4. RADYOAKTİF MADDELERİN KULLANIM ALANLARI

... konulu sunumlar: "4. RADYOAKTİF MADDELERİN KULLANIM ALANLARI"— Sunum transkripti:

1 4. RADYOAKTİF MADDELERİN KULLANIM ALANLARI

2 ZENGİNLEŞTİRİLMİŞ URANYUM
Uranyumun 235U ve 238U olmak üzere iki izotopu vardır. Uranyum bileşiklerinde doğal olarak 235U izotopu % 0,7 oranında bulunur. 238U izotopu ise % 99,3 oranında bulunur. Nükleer enerji elde edilmesinde uranyum bileşikleri yakıt olarak kullanılır. Önce zenginleştirme işlemi yapılmalıdır. Nükleer enerji 235U’ten elde edilir.

3 Zenginleştirme; uranyum bileşiklerindeki % 0,7 olan 235U izotopu oranının arttırılmasıdır.
Uranyumun nükleer santrallerde yakıt olarak kullanılabilmesi için, zenginleştirme oranı; % 2 – % 5 arasında olmalıdır. Nükleer araştırma laboratuvarlarında % 80 oranında zenginleştirme olmalıdır. Atom bombasında zenginleştirme % 90 oranında olur.

4 DOĞAL URANYUM BİLEŞİKLERİ
U3O8 (UO2+2U3O8) UCl4 UF6 UCl6 KUF5 UO2 UO3 UF5

5 NÜKLEER ENERJİ SANTRALİNİN KISIMLARI
Nükleer reaktörlerde başlıca dört büyük bölüm vardır. Fisyon reaktörü Su kazanı Buhar türbini Jeneratör

6 FİSYON (BÖLÜNME, PARÇALANMA)
Bir atom çekirdeğine bir nötron taneciğinin çarpmasıyla kararsız iki atom çekirdeği oluşur. Bu arada üç tane nötron ve enerji açığa çıkar. Açığa çıkan nötronlardan her biri başka bir çekirdeğe çarparak yeni kararsız çekirdeklerin oluşmasına ve yeni nötronlarla enerjinin açığa çıkmasına sebep olur.

7 Bu olay zincirleme devam eder
Bu olay zincirleme devam eder. Fisyonla açığa çıkan bu enerji, nükleer reaktörlerin ve atom bombasının temelini oluşturur.

8 FİSYON REAKTÖRÜNÜN KISIMLARI
Fisyon reaktörü, başlıca dört kısımdan meydana gelir. Reaktörün kalbi Nötron yavaşlatıcı Soğutucu Kontrol çubukları

9 ATOM BOMBASINDAKİ FÜSYON İLE NÜKLEER REAKTÖRDEKİ FİSYONUN FARKI
Atom bombasında fisyon maddeleri küçük bir hacim içinde toplanmıştır ve fisyon tepkimesi aniden, patlamayla, yıkım gücü yüksek ve kontrolsüz olarak gerçekleşir. Nükleer reaktörde ise fisyon tepkimesinin hızı yavaşlatılmıştır. Böylece kontrollü bir şekilde nükleer enerji elde edilmiş olur.

10 NÜKLEER REAKTÖRÜN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Yavaşlatılmış ve kontrollü fisyon tepkimesiyle ısı açığa çıkar. Açığa çıkan ısı, suyu buharlaştırır. Su buharı, buhar türbinini çevirir. Buhar türbini, jeneratörü çalıştırır. Jeneratörde de, elektrik enerjisi üretilir.

11 NÜKLEER SANTRAL 31 ülkede 449 nükleer santral işletiliyor. 28 nükleer santral hâlen inşa edilmektedir. Amerika’da 104, Fransa’da 59, Japonya’da 55 reaktör vardır. Dünya elektrik talebinin % 16’sı nükleer santrallerden karşılanıyor. Nükleer santrallerin % 95’i gelişmiş ülkelerdedir.

12 NÜKLEER REAKTÖRLERİN BULUNDUĞU ÜLKELER VE REAKTÖR SAYILARI
ABD 104 ALMANYA 18 ARJANTİN 2 BELÇİKA 7 BREZİLYA 2 BULGARİSTAN 4

13 ÇEK CUMHURİYETİ 6 ÇİN 10 ERMENİSTAN 1 FİNLANDİYA 4 FRANSA 59 GÜNEY AFRİKA 2 GÜNEY KORE 20 HİNDİSTAN 16 HOLLANDA 1

14 İNGİLTERE 23 İSPANYA 9 İSVEÇ 11 İSVİÇRE 5 JAPONYA 55 KANADA 18 LİTVANYA 1 MACARİSTAN 4 MEKSİKA 2

15 PAKİSTAN 2 ROMANYA 2 RUSYA 31 SLOVAKYA 6 SLOVENYA 1 TAYVAN 6 UKRAYNA 15

16 TÜRKİYE’DE NÜKLEER SANTRAL İNŞA EDİLECEK
Türkiye’de ilk nükleer santralin Mersin Akkuyu’da inşası planlanmıştır yılında elektrik üretecektir. Ancak bazı problemler yaşanmaktadır. İkinci nükleer santralin inşası da Sinop İnceburun’da planlanmıştır.

17 NÜKLEER SANTRALLER NEREDE İNŞA EDİLMELİDİR?
Nükleer santraller inşa edilirken “soğutma suyu” ihtiyacı yüzünden deniz kenarı, göl kenarı veya nehir kenarına kurulma mecburiyeti vardır.

18 Geiger (Gayger) Sayacı, Elektroskop
Radyoaktif maddeler geiger (gayger) sayacı ile tespit edilir. Radyoaktif maddelerin aktivitesi elektroskop ile ölçülür.

19 TÜRK MİLLETİ URANYUM ELEMENTİ GİBİDİR
Uranyum, elementlerin sonuncusudur. Türk milleti de dünyada kıyamete kadar insanlığa hizmet edecek milletlerin sonuncusudur. Sonuncusu olduğuna göre eskideki durumunu tekrar kazanacak, belki de geçecektir. Uranyum doğalların sonuncusudur. Türk milleti de uranyum gibi doğaldır; samimidir, yapmacık değildir, suniliği sevmez.

20 Elementler içinde uranyumun, milletler içinde de Türk milletinin şanı yücedir.
Uranyum gibi, Türk milleti de enerjisini etrafına verir. Uranyum, bağlanma enerjisi en yüksek olan elementlerdendir. Türk milletinin de fertler arasındaki irtibatı ve diyaloğu kuvvetlidir. Ancak demir kadar değildir. Zaten bağın kuvvetliliği, biraz da zayıflıktan kaynaklanır.

21 Uranyum çekirdeğinin verdiği enerjinin nükleer reaktör veya nükleer laboratuvardaki enerji olması için kontrol edilmesi şartı vardır. Nötronun çekirdeğe çarpması ve çekirdeğin kontrollü dağılmasıyla enerji verir. Kontrolsüz olanı atom bombasındaki enerjidir. Türk milleti de dış etkiyle parçalanır. Parçalanması aynı anda enerji vermek demektir. Parçalanması zincirleme devam eder. Bu nedenle kontrolün iyi yapılması gerekir. Türk milleti asker millettir.

22 Türk milleti akıllı ve zekidir
Türk milleti akıllı ve zekidir. Kalplerinden hürmet ve merhamet çıksa, akıl ve zekâları onları, dehşetli ve acımasız hâle getirir ve idareleri mümkün olmaz. Türk milleti, Müslümanlar içinde en çok nüfusa sahip üstün bir ırktır. Dünyanın her tarafında olan Türkler, Müslüman’dır. Diğer ırklar gibi Müslüman olan ve olmayan olarak iki kısma ayrılmamıştır. Nerede Türk topluluğu varsa Müslüman’dır.

23 Bir şeyin en iyisi bozulunca en kötüsü olur; bunun gibi Müslümanlıktan çıkan veya Müslüman olmayan Türkler, Türklükten dahi çıkmışlardır (Macarlar gibi). Hâlbuki küçük ırklarda bile, hem Müslüman hem de gayrimüslim vardır. Bu nedenle biz Türkler, atom bombası olma riskimiz olduğundan, özellikle çok dikkat etmeliyiz. Bazı Türk kabileleri eski zamanda yanlarına bir kısım başka kabileleri beraber alarak kaç defa Avrupa’yı hercümerç etmişlerdir. â

24 Fransız ihtilali ile gelişen hürriyetin arkasından sosyalistlik doğdu
Fransız ihtilali ile gelişen hürriyetin arkasından sosyalistlik doğdu. Sosyalistlik komünistliğe inkılap etti. Komünistlik; insani ve ahlaki kuralları dinlemediğinden, anarşistlik meyvesini verdi. Anarşistlik fikrinin tam yeri ise dünyanın yedi harikasından birisi olan Çin seddinin yapılmasına sebep olan bir kısım Moğol ve Kırgız Türk kabileleridir. Bu bilgiler ışığında, Türk milletini karamaya girmemelidir.

25 Hercümerce neden olan topluluklar aslen Türk değildirler.
Özellikle Moğollar, Türkler ile irtibatlandırılmıştır. Anadolu, memerriakdamdır; daha önceleri çok farklı toplulukların gelip geçtiği yaşam yeridir. Türk milleti, izole edilmediği takdirde; gökten gelen şualarla, her zaman infilak eder ve dünyanın değişik yerlerinde kendini hissettirir.

26 Türk milletini izole eden unsurlar; ondaki hak, hukuk, adalet, temkin, başkalarını rahatsız etmeme, hürmet, merhamet, birleşen su damlaları gibi olma gibi üstün hasletlerdir. Uranyumun, 235U ve 238U olmak üzere iki izotopu vardır. Nükleer enerji 235U’ten elde edilir. Uranyum bileşiğinde % 0,7 235U izotopu, % 99,3 oranında ise 238U izotopu bulunur. Tüm uranyum bileşiklerinde 235U izotopunun etrafı, 238U izotopu ile izole edilmiştir.

27 Günümüzde uranyumun kötüye kullanılmasına karşı, tüm insanlığın tepkisi vardır; bu başka meseledir. Türk milleti, uranyum elementi gibi olduğunu bildiğinden ötürü, başka bir deyimle kendini tanıdığından dolayı, kuru gürültüye pabuç bırakmamaktadır. Kalbin gayesi, müşahededir. Müşahede; feraset, basiret, sezgi, sezi, altıncı his, kalp gözü açıklığı, ilhama mazhar olma gibi meziyetlerle kendini belli eder.

28 Bu üstün meziyetlerin %90’ı Türk milletine verilmiştir; %10’u ise diğer ırklara dağıtılmıştır. Aslında herkes potansiyel olarak buna açık var edilmiştir. Bu yolda; peygamberler, doğruluktan şaşmayan akıl, kusursuz kalp ve temiz duygu/düşünce taşıyan kalp sahipleri başta olmak üzere Türkler vardır. Bu başarı, mevhibeiilahiye olarak verilen bir başarıdır; kendimizden bilmemeliyiz.

29 Bütün dünya Türk milletinin vatanıdır
Bütün dünya Türk milletinin vatanıdır. Türk milleti, gittiği her yeri vatanı bilir. Hem sahip olduğu güzellikleri oralara götürür hem de gittiği yerlerden alacağını alır. Bununla beraber ana vatan başkadır. Vatan, çok önemlidir. Vatan sevgisi imandandır. Vatanı olmayanın, tüm dünya vatanı olamaz. Bu nedenle; kırmızıçizgiler, mutlak anlamda hiçbir zaman kalkmaz.

30 Bizim milliyetimiz, dinimizle et ile kemik gibi birleşmiştir; ayrılmaları mümkün değildir. Ayırırsak mahvoluruz. Türk milleti, tarihte mefahiri çok bir millettir. Türk milletinin İslamiyet’ten önceki övünülecek her şeyi İslamiyet defterine geçmiştir. Türk milleti, büyük insaniyetin bayraktarıdır. Dünyada en mukaddes ve en muhterem bir mevkii kazanmışlardır.

31 Türk milleti fen ve sanatı, mana ile yoğurarak ileri gittiği gibi ileride de gidecektir. Hakiki medeniyete sarılarak insanlığa rehber yine olacaktır. Türk milleti, tarihinin şahadetiyle cihana bütün güzellikleri neşretmiştir. Eski çağlarda cihangir Asya’da kahraman Türk askerleri ve Türk milleti 1000 sene insanlığa hizmet etmiştir. 500 senedir yatıyoruz; uyanmalıyız; gaflet ve uykuyu bırakmalıyız. Ancak böylece hakiki medeniyet inkişaf edecektir.

32 Vahşet ve gaflete düşmemek için birleşen su damlaları gibi olmalıyız
Vahşet ve gaflete düşmemek için birleşen su damlaları gibi olmalıyız. Dünyayı kirlerden temizlemeliyiz.

33 Albert Einstein (Elbırt Aynsstayn)’ın Hayatı (1879–1955)
1905 yılında izafiyet (rölativite=görelilik) teorisini ortaya koydu. 1921’de Nobel ödülü aldı. Yapay einsteinium elementine Albert Einstein ismine izafeten bu ad verilmiştir. Einsteinium elementinin atom numarası 99’dur ve Es sembolüyle gösterilir.

34 Einstein atomu bir canavara kaptırdığını ancak Hiroşima ve Nagazaki’nin yerle bir olmasından sonra anlayabilmiştir. Nükleer enerji, Batılıların elinde akıl ve vicdanın kontrolünden çıktığı için Japonya’da dev şehirlerin yerle bir olmasına, binlerce insanın ölmesine sebep olmuştur. Günümüzde de atom bombası, tehdit ve tedbir unsuru olarak değişik ellerde tutulmaktadır.

35 Bu bakımdan insan unsurunun iyi eğitilmesi gerekir
Bu bakımdan insan unsurunun iyi eğitilmesi gerekir. Akıl ve düşünce prensipleri üzerine oturtulan fen ve teknik; beraberinde, insanlığı düşünme ile kalp ve vicdan duyarlılığını da getirebilmelidir. Maddenin dalga özelliği ile ilgili “süper sicim teorisi” veya uluslar arası ismiyle “superstring teorisi” 1915 yılında Einstein tarafından keşfedilen bir teoridir.

36 Albert Einstein (Elbırt Aynsstayn)’ın Meşhur Olmuş Sözleri
“Dinsiz ilim kör, ilimsiz din de topaldır.” (“İlimsiz din topal, dinsiz ilim ise kördür.”) Albert Einstein (Elbırt Aynsstayn)

37 “Allah zar atmıyor. Buna ikna oldum.“
Albert Einstein “Kâinatın yaratıcısına olan inanç, ilmi araştırmanın en kuvvetli ve en asil muharrik (tahrik eden, harekete geçiren) gücüdür."

38 FİSYON KONUSUNDA DOĞRU BİLGİLERİ İLK ORTAYA KOYAN TÜRK BİLGİN CABİR BİN HAYYAN’IN HAYATI

39 Kimyanın babası Cabir bin Hayyan’dır.
Britannica Ansiklopedisi

40 CABİR BİN HAYYAN (721–805) Horasan’da doğdu. Kufe’de vefat etti. Kimya ilminin babasıdır. Türk bilim adamıdır. Büyük dâhidir. Dönemin en büyük ilim merkezlerinden Harran Üniversitesi’nin rektörüdür. Adı Latince’ye Geber diye geçmiştir. Cabir bin Hayyan’ın başta kimya olmak üzere tıp, fizik, astronomi, matematik, felsefe ve eğitim alanlarında çok hizmetleri olmuştur.

41 Bunların içinde şüphe yok ki en önemlisi atomla ilgili buluşudur
Bunların içinde şüphe yok ki en önemlisi atomla ilgili buluşudur. Yunanlı bilginler maddenin en küçük parçasına, bölünemeyen en küçük parçacık anlamına gelen atom demişlerdi. İslam bilginleri, bu kelimeyi o zamanın bilim dili olan Arapçaya çevirirken cüz–ü layetecezza dediler. Cüz–ü layetecezzanın diğer adı cüz–ü ferttir. Hem atom hem de molekül yerine kullanılabilir.

42 Cabir bin Hayyan ise Yunanlıların atomun parçalanamayacağı yolundaki teorilerine karşı çıktı. Bu konuda gerçek mahiyeti asırlar sonra anlaşılabilecek farklı görüşü ortaya koydu. Günümüz dünyasında, atomla ilgili ilk çalışmaların İngiliz kimyager John Dalton (1766–1844) tarafından yapıldığı, uranyumun çekirdeğinin parçalanabileceği fikrinin de 1944 Nobel Kimya Ödülü sahibi Alman kimyacı Otto Hahn (1879–1968) tarafından ortaya atıldığı fikri yaygındır.

43 Hâlbuki onlardan 1000 yıl önce yaşamış olan Müslüman kimyacı Cabir Bin Hayyan’ın aşağıdaki sözleri asrımızın ilim adamlarını dahi hayrete düşürecek mahiyettedir: “Maddenin en küçük parçası olan cüz–ü layetecezzada yoğun bir enerji vardır. Yunan bilginlerinin iddia ettiği gibi bunun parçalanamayacağı söylenemez. O da parçalanabilir. Parçalanınca da öylesine bir enerji meydana gelir ki Bağdat’ın altını üstüne getirebilir. Bu, Allah’ın bir kudret nişanıdır.

44 Cabir de simyacılar gibi kalay, kurşun, demir ve bakırdan altın elde edilebileceğini düşünüyordu. Ancak bunun yolunun atomların kontrol altında parçalanıp değerlerinin değiştirilmesiyle olacağını belirtmekteydi. Günümüzde nükleer laboratuvarlarda kontrollü çekirdek reaksiyonlarıyla yeni yapay elementler veya mevcut elementlerin yapay izotopu elde edilmektedir.

45 İleride altın da elde edilebilir
İleride altın da elde edilebilir. Simyacılar, fiziksel veya kimyasal yolla elementleri altına çevirmek istedikleri için boşuna uğraşıyorlardı. Yine kontrolsüz çekirdek reaksiyonlarının atom bombası olduğu da bilinmektedir. Cabir, çok eski yıllarda bütün bunlardan söz etmişti. Cabir, Lavoisier’den önce Lavoisier kanununu (kütlenin korunumu kanunu) ifade etmiştir.

46 Cabir bin Hayyan, Lavoisier’den önce Lavoisier kanununu (kütlenin korunumu kanunu) ifade etmiştir. Newton’dan önce Newton kanununu (yer çekimi kanunu) açıklamıştır. Gay Lussac’dan önce Gay Lussac kanunundan (gazlarda basınç–sıcaklık ilişkisi kanunu) bahsetmiştir. Güneş enerjisinden faydalanma çığırını açmıştır. Kimya ilminin hem teorik hem de pratik alanda büyük gelişimine sebep olmuştur. Cabir’in en bariz vasfı deneyciliğidir.

47 Modern kimya laboratuvarını ilk kuran kişidir
Modern kimya laboratuvarını ilk kuran kişidir. Cabir’in kimyadaki diğer hizmetlerini şöyle sıralayabiliriz: HCl formülüyle gösterilen hidroklorik asidi (tuz ruhu) elde etmiştir. HNO3 formülüyle gösterilen nitrik asidi (kezzap) elde etmiştir. 1 hacim derişik HCl ile 3 hacim derişik HNO3 karışımından oluşan kral suyunu keşfetmiştir. Günümüzde de bütün dünyada kuyumculukta kullanılmaktadır.

48 Altın, yalnız kral suyuyla kimyasal reaksiyona girer; başka hiçbir elementle reaksiyona girmez. Kral suyu, hem altının saf olup olmadığının anlaşılmasında hem de altın alaşımlarındaki altının yüzde bileşim miktarının bulunmasında kullanılır. Altının saflığının belirlenmesi ve sahteciliğin önlenmesinde bugün de kullanılan en yaygın yoldur.

49 Üretilen asitler sayesinde, hem Cabir bin Hayyan hem de günümüze kadar bütün kimyacılar bazı metal bileşiklerini elde edebildiler. George Sarton (Corc Sörtın), “Fen Bilimleri Tarihine Giriş” adlı önemli çalışmasında 750 ile 800 yılları arasındaki dönemin en önemli ilim adamı olarak Cabir bin Hayyan’ın adını vermiştir.

50 Cabir’in elde ettiği bazı bileşikler şunlardır: Şap (KAlSO4), nişadır (NH4Cl), gümüş nitrat (AgNO3) vb. Cabir kristalizasyon, süzme, eritme, buharlaştırma, süblimleştirme, damıtma, çözme vb. metotları geliştirdi veya kimya ilmine kazandırdı. Bir kısım tabirler vardır ki Cabir ve diğer kimyacılar sayesinde Batı dillerine geçmiştir. Bunlardan bir kısmı şunlardır:

51 Alcohol (Arapça aslı el kuhl)
Alkali ( Arapça aslı el kali) Kimya (Arapça aslı kimie) Alembic (Arapça aslı el imbik) Görülüyor ki Cabir, günümüzün modern ilminin dayanmış olduğu gözlem ve deney metotlarını, asırlarca önce kullanmıştır.

52 ÇEKİRDEK KİMYASI ÜNİTESİYLE İLGİLİ SOSYAL ALANDA KULLANILAN KİMYA KELİME VE DEYİMLERİ
Radyoaktif etki: İkinci dereceden etki. Alfa, beta, gama etki: Alfa etki en kuvvetli etki, beta etki daha zayıf etki, gama etki ise en zayıf etkidir.