Atom, Yunanca’da “bölünemez” anlamına gelirken, 1938 yılında Otto Hahn, Lise Meitner ve Fritz Strassmann tarafından yapılan bir keşifle bu kavram değişti. Bu trio, uranyum atomlarının nötronlarla bombardıman edilerek bölünebileceğini ortaya koydu.
Bu olaya nükleer fisyon adı verilmektedir ve günümüzde enerji üretiminden tıp uygulamalarına, bilimsel araştırmalara kadar pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
FİSYON SÜRECİNİN DÖRT AŞAMASI
Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ve Washington Üniversitesi’nden teorik fizikçiler, fisyon sürecini daha iyi anlamak için dört aşamaya ayırdılar.
İlk aşama “Şişme”dir; burada yavaş hareket eden bir nötron, atom çekirdeğine çarparak çekirdeğin şişmesine ve bir fıstık kabuğu gibi şekil almasına neden olur.
İkinci aşama “Kopma”dır. Çekirdek, eyer noktası olarak adlandırılan bir noktadan ikiye ayrılmaya başlar.
Üçüncü aşama “Boyun kopması” olup, bu aşamada çekirdek iki parçaya ayrılır.
Son aşama “Ayrılma”dır; burada fisyon parçaları birbirinden uzaklaşırken nötron ve gama ışınları yayılmaktadır.
KUANTUM SİMÜLASYONU YENİ BİLGİLER SAĞLADI
Fizikçiler, fisyon sürecini daha derinlemesine incelemek amacıyla kuantum çok-cisim simülasyonları kullanma yoluna gittiler.
Bu simülasyonlar, uranyum-238, plütonyum-240 ve kaliforniyum-252 gibi çeşitli elementlerin fisyon süreçlerini modellemek için Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nın süper bilgisayarında gerçekleştirildi.
Sonuçlar, boyun kopması aşamasındaki atom altı parçacıkların yoğunluğunda belirgin bir “kırışıklık” olduğunu ortaya koydu. Ayrıca, protonların nötronlardan önce ayrıldığı da gözlemlendi.
Çalışmalar ayrıca, fisyon sürecinde yüksek enerjili nötronların serbest kalmasıyla ilgili tartışmalı önerileri de doğruladı. Model, bu nötronların enerjilerini, açısal dağılımlarını ve kaçış yönlerini tahmin edebilme yeteneğine sahip.
DENEYSEL DOĞRULAMA
Kuantum simülasyon sonuçlarının deneysel olarak doğrulanması, nükleer fisyon sürecine dair anlayışımızı daha ileri bir seviyeye taşıyacaktır.
Elde edilen bilgiler, nükleer enerji üretimi ve nükleer atık yönetimi gibi alanlarda daha güvenli ve etkin teknolojilerin geliştirilmesine katkıda bulunabilir.
News
