Fisyon Nedir

Daha önceki yazımda nükleer parçalanma ve kaynaşma hakkında genel bilgiler vermiştim. Bu yazımda ise nükleer parçalanma nedir, nükleer parçalanma (fisyon) hakkında genel bilgiler vereceğim. Parçalanma tepkimesiyle enerji üretmek için, nötron akılarını hassas bir şekilde ayarlamak gerekir. Bu amaçla çeşitli reaktör tipleri kullanılmakta günümüzde. Ancak bazı çekirdekler parçalanma özelliği gösterir; bunlar arasında bulunan uranyum 235 (235U) ve nükleer reaktörlerde üretilen plütonyum 240 (240Pu) sayılabilir.

Bu elementler çekirdek yükünce itilemeyen bir nötronun çekirdek içine girmesi sonucu parçalanmaya uğrar. Bu tepkime sonucunda söz konusu çekirdekler, genellikle boyutları eşit olmayan daha küçük iki çekirdeğe bölünür. İşte bunlar, nükleer santrallerin atıklarıdır ve hepsi de çok radyoaktiftir. Ayrıca, parçalanma başına ortalama 2,5 nötron açığa çıkar. Bu nötronlar, başka çekirdekleri soğurulamayacak kadar hızlıdır. Bu yüzden hafif atomlardan oluşan bir yavaşlatıcı ile nötronların hızını kesmek gerekir; yavaşlatıcının çekirdekleri ardışık darbelerle nötronları; parçalanmayı sağlamak için daha etkili olan « ısıl» nötronlar haline getirir.

Nükleer Parçalanma – Fisyon Nedir

Nükleer Parçalanma Nedir

Bir nükleer reaktörde parçalanabilir çekirdekleri değişmeyen bir nötron akısı içinde tutmak gerekir. Böylece her saniyede parçalanan çekirdeklerin sayısı değişmez ve elde edilen enerji akışı da düzenlidir. Nötron akısı artarsa enerjinin açığa çıkışı engellenemez ve Çernobil olayında olduğu gibi reaktör denetimden çıkar. Bu bakımdan nötron akışı, nötron soğurucu cisimlerle (döteryum, karbon, bor…) denetim altına alınır. Üretilen ısıyı dışarı çekmek ve bunu buhar üretiminde kullanmak için bütün reaktör sistemi (az çok zenginleştirilmiş yakıt, yavaşlatıcı ve nötron soğurucuları) ısı taşıyıcı bir sıvı içine daldırılır. Aşağıdaki görselde kullanılmış yakıt çubukları görmektesiniz. Su havuzlarında muhafaza edilmektedirler.

kullanılmış yakıt çubuklarıGünümüzde hemen hemen terk edilen grafit-gaz tipi reaktörlerde, yakıt olarak doğal uranyum, nötron soğurucusu olarak grafit, ısı taşıyıcı olarak da karbon dioksit kullanılıyordu ve bunları bir arada çalıştırmak oldukça güç bir işlemdi. Basınçlı su kullanan reaktör tiplerinde (Pressurised Water Reactor, PWR) yakıt olarak uranyum 235 bakımından yüzde 3 oranında zenginleştirilen (doğal durumda yüzde 0,7) oksit biçiminde sıkıştırılmış uranyum, hem yavaşlatıcı ve ısı taşıyıcı olarak basınçlı su, nötron soğurucu olarak da ayarlanabilen grafit çubukları kullanılır.

Yavaşlatıcı kullanılmazsa, nötronları çekirdekler daha güç soğurur. Bu durumda çok zenginleştirilmiş bir yakıt, uranyum 235 veya hemen hemen arı plütonyum kullanmak gerekir. Hızlı nötronlu reaktörlerde tercih edilen çözüm budur; bu reaktörlere, bol bulunan ama parçalanamayan uranyum 238’i parçalanabilen plütonyuma dönüştürebildiği için, üst üretken reaktörler de denir. Aşağıda ki görselde basitçe üst üretim reaktör modeli görmektesiniz.

üst üretken reaktör

Belirli bir zaman sonunda nükleer yakıt parçalanabilir, çekirdek bakımından fakirleşir; o zaman bunun yerine yeni yakıt koymak gerekir. Kullanılmış yakıt çok miktarda parçalanma ürünü içerir; bunların çoğu radyoaktif ve tehlikelidir. Parçalanma ürünlerinden yarı ömrü kısa olanların bozunarak yok olmalarını sağlamak için yakıtlar, belirli bir süre bekletilir. Daha sonra özel bir kimyasal işlemle (artı işlem) yarıömürleri binlerce yüzyılı bulan uranyum ötesi elementleri ayırmak mümkün olur. Bu radyoaktif atıklar, kararlı olduğu umulan özel jeolojik yörelerde depolanır.

Kritik kütle denen miktarda çok derişik parçalanabilir madde kompakt bir kütle halinde birleştirilirse, nötronlar büyük bir hızla çoğalır ve maddenin tümü birkaç mikrosaniye içinde parçalanarak olağanüstü boyutlarda enerji açığa çıkarır. Atom bombası işte budur. Böyle bir bombayı yapmak için, patlayıcı bir fünye yardımıyla kritik kütleli bir bütünün ayrı tutulan iki alt kritik kütlesini patlayıcı bir fünyeyle çok kısa sürede birleştirmek gerekir.

arıcılık malzemeleri
Oğuzhan Mallı
Oğuzhan Mallı
Merhabalar, ben Oğuzhan Mallı Mühendis Beyinler sitesinin kurucusuyum. Yazılarımda yaptıklarımla, düşüncelerimle ilgili pek çok şey bulabilirsiniz. Yorumlarınız, düşünce ve tavsiyeleriniz benim için çok önemli. Vakit ayırıp bıraktığınız her bir yorum için teşekkür ederim.

1 Yorum

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Dans Eden Robotlar – Boston Dynamics Robotları

Son zamanlarda oldukça sık bir şekilde her yerde karşımıza çıkan dans eden robotlara denk gelmişsinizdir. Geçtiğimiz günlerde Hyundai’nin satın aldığı robotik sistem çalışmaları ile...

Yalın Üretim Sistemi

Yalın üretim kavramıyla ilk nerede tanıştım? Bu kavramla ilk kez imalat stajımı yaparken karşılaştım. Raporumun imalat ve yönetime dair iyileştirme-geliştirme kısmında maliyet, süre, malzeme...

Vakum Torbalama Yöntemi

Vakum torbalama yöntemi kompozit üretim yöntemlerinden biridir. Vakum torbalama yöntemini daha iyi anlayabilmek için öncelikle kompozitten bahsedelim. Kompozit nedir? Kompozit malzeme belirli bir amaca yönelik...

Giyilebilir Teknoloji Ürünleri

Teknoloji hayatımızın bir parçası olmaktan çıktı artık teknoloji hayatımız oldu. Yeni teknolojiler geliştirildikçe var olan teknolji ve teknolojik aletlerde gelişiyor ve değişiyor. Örnek olarak...

Mühendislik Maaşları

Mekatronik Mühendisliği Maaşları

Mekatronik, robot teknolojisi ile birçok bölümün birleşmesinden oluşan bir daldır. Robot sistemlerinin kontrol edilerek yapılan tüm üretimlerde mekatronik mühendislerine ihtiyaç duyulmaktadır. Mekatronik mühendisliği geçmişi...

Uçak Bakım Mühendisi Maaşları

Uçak bakım mühendisi ne iş yapar, nasıl uçak bakım mühendisi olunur? Sadece uçakların değil hava aracı olarak bilinen bütün araçların üretiminde, tasarlanmasında ve geliştirilmesinde...

Seramik Mühendisliği‎ Maaşları

Seramik mühendisi kimdir? Türkiye' de yeni bir bölüm olan seramik mühendisliği hakkında genel olarak verilebilecek tanımlama şu şekildedir. Seramik mühendisliğinin uzmanlık alanı evler, iş...

Eczacılık Maaşları

Bu yazımda eczacılık maaşları hakkında bir takım bilgiler vereceğim. Eczacı deyince sadece dükkan sahibi olanlar akla gelmemelidir. Çünkü devlet kurum ve kuruluşlarında ilaç dağıtım...