Nükleer Enerji


Halkımız her zaman, nükleer enerji denilirken radyasyonu düşünmüş ve bilinçsizliğin etkisiyle haklı olarak Akkuyu Projesi'ne karşı çıkmıştır. Gelişmiş Avrupa Ülkelerinin hiçbir zaman vazgeçemediği nükleer enerji bize hala çok uzaktır. Fransa, Almanya, İtalya, İngiltere, ABD, bazı İskandinav Ülkeleri, Bulgaristan, Rusya, Ermenistan ve daha birçok ülkenin vazgeçilmez enerji kaynağı olan nükleer enerjinin fayda ve zararlarından bahsedelim;

Nükleer enerjinin üretimiyle bilindiği gibi radyasyon açığa çıkar. Bu olay, gayet doğal karşılanmalıdır. Şu konu açıkça belirtilmelidir ki; insan ömrünün her saniyesinde 15,000 radyasyon parçacığı, insan vücuduna çarpar. Böylelikle insana, yılda 500 milyar radyasyonik parçacık çarpar. Tüm ömür boyunca 40 trilyon partikül çarpması meydana gelir.

Bir röntgen çekilmesi halinde insan vücuduna trilyonlarca partikül geçer. Ancak, şu sonuç açıkça belirtilmiştir ki, 50 katrilyonda bir parçacık (1/50.000.000.000.000.000) insan hücresine zarar vermektedir. Tabii ki her radyasyon ışını bu rakamlar eşiğinde güvenlidir anlamına gelmez. Ancak biraz önceki oranlar denetiminde radyasyon şiddeti (sayısı) değil de, radyasyon cinsi önemlidir sonucuna varabiliriz.

Yapılan araştırmalarda, oluşan kanserin %0,5'i, insanlara, ömürleri boyunca çarpan radyasyonik parçacıklardan oluşmuştur. Şüphesiz ki radyasyon kanser riskini artırır. Ancak her insan, mutlaka radyasyona maruz kalmaktadır. Eğer insan radyasyondan korunmak istiyorsa; topraktan kendini izole etmelidir, çünkü toprak uranyum kaynağıdır. Beton ve tuğla evler yerine ahşap evlerde oturmalıdır çünkü beton ve tuğla uranyum ve potas barındırır.

Böyle durumda insan kurşun zırhtan elbiseler giymelidir. Bunun gibi daha birçok önlem alınmalıdır. Bu önlemler oluşan radyasyonun ancak %20 sini engeller. Ancak bunların hiçbiri mümkün olmadığına göre şu kabullenmeyi tekrar hatırlayalım; sıradan bir insana çarpan 50 katrilyon radyasyon parçacığından sadece biri kansere yol açabilir. Radyasyonun en kullanışlı birimlerinden biri olan mrem, 7.000.000 parçacığa verilen isimdir.

Öyle ki, 1 mrem radyasyon, televizyon izleyerek, fosforlu saatlerden vb. önemsiz kaynaklardan kolaylıkla alınabilir. 10.000 mremin altındaki radyasyonlar düşük seviyeli radyasyonlardır. Şu ana kadar olan bütün reaktör kazalarının çoğunda da 10.000 mrem sınırı aşılmamıştır.

ABD Bilimler Akademisi, İyonlaştırıcı Radyasyonun Biyolojik Etkileri Komitesi'nin vardığı bağımsız sonuca göre ��1 mrem radyasyon, kanserden ölme riskini sekiz milyonda bir (1/8.000.000) oranında artırır��. Uluslararası Radyolojik Korunma Kurulu (ICRP) ise bu oranı on milyonda bir (1/10.000.000) olarak açıklamıştır.

Radyoaktif serpinti, ekstentif bir değişimdir. Örneğin bir nükleer serpinti olduğunda o çevrede yaşayan nüfus ne kadar ise kişi başına düşen parçacık sayısı da yaklaşık olarak onun oranı kadar olur.

Her parçacık insanlara çarpmak zorunda değildir. Toprağa adsorplanabilir. Bir reaktör kazasının olması günümüzde zor bir ihtimaldir. Çünkü önceki kazalar teknolojik yetersizlikten ileri gelmiştir. Günümüzde ileri teknoloji kullanılmaktadır. Fransa ve İtalya da reaktörler sebze ve meyve tarlalarıyla bitişik inşa edilmiştir. Hiçbir tehlikeli durum olmamaktadır.

ABD'de reaktör kazaları olmuştur. Bu kazalarda çevreye radyasyon saçılmıştır ancak bir röntgen filminde alınan radyasyon 80 kat daha fazladır yani 80 mremdir. Japonya'ya atılan atom bombası sonrasında çok yüksek seviyeli (100.000 mremin üzerinde) radyasyon açığa çıkmıştır. Atom bombasının atılmasının ardından 80.000 kişilik bir Japon grubu üzerinde yapılan testlerde; 8.500 Japon, toplam 100 bin ile 600 bin mremlik radyasyona maruz kalmış ve 1974 yılına kadar, beklenenden 200 kişi fazlasında, kanserden ölüm vakası görülmüştür.

1935-1954 yıllarında İngiltere'de ��ankylosing spondylitis�� denilen omurga hastalığı tedavisinde 300.000 mrem civarında ağır dozlarda radyasyon uygulanırdı. 1970'e kadar, tedavi gören 14.000 hastada, beklenenden 80 kişi fazlası kansere yakalanmıştır.

Önemli konulardan biri de genetik bozukluklardır. Yaygın bir nükleer sanayinin yol açacağı genetik etkiler 2,6 gün geç çocuk sahibi olmakla aynı değeri taşır. Geç yaşta annelikte, çocuğun dawn sendromu, turner sendromu vb. kromozomal düzensizliğe yakalanma şansı çok artarken; yaygın bir nükleer sanayinin bulunduğu yerlerde, normalde oluşan genetik bozuklukların üç binde biri kadar artış olmuştur.

Kimyasal maddeler (kükürtdioksitin suda çözünmesiyle ortaya çıkan bisülfatlar, nitrojen oksitlerden elde edilen nitrözamin ve nitröz asiti vb.) genetik bozukluklara yol açarlar. Ayrıca hava kirlenmesiyle, kimyasal maddeler bozulurlar ve birçok genetik bozukluklara sebebiyet verirler. Yine 28,35 g. alkol, genetik etki bakımından 140 mremlik radyasyona eşittir. Kafein de buna benzer.

Dünya televizyon kanallarından biri, bazı insanları korkutmak için çok fazla tahrip edici özelliği olan, hurler sendromuna yakalanmış iki güzel ikiz bebeği (çok cici elbiseler giydirilmiş olarak) konuk etmiştir. Tüm ayrıntılar bu hastalığın dehşet verici sonuçlarıyla ilgiliydi.

5 yaşına gelince kör ve sağır olacaklar ve 10 yaşında ölmeden önce de kalp, karaciğer, akciğer ve böbrek rahatsızlıkları geçireceklerdi. Çok kısa bir süre için, radyasyonun söz konusu olduğu bir işte çalışmış olan babaları, seyircilere, çocuklarının, genetik hastalığına kendisinin maruz kaldığı radyasyonun neden olduğunu açıkladı. Radyasyonun ne kadar korkunç bir şey olduğunu gösterebilecek daha etkili bir propaganda olabilir mi?

Ancak babasının işi dolayısıyla aldığı radyasyonun sadece 1300 mrem olduğu; yani eşinin çocuklara hamile kaldığı zamana kadar aldığı doğal radyasyonun yarısından da az bir doz olduğu belirtilmedi. Bu dozda bir etkilenim sonucu, çocukların genetik bozuklukla doğma olasılığı 25 binde birdir; normal risk, kendiliğinden meydana gelen mutasyonlara bağlı olarak %3 tür. Çocukların genetik sorunlarının, babalarının işyerinde aldığı radyasyona bağlı olma olasılığı ise; binde birdir.

Nükleer enerji karşıtları, her an yeni bahaneler üretmek isterler. Bunlardan biri de Dünya Ülkelerinin nükleer enerjiden vazgeçtiği söylentisidir. Dünya Ülkeleri bu enerjiden vazgeçmemiştir. Sadece ekonomik durgunluk, Çernobil muhalifleri akımı, gelişmiş ülkelerin yeterince nükleer enerji santralleri olduğu için artık ihtiyaç duymaması gibi etkenler, bu imajı ortaya çıkarmıştır.

Bu enerjiden, İsveç'in vazgeçtiği söylenir. İsveç, bu santrallerden vazgeçmemiştir. Halen nükleer santraller çalışmaktadır ve asla vazgeçemez. Çünkü bu santraller, çevreye hiçbir zarar vermemektedir (Aksine ekonomik faydası vardır, çevreye dosttur, çünkü İsveç'te diğer santral türlerinden saatte 29 kg/h'lık CO2 açığa çıkarken, nükleer santrali olmayan Danimarka'da bu miktar 890 kg CO2 sınırını zorlamıştır).

Ancak yeni santral yapmama kararı almıştır. Çünkü siyasiler, oy kaygısı çekmektedir. Ülkenin %60'ı nükleer enerjiye hayır demiştir. Yine Kanada, nükleer santral yapmamaktadır. Çünkü çok fazla santrali vardır. Bu ülkenin artık nükleer enerji santraline ihtiyacı yoktur.

Çin ve Kore, dörder tane santral inşa ediyor. Şu sıralarda inşa işlemi yavaşlatılmış durumdadır. Bunun sebebi, çevreye zarar verdiği değildir, tek sebebi ekonomik durgunluktur. Son 3 yılda 11 adet nükleer enerji santralleri inşasına başlanmıştır. 1996 yılında dördü Çin'de olmak üzere 6 tane, 1997 yılında 1 adet G. Kore'de, 1998 yılında 3 adet yine G. Kore'de, 1999 yılında 1 adet Slovakya da başlanmış ve halen inşaları devam etmektedir.

Aklımıza şöyle bir soru gelebilir, ��Niçin gelişmiş ülkeler de inşa işlemi yoktur?�� Tek sebebi, gelişmiş ülkelerin yeni santrallere ihtiyaç duymamasıdır. Bu ülkelerin yeterince santralleri vardır, bunlardan asla vazgeçmemiştirler ve asla da vazgeçemezler.

Fransa'nın, yaklaşık olarak %75'lik enerji ihtiyacı nükleer reaktörler vasıtasıyla karşılanır. Yine ABD'nin %25'lik enerji ihtiyacı bu enerjiyle karşılanır. Ülkemiz; stratejik açıdan çok önemli bir mevkiidedir. Uluslararası gücümüzün sürekliliği için nükleer enerji santralleri şarttır. En uygun bölge de Akkuyu'dur. Çünkü en güvenli yer orasıdır. Gerek soğutma suyuna (denize) yakınlığı ve gerekse deprem bölgesi olmayışı ile en uygun yerdir.

Nükleer enerji santralleri, insanoğlunun inşa ettiği en güvenli makinedir. Geçmişte olan nükleer enerji kazaları abartılmaktadır. Çünkü insanların aklına birden atom bombası gelmektedir. İyi bir nükleer enerji santrali, atom bombasından bile etkilenmez.

Günümüzde, bir de rüzgar enerji santralleri ortaya atılmıştır. Bu yeni enerji sistemi 4,6 cent/kwe enerji üretmektedir. Bu sistem çok ucuza enerji üretmektedir. Elbette ki inşasına karşı değiliz, yapılmalıdır. Ancak şu unutulmamalıdır ki hiçbir enerji, nükleer enerjiye alternatif değildir.

Nükleer enerji, 2,5 cent/kwe enerji üretmektedir. Ayrıca 1000 MW lık bir adet reaktör, 1 er MW lık 8000 adet rüzgar santraline eşdeğerdir. Çünkü 1 rüzgar paneli, 1 MW tan fazla enerji üretemez. Ürettiği enerjide %20 verimlidir. 8000 MW lık inşaa edilen rüzgar santralleri ancak 1000 MW enerji üretebilir.

8 adet reaktör (1 Akkuyu Projesi) = 64.000 adet rüzgar paneli

8000 adet rüzgar santrali ise yüzlerce hektar arazinin işgali demektir. Bu araziye insan girmesi de sakıncalıdır. Yine Güneş Enerjisi üretimi metodu da buna benzer. Ülkemiz, rüzgar ülkesi değildir. Bazı Ege kesimleri yeterli rüzgarı görmektedir. Elbette ki rüzgar sistemleri de kurulsun. O bölgeye bağımsız enerji sağlayabilir. Ya rüzgar kesilirse?

Nükleer enerjiye hiçbir enerji alternatif değildir. Dünya'da 400'ün üzerinde nükleer santral vardır. En çok da Kanada'dadır. Üstelik bu santrallerin çoğu, turistik yerleşim merkezlerine yakındır. Pickering Santrali, bir köyün içinde ve yat marinasıyla yan yanadır. Burada 8 reaktör vardır. Çevreye hiçbir zarar vermemektedir. Bu tür Candu santrallerinde asla serpinti olmaz.

Bizim yapmayı tasarladığımız sistem de Kanada teknolojisine benzer. Bu sistemde serpinti ortaya çıksa; ilk önce yakıtın kendisi, nükleer serpintiyi adsorplar. Radyasyonun buradan kurtulduğunu düşünelim. Bu defa kapalı soğutucu sistem içinde kalır. Buradan da kurtulduğunu varsayalım. Soğutucu sistemin dışında yine kapalı bir sistem olan reaktör koruma kabı vardır. Hadi buradan da kurtulduğunu düşünelim. Bu defa en dışta beton sistemi ve onun içinde 4-25 cm kalınlığında çelik sistemi bulunan, beton konteynır vardır. Zaten serpintinin bu kısma gelmesi mümkün değildir. Gelse bile asla dışarıya sızma yapmaz.

Çernobil Santrali'nde bu sistem yoktu. Sadece kütleyi taşıyacak çelik bir kap ve dışta betonarme bir bina vardı. Zaten kazada vardiya değişimi sırasında, reaktörün gücünün birden düşürülmesinden, yani insan hatasından meydana gelmiştir. Yeni, teknolojik santrallerde böyle hatalar olmaz. Serpinti ortaya çıksa bile, yedi katmandan oluşan reaktörden, dışarıya asla sızıntı olmaz.

Elbette ki her enerji üretme sistemi çevreye zararlıdır. Ancak içlerinde en çevrecisi nükleer enerji santralidir. Nükleer enerjiye karşı olan insanlarımız, eski enerji üretim metotlarımızdan memnun gözüküyorlar. Ancak nasıl bir enerji üretimi yaptığımızı bilmiyorlar. Barajlarımız dönümlerce arazimizi sular altında bırakmıştır, üstelik yetersizdir. Bu açığı kapatmak için kullandığımız termik santrallerimiz aracılığıyla, tonlarca CO2, CO, SO2, NO2, ağır metallerden Ag, Pb, Sg, U ve daha birçok zararlı maddeleri doğaya verdiğimizden haberleri var mıdır?

Yine enerji açığımızı doğalgaz ile kapatmaya çalışıyoruz. Bu enerji türü, doğaya, termik santralden daha az zararlıdır. Ancak sonuçta zararlıdır, çünkü çevreye yine zararlı gazlar verilmektedir. Üstelik doğalgaz bulmamız çok da kolay değil. Eğer komşu doğal gaz ülkeleri, bu enerji kaynağı transferini keserse açıkta kalırız.

Alternatif diye düşünülen, Güneş ve rüzgar enerjisinden başka bir de termal enerji vardır. Yeraltından gelen sıcak su çok korroziftir. Nitekim, Denizli'deki su da böyledir. Ayrıca atık su ise çok zehirlidir. Bu suyun tekrar yeraltına gönderilmesi gerekir. Çevreye zararlıdır. Bu enerji sistemi de, nükleer enerjiye asla alternatif olamaz.

Türkiye'nin en büyük barajı Atatürk Barajı'dır. Bu barajın gücü 2400 MWh'tir. Verimi ise %50 ile 1000 MWh'tir. Akkuyu'ya yapılması tasarlanan nükleer enerji santralindeki 8 adet reaktörün gücü ise 8000 MWh civarındadır. Buna göre;

8 adet Atatürk Barajı = 1 Akkuyu nükleer santrali (Enerji bakımından) olur.

Nükleer reaktör yakıtı olarak genelde U235 kullanılır. Yakıt reaktife girmeden önce doğal radyoaktiftir. 1x1 cm ebadındadır. Bir yakıt kabında 37 tane çubuk kap sistemi vardır. Her çubuk 50 adet yakıt (1x1 cm ebatlı) almaktadır. Bir yakıt kabı toplam; 37 x 50 = 1850 adet yakıt bulundurur. Bu da 1850 ton kömüre eşdeğerdir. Yine 1kg nükleer yakıt, 2 milyon litre benzine eşdeğerdir.

Nükleer enerji karşıtlarının en önemli soruları, ��Nükleer atıklar ne yapılacaktır�� sorusudur. Cevap olarak birçok yöntem var. Bunlardan en önemlileri, camlaştırma ve kayalaştırma yöntemidir; Camlaştırma yöntemine göre; reaktörden çıkan atık, ilk 10 yıl reaktör kabı yanındaki havuzda bekletilir. Sonraki 20 yıl ise beton havuzda bekletilir.

Atıkta U238, U237, Neptinyum, Sezyum, vb. maddeler bulunur. Bu atıklar istenirse sonsuza dek burada bekletilir. İstenirse camlaştırılarak (küçük cam küreler halinde) etrafında çelik küre, yine etrafında fiziksel koruyucu, aşınmaya karşı etkileşimli madde, dış dolgu maddesi bulundurularak yerin 600 metre altına gömülür. 600 metre aşağıda su olduğunu düşünelim; Bu su asla yeryüzüne çıkamaz. Zaten 200 yıl sonra, atık maddenin %98'i kaybolur.

Geriye %2 lik U238, U235, Protaktinyum, Plütonyum gibi doğada çok fazla bulunan maddeler kalır. Bunlar zaten doğada çok fazladır. Yeryüzüne çıksalar bile radyoaktif tesirleri, doğadaki gibi doğal normlarda olur.

200 yıl boyunca cam küreciklerde hiçbir aşınma olmaz (Mezopotamya'da 3000 yıl dayanan camlar su içerisinde bulunmuştur). Zaten 200 yıl sonra nükleer etki doğal hale gelir. Mutlaka çok azda olsa zehirlilik etkisi vardır, ancak Hg, Cd, As, Cd gibi diğer zehirli kimyasallarla karşılaştırıldığında radyoaktivite için durum çok daha olumludur.

Kaya kütlelerine dönüştürme yöntemine göre ise; atıklar kayalaştırılarak yeraltına gömülmektedir. Kayaların hareketi çok iyi bilindiği için hiçbir riski yoktur. 200 yıl sonunda zaten nükleer atık, doğal radyoaktiviteye dönüşür. Biz bu sorunları düşünmemeliyiz. Bilim adamları bu sorunları çözdüler. Bizler, kömürün yanmasıyla oluşan atıkları düşünelim (Her yıl Amerika'da bu kirlilikten dolayı binlerce kişi ölmektedir). Baraj suları altında telef olan hektarlarca arazimizi düşünelim. Bunlara çözümler arayalım.

Sonuç olarak; yüksek teknolojiyle inşa edilen bir reaktör, insanlara radyoaktif etki yapmaz. Reaktörlerin atık maddeleri de toprağın altına betonlanarak, çeliklenerek veya kurşunlanarak bırakıldığı taktirde izole edilir, zamanla zararsızlaşır.

Bir gram aktif maddenin reaktörde yakılmasıyla; E = m C2kadar enerji açığa çıkar, sayısal değer olarak bu enerji; E = m C2 = 1 g x (30.000.000.000 cm/sn)2 = 900.000.000.000.000.000.000 (900.000 katrilyon) Erg'likenerji açığa çıkar. Q = 900.000 katrilyon erg x 0,00000002389cal/erg=1.501.000.000.000 cal/1g kadar ısı enerjisi açığaçıkar. Bu değer ise; P = 25.002.000 kWh/1g güce eşittir.

Bu rakamlar, hiç de küçümsenecek rakamlar değildir. Nükleer enerji aleyhindeki tepkiler, halkımızın bilinçsizliğinden ileri gelmektedir. Reaktörler, diğer enerji kaynaklarına oranla daha tehlikesiz, daha yararlı, daha ucuz, ve daha çevrecidir. Niçin çevreci ve ekonomik yol varken diğerlerini alternatif kabul edelim?

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Nükleer Güç Santralleri


Nükleer Güç Santralları ile Termik Santraller birbirleri ile benzer özellikler taşırlar. Her iki santral tipinde de elde edilen buharın ısıl enerjisi türbinde mekanik enerjiye ve mekanik enerji de dejeneratörlerde elektrik enerjisine dönüştürülerek elektrik üretilir. Bu santraller arasındaki temel fark buharın elde ediliş yöntemidir. Bütün nükleer reaktör tiplerinde bölünmeden açığa çıkan enerji buhar üretiminde kullanır ve bu buhar üretimi doğrudan reaktörün korunda ya da buhar üreteçlerinde yapılır. Bu nedenle nükleer reaktörlerdeki bölünme reaksiyonu termik santrallarda fosil yakıt yakmakla aynı işleve sahiptir.

İlk olarak nükleer güç santrallerini tanıtmadan önce bölünme (fisyon) reaksiyonu mekanizmasını anlatmakta yarar vardır. Nükleer reaksiyonda açığa çıkan enerji, temelde U235 izotopunun ya da herhangi bir bölünmeye yatkın (fisil) izotopun (Pu239, U233) nötronla etkileşmesinden ötürü parçalanması olayı sonucunda açığa çıkan fazlalık bağlanma enerjisidir.

Nötronla etkileşen U235 çekirdeği kararsız hale geçerek, kendisinden daha hafif iki çekirdeğe ayrılır ve bu esnada da ortalama olarak iki nötron açığa çıkarır. Bu reaksiyon sonucu açığa çıkan bölünme enerjisi yaklaşık 200 MV'dir. Bu enerji buhar üretimi için soğutucuya aktarılır ve açığa çıkan nötronlardan biri bölünmeye yatkın başka bir izotopu parçalayarak zincirleme reaksiyonuna sebep olur. Diğer nötron ise reaktör içindeki diğer malzemeler tarafından yutulur ya da sistemden kaçar. Nükleer reaktörler bu zincirleme bölünme reaksiyonunun kontrollü olarak yapıldığı sistemlerdir. Bölünme reaksiyonunun önemini anlamak için 1 kg U235 izotopunun yanması sonucu açığa çıkan enerjinin yaklaşık 1.3 milyon kg kömürünkine eşdeğer olduğunu belirtmek yeterli olacaktır.

Bölünme reaksiyonu sonucu açığa çıkan nötronların etkili bir şekilde kullanılabilmesi için bölünmeye yatkın izotoplarla etkileşme olasılıklarını arttırmak gerekir. Bu nedenle bölünme reaksiyonlarından açığa çıkan hızlı nötronlar moderatör adı verilen yavaşlatıcı malzemeler yardımı ile yavaşlatılarak bölünmeye yatkın malzemelerle etkileşim olasılıkları arttırılır. Diğer bir malzeme de yansıtıcı (reflector) dır. Bu malzeme korun etrafına yerleştirilerek nötronların sistemden dışarı kaçma olasılıklarını azaltmak için kullanılır. Moderatör malzemesi aynı zamanda yansıtıcılık işlevini de görebilir.

İlk kontrollü bölünme reaksiyonu 1942 yılında Amerika Birleşik Devletlerinde inşa edilen CPI Reaktöründe gerçekleştirilmiştir. Bu reaktörde yakıt malzemesi olarak doğal uranyum ve moderator olarak grafit kullanılmıştır. İlk nükleer reaktörde olduğu gibi nükleer reaktör tasarımcılarının reaktör yakıtı için seçimleri doğal uranyum (%0.71 U235, %99.27 U238) ya da %3, %4 oranında zenginleştirilmiş uranyumdur. Eğer yakıt doğal uranyum seçilirse moderator olarak grafit ya da ağır su kullanılmalıdır.

Günümüzde, elektrik üretimi için kullanılan santralların büyük bir bölümü Basınçlı Su Reaktörü (PWR), Kaynar Su Reaktörü (BWR), ve Basınçlı Ağır Su Reaktörüdür (PHWR). Bunlardan ilk ikisi, hafif su soğutmalı termal reaktör sınıfına girer, moderator ve reflektör malzemesi olarak da hafif su kullanılır. Üçüncü reaktör tipi ise dünyada ilk olarak Kanada'da elektrik üretimi için kurulan ve soğutucu olarak ağır su kullanan Basınçlı Ağır Su Reaktörüdür.

BASINÇLI SU REAKTÖRÜ (PWR)

Basınçlı su reaktörleri ticari olarak elektrik üretimi için ABD'de kullanılan ilk reaktör tipidir. Bu tür reaktörlerde korda üretilen enerji birincil devre soğutucu vasıtasıyla kordan çekilir. İkincil devrede buhar üreteçlerinden alınan buhar türbinlerinde genişletilerek jeneratörde elektrik üretilir. Birincil devre basıncı, soğutucu suyun kaynamasını engellemek için, 15-16 MPa civarındadır.

Soğutucunun kora giriş sıcaklığı 290-300 C, çıkış sıcaklığı ise 320-330 C civarındadır. Reaktör korundan çıkan soğutucu türbinlerde kullanılan buharın üretimi için buhar üreteçlerine gönderilir. Reaktörlerin birincil soğutucu devreleri iki, üç ya da dört tane benzer döngüden oluşur. Her bir döngüde bir buhar üretici, bir reaktör soğutucu pompası ve bağlantı boruları bulunur. Ayrıca reaktör basıncını kontrol edebilmek için bir basınçlayıcı bu döngülerden biri üzerinde bulunur.

Yakıt içinde fisyondan açığa çıkan nötronlar soğutucuda yavaşlatılarak zincirleme fisyon reaksiyonunu sağlarlar. Aynı anda açığa çıkan kinetik enerjinin büyük bir kısmı yakıt içinde ısıl enerjiye dönüşür ve bu enerji ısı iletimi ile soğutucuya aktarılır, bir kısmı ise hızlı nötronlar tarafından moderasyon anında moderator vazifesi de gören soğutucuya aktarılmıştır.

Reaktör koru dayanıklı bir çelikten yapılmış silindirik bir basınç kabı içerisinde yerleştirilmiştir. Basınç kabı bu tip reaktörlerin ömrünü kısıtlayan en önemli bileşendir. Hemen hemen bütün reaktör tiplerinde reaktör basınç kabı ve soğutucu sistemleri koruma kabı adı verilen çelik bir kabuğun içindedir. Bu çelik kabuk betondan yapılmış ikinci bir koruyucu yapının içerisinde yer alır. Bu sistem dış etkilerden reaktör sistemini korumak ya da reaktörden bir kazadan dolayı açığa çıkabilecek radyasyonun çevreye sızmasını önlemek için tasarlanmıştır.

KAYNAR SU REAKTÖRÜ (BWR)

Kaynar su reaktörü dünyada basınçlı su reaktöründen sonra en yaygın olarak kullanılan reaktör tipidir. Kaynar su reaktörleri (BWR) birçok yönden PWR reaktörüne benzemekle birlikte, temel fark reaktör koru içinde kaynama olayına izin verilmesidir. BWR tipi reaktörlerin diğer hafif sulu reaktörlere göre üstünlüğü reaktör koru içinde doğrudan elde edilen buharın türbinlere gönderilmesidir. Bu nedenden dolayı BWR reaktörleri doğrudan çevrim ile çalışır. Basıncın PWR tipi reaktörlere göre daha düşük olması nedeniyle (7 MPa) basınç kabı et kalınlığı daha düşüktür.

BASINÇLI AĞIR SU REAKTÖRÜ (PHWR)

Basınçlı Ağır Su Reaktörleri, Basınçlı Su Reaktörleri ile benzer özellikler taşırlar. Ağır su reaktörü olarak adlandırılmalarının nedeni moderator ve soğutucu için ağır su (D20) kullanmalarıdır. Bu tür reaktörlerin en yaygın olarak kullanıldığı ülke Kanada'dır. Kanadalılar son 40 yılda CANDU (CANada Deuterium Uranium) adını verdikleri Kanada reaktörünü tasarlayıp geliştirerek Basınçlı Ağır Su Reaktörü teknolojisinde lider olmuştur.

CANDU reaktörlerinde yakıt olarak doğal uranyum kullanıldığı için zenginleştirme tesislerine ihtiyaç yoktur. Düşük basınçta moderator, ağır su (D20) ve yatay silindir şeklinde bir reaktör kabı vardır. Reaktör kabının içinde yatay şekilde geçen 380 adet yakıt kanalı bulunur. Yakıt kanalları doğal uranyum yakıt ve ağır su soğutucusundan oluşur. Yakıt kanalındaki yakıt elemanları basınç tüpü içindedir.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Plazma


Maddenin üç hali vardır bunlar sıvı katı ve gazdır. Bunu hepimiz ilkokulda öğrenmiştik.Peki o zaman maddenin 4. hali olduğu söylenen ve son on yılda gündeme gelen plazma nedir? Eğer "ben plazmaya daha yakından bakmak istiyorum" diyorsanız, yapmanız gereken çok basit. Kibriti elinize alın ve çakın. İşte pırıl pırıl alevi ile plazma karşınızda duruyor. Evet alev de bir plazma hâlidir.

Alevin kibritteki sıcaklığı kibritin elinizle söndürebileceğiniz kadar düşük olabileceği gibi Güneşin çekirdeğindeki gibi milyonlarca santigrad kadar yüksek de olabilir. Plazma hâli sadece elektrik gerilim altında oluşmaz. Gaz hâline gelen bir maddeyi çok yüksek sıcaklıklara ısıtırsanız; enerji alanı elektronlar çekirdeklerinden kurtulur ve gaz plazma hâline geçer. Sıcaklık güneş çekirdeğindeki gibi çok yüksek ise; atomlar tüm elektronlarını kaybetmiş hâlde bulunabilirler.

Bizim günlük hayatımızda kullandığımız alev nispeten düşük sıcaklıktadır. Ancak burada düşük sıcaklıktaki alevin enerjisi ile ısınma ve yemek pişirme gibi ihtiyaçlarımızı giderdiğimizi unutmayalım. Bu arada çaktığınız kibrit bitmek üzere. En iyisi siz onunla bir mumu tutuşturup plazmayı öyle seyredin. Mumun alevi de düşük sıcaklıkta bir plazma hâlidir. Ancak "bu sıcaklık bana yetmez" demeyin.

Plazma, Her yerde Plazma

Maddenin plazma hâline dünya üzerinde çok az rastlamamıza rağmen kâinatta plazma hâli fazlalık bakımından maddenin diğer hâllerine karşı ezici bir üstünlüğe sahiptir. Şöyle ki; kâinattaki toplam madde miktarının % 99'unun plazma hâlinde olduğu sanılmaktadır. Örnek verecek olursak tüm yıldızlar, nebulalar ve yıldızlararası uzay plazma hâlindeki maddeden oluşur.

Bunların sıcaklığı ve partikül yoğunluğu şekil üzerinde gösterilmiştir. Birim hacimdeki partikül yoğunluğu da plazmanın bilinmesi gereken bir özelliğidir. Sıcaklığı yüksek olsa da, yoğunluğu düşük bir plazma fazla enerji yaymaz. Kâinatın boşluk diyebileceğimiz madde yoğunluğu çok düşük olan bölgelerinde ise; sıcaklık 3 K yani -270 C derece kadardır. Bir yanda hiç bir canlının hattâ cansızların bile mukavemet edemeyeceği kadar yüksek bir sıcaklık, diğer yanda atomları bile donduracak derecede bir soğuk.

Hayat Kaynağı Plazma Küresi

Işık ve ısı kaynağı olarak dünyamızda hayatın devamını sağlayan Güneş dev bir plazma küresidir. Bu dev plazma küresinin çekirdeğindeki 15 milyon K'lik sıcaklık ve kurşundan 11 kat daha fazla olan yoğunluk, termonükleer reaksiyonların gerçekleşmesini sağlar. Bu reaksiyonlarda özetle hidrojen çekirdekleri birleşerek helyum çekirdeklerine dönüşür ve muazzam bir enerji açığa çıkar. Ancak dünyamıza ısı göndererek hayatın devamını sağlayan ışıkkürenin sıcaklığı ancak 6.000 K'dir.

Bu tabakanın üzerinde yer alan ve korona adı verilen güneş tacının 2 milyon K'lik sıcaklığının sebebi ise tam anlaşılamamıştır. Bu tabaka dünyanın da ötesine uzanır ancak çok düşük yoğunlukta olduğu için sıcaklık tesiri fazla değildir. Bu tabakanın yoğunluğu ışıkküre gibi yüksek olsaydı dünya üzerinde hayat mümkün olmazdı. Yine güneşten kopup gelen elektrik yüklü parçacıkların, dünya atmosferine yapabileceği muhtemel etkiler dünyanın manyetik alanı tarafından önlenmiştir. Bu manyetik alana manyetosfer adı verilir.

Güneş'in oluşturduğu yüklü parçacık, akımı bu manyetik alan tarafından saptırılarak kutup bölgelerine doğru itilir. Bunun sonucunda kutup bölgelerinde atmosferin oksijen ve azot atomları ile etkileşime girerek ışımalara sebep olurlar ki bunlara aurora adı verilir. Auroralar yaklaşık ikiyüz km yüksekte oluşurlar ve sıcaklıkları bir kaç yüz derecedir. Güneş etkinliğinin yüksek olduğu günlerde telsiz ve radyo haberleşmelerinin olumsuz etkilendiğini hatırlarsak manyetosferin önemi daha iyi anlaşılır.bunlarda henüz ders kitaplarında okutulmayan maddenin 4. halinin hayatımızdaki yerini ve önemini anlatabiliyor zannederim.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Radyoaktiflik


Tarihin en büyük raslantısal (tesadüfi) keşiflerinden biri, 1896 yılında yapıldı: H.Becqerel, uranyum tuzu kristallerinin ışın yayınladığını tesadüfen gördü. Işığa karşı korunmuş olmasına karşın, fotoğraf plağını, bu maddeden yayılan ışımanın kararttığını gördü.

Kontrollü olarak pek çok gözlem yaptı. Kristalden, hiçbir uyarı almaksızın ışın yayınlandığını ve bunun yeni tip bir ışıma olduğunu saptadı. Uranyumun kendiliğinden radyasyon yayınlama olayı, kısa bir zaman sonra radyoaktiflik olarak adlandırıldı. Diğer araştırıcılar da bazı maddelerin radyoaktif olduklarını gösterdiler. Bu tür çalışmalar içinde en anlamlı araştırma Pierre ve Marie Curie tarafından yapılmıştır.

Radyoaktif bir cevher (filiz) olan Pitchblend'in tonlarcası, uzun yıllar süren dikkatli ve yorucu kimyasal arıtma işlemlerine tabi tutuldu. Sonuçta, her ikisi de radyoaktif olan ve daha önce bilinmeyen iki yeni elementin varlığı, Curie'ler tarafından rapor edildi. Bu elementler, polonyum ve radyum olarak adlandırıldı. Rutherford'un saçılması ile ilgili ünlü çalışması dahil, sonraki tüm deneyler radyoaktifliğin, kararsız atom çekirdeklerinin bozunması sonucu oluştuğunu gösterdi.

Bir elementin kendiliğinden, hiçbir dış etkiye bağlı olmaksızın başka bir elemente dönüşmesidir radyoaktiflik. Uranyumun tüm izotopları radyoaktiftir. Alfa ve beta parçacıkları yayarak kurşun izotoplarına dönüşürler. Bu özellik, sıcaklığa, basınca, katalizöre ve başka çevre koşullarına bağlı değildir.

Her radyoaktif maddenin, bir yarı ömrü ya da yarılanma süresi vardır. Örneğin uranyum-238'in kurşun-206'ya dönüşmesinin yarı ömrü 4.5 milyar yıldır. Yani şu anda elinizde 1 gram uranyum varsa, bu 4.5 milyar yıl önce 2 gramdı. Kayaların içindeki uranyum-238 ve kurşun-206 oranlarından yararlanılarak o kayaların yaşları belirtilebilir. Bu yolla Dünya'daki en eski kayanın yaşınının 3.5-4 milyar yıl olduğu saptanmıştır.

Alınan bu sonuçlar, son zamanlarda geliştirilen rupidyum-87'nin radyoaktif bozunmasında (yarı ömrü 52 milyar yıl) ve feldispat, mika içinde bulunan potasyum-40'ın (yarı ömrü 1.3 milyar yıl) yarılanma sürelerinin saptanmasıyla bir kere daha kesin olarak kanıtlanmıştır.

Canlı vücutta kararlı potasyum-39'un yanısıra, kararsız olan potasyum-40 da bulunur. Potasyum-40 beta yayıcıdır. Yani çekirdekteki nötronlardan birisi beta (elektron) yayarak protona dönüşür.

Biyolojide en çok kullanılan izotop, karbon-14 izotopudur. Bu izotopun yarıömrü 5730 yıldır. Bu izotopla yaklaşık 50 bin yol öncesininin kalıntılarının yaşını ölçebilmekteyiz. Karbon-14, daha eski zamanlar için uygun değildir. Çünkü büyük bir kısmı o sürelerde harcanmış olacak ve bu nedenle de saptanması güçleşecektir.

Karbon-14 beta yayıcıdır. Beta yayan her karbon atomu azot atomuna dönüşür. Organizmadaki karbon, havadan karbondioksit alınmasıyla yapıya girer. Yaşayan organizmalarda karbon-12'nin karbon-14'e oranı atmosferdekiyle aynıdır. Canlı ölünce artık atmosferden karbon alamaz olur. Vücutaki karbon-14, zamanla azota dönüşür ve giderek azalmaya başlar. Diyelim ki bir mağarada bulunan bir insan kemiğinde karbon-14/azot-14 oranı 1/4 ise bu insanın yaşı 11.200 yıldır.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Rüzgar Enerjisi


İnsanlar binlerce yıldır rüzgardan bir enerji kaynağı olarak yararlanmaktadır. Buna ilişkin olarak ilk akla gelen yelkenli teknedir. Rüzgar enerjisini kullanabilmenin üç yolu vardır: Yelkenli teknelerde olduğu gibi doğrudan hareketi sağlamak; yel değirmenlerinde olduğu gibi herhangi bir makinenin kanatlarını döndürmek; elektrik üreteçlerine bağlı türbinleri çalıştırmak. Rüzgar enerjisi, dönüşüme uğramış güneş enerjisidir.

Güneş enerjisinin kayaları, denizleri ve atmosferi her yerde özdeş ısıtmaması nedeniyle oluşan sıcaklık ve basınç farkları rüzgarı oluşturmaktadır. Rüzgar bit merkez çevresinde dolandıklarında, santrifüj kuvveti etkisinde kaldıkları gibi, yeryüzü ve hava arasındaki sürtünme kuvvetinden de etkilenirler. Kutuplar ve ekvator arasındaki sürekli hava akımlarına göre, enerji üretimi açısından denizler, karalar, dağlar ve vadiler arasındaki yerel rüzgarlar daha önemlidir.

Rüzgar enerjisi bol ve serbest halde bulunan güvenilir ve sürekli bir enerji kaynağıdır. Havanın öz kütlesi az olduğundan, rüzgardan sağlanacak enerjinin miktarı hızına bağlıdır. Rüzgarın hızı yükseklikle, gücü ise, hızının küpü ile orantılı olarak artar. Sağlayacağı enerji, gücüne ve estiği süreye bağlıdır.

1982-92 döneminde Kaliforniya'da yaklaşık 150.000 rüzgar türbini kurulmuştur. Buralardan yaklaşık 3.000.000.000 kWh elektrik üretilmiş ve Kaliforniya' nın elektrik tüketiminin %1,2 buralardan sağlanmıştır. Dünyanın en büyük rüzgar çiftliği ABD' de kurulan Altamount Pass rüzgar tesisidir. 8160 Hektar alan kaplayan bu çiftlik 3500 adet 100 kW'lık ve 40 adet 300-450 kW'lık türbin bulunmaktadır.

Rüzgar Teknolojisi

Rüzgar enerjisi Betz teoremine göre max. %59,3 etkinlikle mekanik enerjiye çevrilebilir. Bu çevirim, rüzgar türbini tarafından yapılır. Böyle bir türbin; çevredeki engellerin rüzgarı kesemeyecek kadar yükseklikte bir kule üzerinde bulunması gerekir. ayrıca yüksek verim için geniş düzlükler bu enerji kaynakları için daha elverişlidir. Türbinin rüzgara göre yönlendirilmesi, rotor ekseni ile rüzgar doğrultusu arasındaki yav açısını kontrol eden mekanizmayla sağlanır. Elektrik üretimini sağlayan bu makineye rüzgar jeneratörü adı verilir.

2000 yılı için kurulu kapasite hedefi ABD'de 2800 MW, Avrupa'da 6340 MW, Asya'da 3817 MW civarında olması tahmin edilmektedir. Avrupa'da en büyük kapasite Almanya'da 2000 MW olacak ve onu 1000 MW'la Danimarka takip edecektir. Gelecek 10 yıl sonunda ABD elektrik üretiminin %20 sini rüzgar enerjisinden sağlamayı hedeflemiştir. Avrupa Birliği ise 2005 yılında elektrik enerjisinin %20 sini yenilenebilir. kaynaklardan sağlamayı hedeflemektedir. Bu projede ise rüzgar enerjisine %2'lik bir pay ayrılmıştır.

Elektrik; çağdaş yaşamın en yaygın enerji kaynaklarından birisidir. Kullanıldığı alanlar neredeyse sayılamayacak kadar çoktur. Evlerimizi aydınlatmak, elektrikli süpürge, çamaşır makinesi gibi ev aletlerini çalıştırmak, hatta yemek pişirmek ve odalarımızı ısıtmak için elektrik enerjisinden yararlanırız.

Fabrika ve işyerlerindeki makineler ile bilgisayarlar ve telefon, radyo, televizyon yayınları gibi iletişim sistemleri için gerekli olan enerji gene elektrikten sağlanır. Motorlu taşıtlardaki ateşleme sistemini ve marş motorunu besleyen enerji kaynağı da akümülatörlerde depolanmış olan elektriktir. Öte yandan elektrikli trenler ve otomobiller gibi bazı taşıtlar tümüyle elektrik enerjisiyle yol alır. Kısacası elektrik insanların en vazgeçilmez ihtiyacı haline gelmiştir ve yaşantımızda son derece önemli bir rol oynar.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Ses Dalgaları


Ses dalgaları, en önemli boyuna dalga örnekleridir. Bu dalgalar, herhangi bir ortamda (yani gazlar, katılar ve sıvılar), ortamın özelliklerine bağlı olan bir hızla yayılırlar. Ses dalgası, bir ortamda yayılırken; ortamın parçacıkları, dalganın hareket doğrultusu boyunca yoğunluk ve hacim değişiklikleri üreterek titreşir. Bu, parçacık hareketi, dalga hareketinin yönüne dik olan enine dalga hareketindeki durumun tersidir.

Ses dalgaları şeklinde ortaya çıkan yer değiştirmeler, denge konumundan itibaren her bir molekülün boyuna yer değiştirmesini gerektirir. Bu sıkışma ve genişleme şeklinde yüksek ve alçak basınç bölgelerinin oluşumuna yol açar. Bir mikrofonun diyaframındaki gibi, ses dalgası kaynağı sinüsel olarak titreşirse, basınç değişimleri desinüsel olur. Harmonik ses dalgalarının matematiksel tanımının, teldeki harmonik dalgaya özdeş olduğunu göreceksiniz.

Frekanslarına göre, boyuna mekanik dalgalar, üç gruba ayrılır:

İşitilebilir dalgalar, insan kulağının duyarlılık sınırları içinde olan ses dalgalarıdır. Bu dalgalar 20 Hz ile 20.000 Hz frekansları arasındadır. Bu sesler, değişik yollarla yaratıyabilir: müzik aletleriyle, boğazdaki ses telleriyle ve hoparlör ile.

Sesaltı (infrasonic) dalgalar, işitilebilir mertebenin altındaki frekansta olan boyuna dalgalardır. Deprem dalgaları bu dalgalara örnektir.

Sesüstü (ultrasonik) dalgalar, işitilebilir mertebenin üstünde frekansları olan boyuna dalgalardır. Örneğin, bu dalgalar, bir kuartz kristaline, alternatif elektrik alanın uygulanmasıyla elde edilebilir.

Gücü, bir halden diğerine dönüştüren herhangi bir aygıt, transducer (dönüştürücü) olarak adlandırılır. Mikrofon ve kuartz kristal gibi, seramik ve magnetik fonograf pikaplar da ses dönüştürücülerine ait genel örneklerdir. Bazı dönüştürücüler, ultrasonik dalgalar yaratabilirler. Böyle aygıtlar, ultrasonik temizleyicilerde ve sualtı denizciliğinde kullanılır.

Ses, sıfır derecedeki havada, saniyede 331 m, 20 derecedeki havada 343 m, sıfır derecedeki helyum gazı içinde 972 m ve sıfır derecedeki hidrojen gazı içinde 1286 m; 25 derecedeki suda 1493 m, deniz suyunda 1533 m; alüminyumda 5100 m, bakırda 3560 m ve yapay kauçukta 54 m hızla ilerler.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Süperiletkenlik


Elektronun keşfinin ortaya çıkardığı en önemli sonuçlardan birisi süperiletkenliğin bulunmasıdır. Elektrik akımı, yani elektronların akışı, iletken kablolar yardımıyla sağlanır. Fakat bu metal kabloların elektriksel dirençleri vardır ve akımın telden akması sırasında bu direnç nedeniyle enerjilerinin bir kısmı atık ısıya dönüşür.

Süperiletken malzemelerde ise neredeyse hiç elektriksel direnç yoktur. Dolayısıyla elektrik akımı bir süperiletkenden hiç enerji kaybına uğramadan akabilir.

Süperiletkenliğin keşfi, yüzyılımızın başlarında oldu. Danimarkalı fizikçi Kamerlingh Onnes, 1908 yılında, mutlak sıfırın birkaç derece üstündeki sıcaklıklarda civanın elektriksel direncini ölçerken 4,2 °K�de direncin aniden sıfıra gittiğini gözledi. Daha sonraları, bu mükemmel iletkenliğe keskin geçişin, başka metal ve alaşımlarda da olduğu bulundu ve bu olguya süperiletkenlik adı verildi.

Bir metal, özelliklerine bağlı olarak değişen ve geçiş sıcaklığı adı verilen belli bir sıcaklıkta süperiletken hale gelir. Örneğin çinko için bu sıcaklık 0,88 °K iken kurşun için 7,2 °K dir.

Süperiletkenlik olgusu, elektronların davranışıyla belirlenir: Süperiletken bir metalin kristal örgüsündeki serbest elektronların, civarlarındaki pozitif iyonlarla etkileşmeleri, örgüde kusurlara neden olur. Bunun sonucunda, normalde birbirlerini itmesi gereken elektronlar arasında dolaylı bir çekim kuvveti dolayısıyla metal içinde elektron çiftleri oluşur.

"Cooper Çiftleri" adı verilen bu elektron çiftlerinin, saçılma ile birbirlerinden ayrılmaları zordur. Üstelik bu çiftlerin, saçılmayı önleyici kuantum özellikleri de vardır. Bu çiftler süperiletkenliğin sorumlusudur. Çünkü metallerde elektriksel iletkenlik, temelde saçılmaya bağlıdır; ne kadar az sayıda saçılma olursa metal elektriksel olarak o kadar iyi iletken hale gelir.

Süperiletkenlik olgusunun kuramsal olarak açıklanması, yüzyılımızın ortalarında John Bardeen, Leon Cooper ve John Schrieffer isimli üç Amerikalı fizikçi tarafından yapıldı ve bu çalışmaları onlara Nobel Ödülü kazandırdı.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Termik Santraller


Termik santrallar, kömür, akaryakıt veya gaz gibi fosil yakıtların yakılması yoluyla elektrik üretir. Su santrallarda, ocağın kazan bölümünde dolanan su, çok sıcak buhar haline dönüşür ve bu buhar, elektrik akımı üreten alternatörlere bağlı türbinleri çalıştırır. İlk büyük petrol krizi sanayileşmiş Batılı ülkelerde bu tip termik santralların yapımını yavaşlattı. Ancak gene de bu tip santrallar, birçok ülkede enerji açığını kapatmakta görev üstlenmeye devam etmektedir.

Termik santralların ürettiği ısının bir bölümü çevreye atılır. Soğutma suyunun sağlandığı kıyı ve ırmak suları birkaç derece ısınır. Kömürün yanmasıyla oluşan küllerin bir bölümü bacaların elektrostatik filtrelerinden dışarı sızar. Ve nihayet, bütün fosil yakıtlar azot ve kükürt içerir ve bu maddeler yanma sonrasında oksitler halinde atmosfere karışır. Çevre uzmanlarına göre gaz atıklar, ormanlar için son derece zararlı olan asit yağmurlarının en önemli nedenidir.

Termik Santralın Çalışma Yöntemi

Elektrik enerjisine dönüştürülecek olan termik enerjiyi üretmek için, yakıt bir buhar kazanında yakılır. Buhar kazanı, bir ocak ile bir boru demetinden oluşur; boruların içinde dolanan su, burada ısıtılır ve buhar haline geldikten sonra türbinlere gönderilir. Eğer yakıt olarak kömür kullanılıyorsa, bu kömür önce öğütülüp toz haline getirilir; sonra sıcak havayla karıştırılır ve brülörle buhar kazanının yanma odasına püskürtülür. Eğer sıvı yakıt kullanılıyorsa, bu sıvı yakıt önce akışkanlığının artması için ısıtılır, sonra kullanılır.

600MW'lik bir santralda buhar 565 derecelik bir sıcaklığa ve 174 bar düzeyinde bir basınca çıkarılır. Yüksek basınçlı türbinlere yollanan buhar kısmen genleşerek türbin çarklarını döndürür. Bu ilk aşamadan geçen buhar, enerjisinin bir bölümünü korur. Aynı buhar, ayrı bir devre aracılığıyla yeniden kazana gönderilir ve tekrar ısıtılır; sonra 34 bar düzeyinde bir basınçla, orta basınçta çalışan türbine basılır. Düşük basınç bölümündeyse buhar tam olarak genleşir. Bu çevrimin sonunda basıncı 300 milibara düşen buhar kondansöre gönderilir.

Kondansör, buharın yeniden suya dönüştürüldüğü soğuk bir kaynaktır. Buhar burada, içinde soğutma suyunun dolandığı binlerce küçük çaplı boruya temas ederek tekrar suya dönüşür. Sonra pompalarla toplanır ve yeniden ısıtma çevrimine sokulur; bu amaç için türbinin farklı noktalarında ısıtılan buhardan yararlanılır. Böylece yeni çevrim başlamış olur: su tekrar buhar kazanına girer, burada ısıtılarak buharlaştırılır ve türbinlere doğru yollanır. Türbinlerin mekanik enerjiyse alternatör vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. Ve son olarak da bir transformatörde gerilimi yükseltilen elektik, genel iletim hatlarına verilir.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Yarı Canlı Çipler


Beyin ölümü gerçekleşmiş bir hastadan alınan beden, kimin işine yarayacak? Tabii ki ilk adaylar, boyundan aşağısı felçli hastalar. Doktorlar kafa naklinin, hastanın ömrünü uzatacağı düşüncesinde. Çünkü felçli hastalar çoğu kez, birden çok organın işlevini yitirmesiyle normalden erken ölüyorlar.

Bu ameliyattan canlı çıkan hastaların, yeni vücutlarıyla atlayıp zıplamaları, hatta yürümeleri, bugünün teknolojisiyle olanaksız. Ancak bilim adamları, kesik omuriliklerin onarılması yönteminin 21. yüzyılda bulunacağına inanıyorlar. Üstelik anlaşılan fazla da beklemeyecekler.

ABD'nin Ohio Eyaleti Cleveland Kenti'ndeki Case Western Reserve Üniversitesi araştırmacılarından P. Hunter Peckham ve ekibi, ön kol ve el üzerindeki değişik kaslara yerleştirilmiş sekiz elektrot aracılığıyla, elleri ve ayakları felçli (quadriplegic) hastalara, elle kavrama yetisi kazandırmayı başardılar.

Piyasaya sürülen düzenekle hastalar, çaprazdaki omuzlarını, öne arkaya oynatarak ellerini kontrol edebiliyorlar. Omuz hareketi, bedene yerleştirilmiş algılayıcılarla, köprücük kemiğinin hemen altına yerleştirilmiş bir işlemciye iletiliyor ve o da elektrik sinyalleri üreten bir başka aygıtı harekete geçirerek, uyarıları kaslardaki elektrotlara iletiyor.

Peckham ve arkadaşları şimdi daha çok elektrot içeren bir düzenekle ellere ve ön kollara daha etkin bir motor kontrol yeteneği kazandırmaya çalışıyorlar. Aynı ekip, asıl hedefleri olan sinirsel protezler yoluyla felçli hastaları ayağa kaldırma, hatta yürütme yolunda da büyük ilerleme kaydettiğini bildiriyor.

Çok daha iddialı bir hedef, omurilik kesiklerinin yarı-canlı çipler aracılığıyla köprülenmesi. Amerikan Kimya Derneği'nin, mart ayı içinde, California'nın Anaheim Kasabası'nda yaptıkları toplantıda bazı araştırma grupları, temel önemdeki bir teknoloji geliştirmek üzere olduklarını açıkladılar.

Yapılan şu: Transistör ya da başka bazı mikroelektronik aygıtlar üzerinde basit bir sinir hücreleri (nöron) ağı oluşturuluyor. Elektronik aygıtlar da hem üzerlerindeki canlı hücrelerle ilinti kuruyor hem de bunların kendi aralarındaki haberleşmeyi dinleyebiliyorlar. Bu ağlar şimdilik yalnızca dikdörtgen ya da başka biçimli bir devre modelinde birleştirilmiş birkaç hücreden ibaret.

Bu durumlarıyla henüz bir cep kalkülatörünün basit işlemlerini bile yapabilmekten çok uzaktalar. Ama bu halleriyle bile araştırmacıların hayal güçlerini ateşlemişler. Daha şimdiden "melez" bilgisayarlardan, protezlerden ve duyu aygıtlarından sözediliyor.

George Washington Üniversitesi kimyacılarından James Hickman, "aslında araç-gereç yapmayı tasarlayabileceğimiz noktaya hayli yaklaştık" diyor.

Sinir uzmanları, iğnemsi elektrotlar kullanarak tek tek nöronların ne zaman, ne biçimde ve hangi etkiyle ateşlendiklerini on yıllar süren gözlemlerden sonra az çok anlayabilmişlerdi. Ancak bunların oluşturduğu ağları izlemekte çok daha daha az başarılıydılar. Gerçi daha karmaşık izleme teknikleri, örneğin elektrot dizeleri geliştirildi.

Ancak Almanya'nın Martinsried Kasabası'ndaki Max Planck Biyokimya Enstitüsü araştırmacılarından Peter Fromherz, "alınan verilerin ne anlama geldiğini çıkarmak güç" diyor. Aynı araştırmacıya göre komşu nöronlar arasındaki bağlantı ağları öylesine karmaşık ki, hangi hücrenin hangi sinyale yanıt verdiğini anlamak neredeyse olanaksız. Oysa temelden başlayarak bu ağları, nöronları teker teker birbirinin üzerine koyarak kurmak ve bunlarla mikroelektronik aracılığıyla ilişki kurmak, bu karmaşadan kurtulabilmek için bir yol olabilir.

1991 yılında Fromherz ve ekibi, bir sülük nöronunu, kendisinin faaliyetini izleyen bir silikon temelli "alan etki transistörü" (field effect transistor = FET) üzerine yerleştirmeyi başarmışlar. 1995 yılındaysa aynı ekip, elektrik yükü sağlayan bir kondansatörün, üzerine yerleştirilmiş bir nöronun ateşlenmesini sağlayacak küçük bir elektrik şoku yaratabileceğini kanıtladı.

Şimdiyse araştırmacılar, daha karmaşık sistemlere yönelmiş bulunuyorlar. Yaptıkları, bir cam ya da silikon yüzey üzerine ince şeritler gibi serilmiş bir hücre dostu madde üzerinde basit devre örüntüleri biçiminde hücre grupları geliştirmek.

İlk deneylerde, aralarında Hickman'ın ekibinin de bulunduğu bazı araştırma grupları, hücreleri, mikroelektronik dinleme cihazları bulunmayan cam yüzeyler üzerinde örüntülemeyi başardı. Toplantıda Hickman, ekibinin, bilgisayar çipleri yapımında kullanılan türünden basit litografi teknikleri kullanarak bir "nöron devresi" gerçekleştirdiğini açıkladı. Ekip bu tekniği uygulayarak önce kimyasal bir çerçeve oluşturmuş, daha sonra da farelerin beyninden alınan hippokampus nöronlarını bu çerçeve üzerine dörtgen bir devre oluşturacak biçimde yerleştirmiş.

Araştırmacılar işe önce cam bir yüzeyi, bir molekül kalınlığında bir tabaka halinde DETA adlı nöron-dostu organik bir maddeyle kaplamışlar. Daha sonra bu yüzey üzerine, ince telden metal bir maskeden geçirerek morötesi ışık düşürmüşler. Maskeyi geçip yüzeye vurduğu yerlerde ışık, DETA'yı kazıyıp hidroksil gruplarından oluşan artıklar bırakmış. Maskeyle korunan yerlerde ise DETA sağlam kalmış.

Araştırmacılar bunun ardından hidroksil artıklara, nörönları iten, teflon benzeri bir madde eklemişler. Böylece, dörtgen biçiminde bir DETA çerçeve oluşturmuşlar. Daha sonra camın üstüne içinde nöronların geliştirildiği bir kültür maddesi döktüklerinde bir çift hücrenin DETA'ya taşındığını, bunun ardından çerçeve boyunca akson denen ipliksi bağlar uzattıklarını ve sonunda birbirleriyle bağlandıklarını gözlemlemişler.

Hickman'ın ekibi nöronların birbirleriyle sinaptik iletişim içinde bulunduklarını da göstermiş. Araştırmacılar önce bir iğne elektrotla hücrelerden birini uyararak ateşlenmesini sağlamışlar. Hemen ardından da algılayıcıyla komşu hücrenin de ateşlendiğini belirlemişler. Hickman, "bu demektir ki, artık basit yapılar kurup, hücrelerin bağlanışını denetleyebileceğiz" diyor. Araştırmacıya göre bundan sonraki adım, bu sinirsel devreleri gerçek mikroelektrik araçlar üzerinde kurmak.

Başka araştırmacılar, daha şimdiden bu kapıyı zorlar görünüyorlar ve nöron ağları oluşturmak için mikrokontakt baskı denen bir teknik kullanıyorlar. Harvard Üniversitesi'nde George Whitesides ve ekibince geliştirilen bu teknik, bir silikon "bisküvi" ya da başka bir katı materyal üzerine geleneksel litografi (taş baskı) yöntemiyle mikroskopik şekiller çizilmesi temeline dayanıyor.

Üzerine istenen örüntü çizilen bisküvi, bir tür lastik mühür için kalıp olarak kullanılıyor. Araştırma ekipleri, bu mühürlerin üzerine "mürekkep" olarak hücre dostu bileşikler sürerek, çeşitli yüzeylere basmışlar; böylelikle, hücrelerin gelişmesini yönlendiren çerçeveler elde etmişler.

Ancak araştrırmacılar, canlı devrelerin tedavide kullanılmasının bugünden yarına gerçekleşecek bir şey olmadığını vurguluyorlar. Önemli sorunlardan biri, kendi başlarına kültürlenen nöronların ancak bir ay yaşayabilmesi. Ancak Hickham, Virginia Üniversitesi araştırmacılarının, glial adlı destek hücreleriyle birlikte kütürlenmeleri halinde nöronların bir yıl dayandıklarını belirtiyor.

Hickman, "biz şimdi elektronikçilerin ilk transistörlerle 50 yıl önce bulundukları yerdeyiz" diyor "Ama o zaman da kimse bir kişisel bilgisayar yapabilmeyi hayal bile edemezdi" diyor.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?

Oksijen


Yoğunluğu 1,105 olan renksiz, kokusuz gaz.

Oksijen, sıvılaştırılması güç bir azdır (-183 derecede kaynar). Do*ğada en yaygın olan element odur: havada olduğu gibi suda da var*dır; soluduğumuz havanın beşte bi*ri oksijendir. Hayvanların ve bitkilerin hayatında çok önemli yer tut*tuğu gibi (solunum); insan uğraşla*rında da payı büyüktür (besinlerin pişirilmesi, soğukla savaş, madenlerin hazırlanması v.b.).

Oksijen olmadan hiç bir canlı var olamaz. Nefes alırken havayla birlik*te oksijeni de içimize çekeriz; oksi*jen kana karışır ve kandaki alyu*varlar sayesinde vücutta dolaşır. Ok*sijen kimyasal bileşimlerde de yer alır: besinlerdeki karbonla birleşe*rek solunumla dışa attığımız karbon dioksiti meydana getirir. Vücudumu*za enerji verir ve vücut sıcaklığının değişmemesini sağlar. Bu son derece önemli görevleri nedeniyle, havasız*lık veya oksijensiz hava (daracık, di manii yerler), solunumun durmasına kadar varabilen ağır bozukluklara yol açabilir.

ISI VE IŞIK

Yanma olayını (oksijenin katılma*sıyla meydana gelen ve ısı çıkaran kimyasal tepkilerin tümü) ilk defa Lavoisier inceledi. Yanabilir denen maddelerin bir kısmı karbondur (C); bu maddeler yanarken, bileşimlerin-deki karbon, havanın oksijeniyle bir*leşerek dumanda bulunan karbon dioksit (CO2) ve karbon monoksit (CO) gazlarını verir.

Ateş denen gözle görülür yanma, çok miktarda oksijen harcayan, buna karşılık ısı ve ışık yayan şiddetli bir kimyasal tepkimedir. Sözgelimi bir otomobil motorunda, ağırlık olarak l kısım yakıtın yanması için 14 kısım hava gerekir ve bu çok büyük bir ha*cim tutar (çünkü bir metre küp hava ancak 1,3 kilo gelir).

DOĞAL OKSİJEN VE SANAYİ OKSİJENİ

Oksitlerin oluşumu, oksijenin çe*şitli maddelerle karıştığı az veya çok şiddetli, az veya çok yavaş kimyasal tepkilerin bir sonucudur. En kolay oksitlenen maddeler arasında ma*denler yer alır. Örneğin, oksijen demiri paslandırır.

Çok miktarda tüketildiği halde at*mosferdeki oksijen miktarı pek de*ğişmez. Gerçekten, hayvanlar âlemi*nin tükettiği oksijeni bitkiler yerine koyar: çünkü bitkiler havadan kar*bon dioksit alır, bunun karbonunu alıkoyduktan sonra oksijenini geri verir.

Sanayide sıvı havanın damıtılması yoluyla elde edilen saf oksijen ma*denî tüpler içinde basınçlı olarak satılır. Saf oksijen şiddetli bir yanma sağlar: basınçlı oksijenle beslenen gazlı, asetilenli, hidrojenli veya bu-tanlı hamlaçlar madenleri birbirine kaynatabilir veya kesebilir.

Saf oksijen canlılar için de yararlı*dır; bazı hastaları bir oksijen çadırına yerleştirmekle kurtarmak müm*kündür. Saf oksijen uçaklarda, denizaltılarda v.b. yapay atmosfer (ba*sınçlı hava) yaratmağa da yarar. Ama bunun için oksijen dozunu çok iyi ayarlamak gerekir: çok fazla oksijen, dağcıların çok yükseklerde hissetti*ğine benzeyen sarhoşluğa yol açar.

Son yıllardaki araştırmalardan an*laşıldığına göre, oksijen, yüksek ba*sınç altında zehirlenmelere yol aç*maktadır. Nitekim 10 atmosferlik ba*sınç altında mantarların büyümesi durmakta, ıslak fasulye taneleri üç günde ölmekte, bakterilerin gelişme*si önlenmekte, böceklerle yumurta*ları ise bir gün bile dayanamadan canlılığını kaybetmektedir.

__________________

.
.
.
.






.
.
.


why so serious?