NÜKLEER ENERJİ

Nükleer Enerjinin Kaynağı

Nükleer enerjiyi tarif etmeden önce atomun yapısına bakmak gerekir. Bir atom şekilde görüldüğü gibi İçerisinde Z tane proton ve N tane nötron bulunan bir çekirdekten ve çekirdek etrafında değişik yörüngelerde dolaşan Z tane elektrondan meydana gelmektedir. Elektron (- yüklü), proton (+ yüklü) ve nötronların (yüksüz) atom içinde ve dışında ki kütleleri farklıdır. Atom dışındaki kütleler daha büyük olup, atomun oluşumu sürecinde bir miktar kütle eksilmektedir. Meydan gelen Δm lik kütle eksilmesi E=Δm.C2 (C: ışık hızı) bağıntısı ile enerjiye dönüşmektedir. Bu enerji elektriksel olarak aynı yüklü olan protonların atom çekirdeği içerisinde hapsedilmesini sağlayan nükleer kuvvetlerin kaynağını oluşturmaktadır.

Fizikten aynı yüklü partiküllerin birbirini ittiği bilinmektedir. E=Δm.C2 ile belirlenen enerji değeri peryodik cetvelde bulunan 114 element için hesaplanıp, her atomun (Z+N) sayısına bölünürse parçacık başına bağ enerjisi bulunur. Bu enerji hidrojen ve helyum gibi en hafif elementler için ve uranyum gibi ağır elementler için bulunan değerler orta ağırlıktaki demir, silisyum, nikel gibi elementlerinkinden daha düşüktür. Bağ enerjisi bir elementin stabilite (kararlılık) göstergesidir. Dolayısıyla hafif ve ağır çekirdekler kararsız orta ağırlıklı çekirdekler kararlıdır. Tabii süreç içerisinde daha kararsız olan atomlar daha kararlı hale geçmeye çalışırlar. Bu amaçla da hafif elementler birleşerek ağırlaşırlar. Bu FÜZYON olarak bilinir. Buna karşılık uranyum gibi ağır çekirdeklerde bölünerek daha kararlı hale geçmeye çalışırlar. Bu süreçte FİSYON olarak bilinir. Füzyon ve fisyon işleminde büyük ölçekli bir enerji açığa çıkar. Dolayısıyla nükleer santrallerin iki tipi olabilir. Hafif elementleri yakıt olarak kullanan Füzyon reaktörleri ve uranyum ve toryum gibi ağır elementleri yakıt olarak kullanan Fisyon reaktörleri.