Evren Ve Dünya

[ChallengeR]

Güneşin Enerjisinin Kaynağı


Nükleer enerjinin iki kaynağı vardır. Füsyon ve fizyon. Füsyon bildiğimiz atom bombasının çalışma prensibidir, yani ağır elementlerin çekirdeklerinin parçalanmasından çıkan muazzam enerji. Fizyonda ise, tersine hafif atomlar birleşerek daha ağır atomlar meydana getirirler. Ortaya yine çok büyük bir enerji çıkar.

Bu hafif atomların birleşmesi çok kolay olmaz. Hafif atomların çekirdekleri artı yüklü olduklarından, bir araya geldiklerinde büyük bir itme kuvveti doğar. Bu kuvvetlerin etkilerini gidermek için çok yüksek sıcaklıklar gerekir. Pratikte bu kadar yüksek bir sıcaklığı, sürekli ve kalıcı bir biçimde sağlamak çok güçtür ama bu şartlar en ideal şekilde Güneş'in merkezinde mevcuttur.

Güneşin merkezindeki 15 milyon derece sıcaklıkta olan gaz halindeki madde büyük basınç altındadır. Güneşin temel maddesi olan hidrojeni helyuma dönüştüren nükleer tepkime yani fizyon olayı burada oluşur. 4 hidrojen çekirdeğinin bir helyum çekirdeği halinde birleşmeleri sonucu son derecede büyük bir enerji miktarı açığa çıkar.

Serbest kalan enerji ışınım ve iletim yoluyla Güneş'in merkezinden çevreye doğru ilerler. Bu yolculuk yaklaşık 10 milyon yıl sürer. Sonunda dış katmanlardan ısı ve ışık şeklinde uzaya yayılırlar. Güneş yaşı ve aydınlatma gücü olarak sıradan bir yıldızdır. Bütün yıldızlar doğada en çok bulunan, en basit, en hafif atom olan hidrojenin yavaş yavaş başta helyum olmak üzere diğer daha ağır elementlere dönüştüğü birer nükleer potadırlar.

Peki nasıl oluyor da, atomlar birleşip, başka bir atom oluşunca bu kadar büyük bir enerji ortaya çıkabiliyor? Bu soru Albert Einstein, o ünlü E=mc2 formülünü geliştirene kadar cevapsız kaldı.

Formül son derecede basitti. Her madde, çevrenizde görebildiğiniz her şey, enerjinin donmuş bir şeklidir. Gerekli ve yeterli şartlar yaratıldığında çok küçük bir maddeden bile büyük miktarda enerji açığa çıkabilir. Formülde 'E' enerji, 'm' maddenin kütlesi, 'c' de ışık hızıdır.

Örneğin l litre hacmindeki (kütlesi l kilogram) olan bir kap suyu ele alalım. Eğer bu suyun tamamını Einstein'ın formülüne göre enerjiye çevirirsek, ortaya çıkan enerji, 100 watt'lık bir milyon ampulü, 30 sene boyunca yakabilecek güçte olacaktır.

Güneşin merkezindeki fizyon olayında birleşen atomlar ile ortaya çıkan atomların kütlelerini karşılaştırdığımızda çok az bir kütle eksilmesi görülür. İşte bu fark kadar kütle Einstein formülüne göre enerjiye çevrilmektedir. Bir litre sudan elde edilen enerji bu kadar olduğuna göre dünyanın 330 bin katı olan Güneş'te, saniyede yakılan 564 ton hidrojenden çıkacak enerjiyi varın siz hesap edin.