteryum iyonları birikmeye ve difüzyon yoluyla çubuğun içlerine girerek, kristal örgüsü içindeki boşluklara yerleşmeye koyulmuş, üç ay sonunda palladyum çubuktan füzyon belirtileri olan nötronların çıktığı hem doğrudan hem de dolaylı yoldan (alfa ışınları vasıtasıyla) gözlenmiştir. Böylece bu iki bilim adamı kendileri dahil herkes tarafından çok saçma diye nitelendirilebilecek böylesine basit bir yöntemle, füzyon olayını gerçekleştirmiş ve ertesi gün yaptıkları basın toplantısıyla dünyaya duyurmuşlardır.
Yöntemin basitliği, dünyanın çeşitli yerlerinde irili ufaklı kuruluşlarda. İlgili ilgisiz kişilerce bu deneyin tekrarlanmasına yol açmış, nötron üretimini saptamak, bir onur meselesi haline getirilmiş ve olayın temeline yönelik bilimsel araştırmalar şimdilik bir kenara itilerek dünya, belki de zamansız ve gereksiz şekilde umutlandırılmıştır. Fleischmann ve Pons’un deneyindeki en büyük çelişki, çıkan nötron sayısıyla, yani füzyon reaksiyonu sayısıyla elde edilen enerjinin hiçbir şekilde bağdaşmamasıdır. Ölçülen enerjiye karşılık gözlenmesi gereken nötron sayısı, belirtilen sayının 100 milyon katıdır. Öte yandan ölçülen enerji, bilinen her kimyasal reaksiyonun 100 katıdır. Bu durum, deneydeki ölçümlerin doğruluğu hakkında ciddi şüpheler uyandırmakladır. Nitekim, bir ay sonra İtalya’da Frascatti Laboratuvarları’nda yapılan daha yalın, kimyasal işlemler içermeyen bir deneyde gözlenen nötron sayısı ilk deneydekinden 200 kat fazla olmasına karşılık, ölçülen enerji üretimi ileri sürülenin milyarda biri mertebesinde olmuştur. 1960 yıllarında yine çok basit yöntemler olan “patlayan teller” ile bu deneylerde çıkan nötron sayısından 1000 ya da 10000 kat fazla nötron elde edilmesine rağmen, bu şekilde pek bir yere varılamayacağı saptanarak bu araştırmalar terk edilmiştir.
Sonuç olarak, soğuk füzyon deneylerinde füzyon reaksiyonu oluşturulduğunun kesin olduğunu, sayısının ise henüz sağlıklı bir şekilde saptanamadığını söyleyebiliriz. Yazının başında verilen denklemlerden görüleceği üzere, bu reaksiyonlarda tritiyum ve helyum gazları da oluşmakta, kesin reaksiyon sayısını saplayabilmek için, nötronların yanı sıra bu gazların miktarının da ölçülmesi gerekmektedir. Bu ölçümlerden sonra reaksiyonları gerçekleştiren fiziksel mekanizmanın kesinlikle saptanabilmesi için, bir dizi deneyin daha yapılması, sonuçların olumlu çıkması halinde yöntemin geliştirilmesi ve verimin artırılması yönünde çalışmalara hız verilmesi gerekir. Son olarak, sıcak ya da soğuk yöntemlerle füzyon enerjisinin ikibinli yılların başında hizmete sunulmasını bekleyebiliriz.

Sıcaklık, bir cismin sıcaklığının ya da soğukluğunun bir ölçüsüdür. Bir sistemin ortalama moleküler kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Gazlar için kinetik enerji, mutlak sıcaklık dereceleriyle orantılıdır.

• Duyularla algılanmakta ve genellikle sıcak veya soğuk terimleri ile ifade edilmektedir. Teknik olarak bu değerlendirme doğru değildir. İki cisim birbirisine temas ettirildiğinde sıcak olan soğumakta soğuk olan ısınmakta ve belirli bir süre temas halinde kaldıklarında her ikisi de aynı sıcaklığa gelmektedir. Buradan yola çıkarak sıcaklık bir maddenin ısıl durumunu belirten ve ısı geçişine neden olan etken olarak tanımlanabilir.

• Termik denge halinde bulunmayan sistemle çevresini termik denge haline getirmeye zorlayan potansiyeldir. Termik denge sağlandıktan sonra bu potansiyel kalkmakta sistemde çevresiyle aynı değeri almaktadır. Yazının Devamını Oku »