..

..
..

28 Mayıs 2018 Pazartesi

NÖTRONLAR VE GAMA IŞINLARI MADDE İÇİNE GİRİP NELER YAPARLAR?



14 MeV enerjili nötronları alıp 20 cm kalınlıkta demirden geçirirsek bu tarafa geçen 131 nötronu, 20 cm kalınlıkta sudan geçirirsek 388 nötronu, 20 cm  betondan geçirirsek 302 nötronu, 20 cm alüminyumdan geçirirsek 519 nötronu, 20 cm karbondan geçirirsek 263 nötronu, 20 cm polietilenden geçirirsek 405 nötronu, 20 cm kalınlıktaki tungstenden geçirirsek 103 nötronu, 20 cm kalınlıktaki kurşundan geçirirsek 324 nötronu karşı taraftan sayabiliriz.
Gama ışınları madde ile karşılaştıkları zaman (fotonlar) foto-elektrik, Compton saçılması ve çift teşkili olaylarını yaparlar. Foto-elektrik olay, Einstein’ın Nobel almasını mümkün kılan olaydır. Madde üzerine fotonlar çarpar, maddeden elektronların çıkmasına sebep olur. Compton saçılmasında ışının enerjisi tamamen yok olmaz. Çift teşkili olayında, foton tamamen yok olur, elektron ve pozitrona dönüşür. Gama ışınları madde ile etkileşirken iyonizasyon, fren ışınları (bremsstrahlung), annilasyon ve birbirleriyle ve madde ile çarpışarak mükerrer çarpışma yaparak yüklü parçacıkların meydana gelmesine sebep olur.
Nötronlar madde içine girdiği zaman, enerjilerini kaybederler, elastik ve inelastik saçılma yaparlar, maddenin içine girip yutulurlar (nötron capture). Fisyon oluyorsa fisyon olayına sebep olurlar, yeni izotoplar meydana getirirler, hızlı nötronlar enerjilerini çarpışmalarla kaybedip thermal nötron olurlar, enerjileri 0.025 eV ye düşer, çekirdek tarafından yutulurlar. Örneğin, Çin kömürünün analizinde kütle spektrometresi analizleri çok güvenilir sonuçlar vermektedir. Literatürde çok sayıda kaynak mevcuttur. (Chun-Yan You, et.al., Molecular Charachteristics, Fuel 155 (2015) 122-127)
Nötronlardan korunmak için kullanılan malzemelerin bazıları demir, su, H, C, O, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Al, 12C, C, H, W, polietilen ve kurşundur. Betonun içine bor katarsanız çok kuvvetli bir nötron koruyucu yapmış olursunuz.
Mineral endüstrisinde bilhassa kömür ve çimento endüstrisinde on-line nükleer analiz teknikleri kullanılır. Endüstrideki bu büyük parçaların analizi nötronları kullanarak yapılmaktadır. Sırtınızı siz nükleere dönmüşseniz, bu analizleri saniyenin 10’da biri zamanda yapmaya hiçbir zaman muktedir olamazsınız. Nükleer enerji onun için lokomotiftir, sadece elektrik elde edilmesinde değil. Kömür endüstrisinde, çimento endüstrisinde ve mineral endüstrisinde ölçme teknikleri nötronlara dayanmaktadır. Genel olarak, örneklerdeki maddelerin konsantrasyonlarını ölçmek (kömürdeki, kayadaki, topraktaki, çimentodaki) kimyasal metodlarla son derece zor, zaman alıcı (herbiri için en az 8 saat) bir çabadır. Acele cevap almak imkansızdır. Laboratuardaki birkaç gramlık örnekler maden bölgesindeki durumu aksettirmeyebilir. Bu tip ölçmelerde en büyük hatalar bundan doğmaktadır. Bundan dolayı, nükleer olarak, ani gama ışınlarının aktivasyon analizi (PGNAA) bilinmeyen maddelerin derhal ölçülmesini sağlar. Ölçü on-line’dır. Derhal sonuç verir. Biz onun için nükleer teknoloji diyoruz. Saniyenin kesirlerinde sonuçlar elde edilir. Metod kaynak zenginliğini anında ortaya koyar. Maden çıkarılmasında optimizasyonu sağlar. PGNAA ölçme metodu (1), gravimetrik(2), kalorimetrik(3) ve spektroskopik(4,5) metodlarla karşılaştırmak mümkündür. Ölçü hassasiyeti en iyi PGNAA metodundadır. X-ray fluorescence analysis küçük örnekler için çok faydalıdır(6).
1.      İskender Atilla Reyhancan, Alborz Ebrahimi, U.Üner Çolak, M. Nizamettin Erduran, A Monte-Carlo Library Least Square Approach...Nuclear Inst. Methods in Physics Research A 843 (2017) 29-33
2.      D. Kyun Seo, S.Shin Park, Y.Tack Kim, T.Yu, Study of Coal Pyrolysis by Termo Gravimetric Analysis J.Anal.Appl.Pyrolysis 92 (2011) 209-216.
3.      M.S.Kızıl, J.Peterson, W.English, The Effect of Coal Particle Size on Calorimetric Analysis of Roadway Dust, J.Loss Prev.Process Ind. 14 (2001) 387-394.
4.      E.S. Peck, Spectrographic Determination of Mercury in Rocks and Coal. Anal.Chim.Acta 80 (1975) 75-83.
5.      Chun-Yan You, et.al. Molecular Characteristics of a Chinese Coal Analyzed Using Mass Spectrometry with various Ionization Modes, Fuel 155 (2015) 122-127.
6.      L.Throne, G.McCormick, B.Downing, B.Pr,ce, Some Aspects of the Analysis of Coal by X-ray Fluorescence Spectrocopy, Fuel 62 (1983) 1053-1057.
Bu multi-disipliner çalışmada, şu ilim disiplinlerini, birbirinin içinde karşılaştırmalı olarak inceledik.
1.      Nükleer teknoloji ve nükleer ölçü teknikleri
2.      Hızlı nötronlar ve gama ışınları
3.      Kristaolgrafi
4.      Mineral madenciliği
5.      Analitik kaya araştırmaları
6.      Toprak araştırmaları
7.      Çimento endüstrisi
8.      Kömür endüstrisi
9.      Matematiksel simülasyon metodları
10.  Kalorimetre teknolojisi, kalorimetre geometrisi ve simülasyonu
11.  İkinci elektron ölçme teknolojisi
12.  Monte-Carlo tekniği
13.  Nötron spektrometresi
14.  Gama ışınları spektrometresi
15.  Sıvı kristal dedektör teknikleri
16.  X ışınları fluoresans tekniği
17.  Kütle-spektrometresi teknikleri
18.  Yollardaki tozun büyüklüklerinin kalorimetrik analizlere etkisi
19.  Kayalardaki civanın ve kömürdeki civanın tayini
20.  Kömür pyrolysis’in termo-gravimetrik analizlerle tayini.
21.  Çimento sanayiinde kullanılan ölçüm teknikleri
22.  On-line nükleer analiz teknikleri
Doç.Dr.Çetin ERTEK
26.05.2018

GAMA IŞINLARI VE NÖTRONLAR NASIL ÖLÇÜLÜR?



Batıda, Nuclear Instruments and Methods diye çok saygın ilmi ve teknik bir mecmua vardır. Hakemlerinden bir makalenin basılmasını sağlamak son derece zordur. Küçük radyo-aktif bir sezyum kaynağı ile 1984’te ben toprağın aynı anda hem nemini hem de yoğunluğunu bulmuştum. Merkezi Roma’da bulunan FAO uluslararası kuruluşu için yapılmış bir proje idi. Basılmaya layık görüldüğü için patentini almış bulundum. Projede, gama ışınlarını ölçen sintilasyon detektörü kullanılmıştı. Bu detektörler en genel şekilde gama ışınlarının şiddetini ve enerjilerini ölçmek için kullanılır. Gama ışınları gelir, aletin önündeki NaI(Tl), Sodyum İyodür (Talyumla aktive edilmiş) kristaline çarpar, foto-katod üzerinde bir ışık meydana getirir, bu ışık elektrik sinyaline dönüştürülür. Gama ışınlarının hangi çekirdeklerden geldiği bulunur. çok önemli bir dedektördür. Toryumun karakteristik gamaları da bu aletle ölçülür. Hava kirlenmesinde istenmeyen maddeler bununla bulunur. Deniz ve suların da kirlenmesini bu alet gösterir. Aletle nötronların da ölçülmesi mümkündür. Gama ile nötronlar bu aletle ayrıştırılarak ölçülebilirler. Sıvı sintilatörler hızlı nötronların ölçülmesinde ve çekirdeklerin en derin yapılarının araştırılmasında kullanılır. Sıvı sintilasyon sayıcılar gama ışınlarını ve hızlı nötronları birlikte sayar. Gamaları hızlı nötronlardan ayırmak için digital metodlar kullanılır. Elektronik olarak yük mukayesesi metodu (charge comparison method), integre risetime metod en çok kullanılan metodlardır. Time of flight (uçma zamanı metodu) da sık kullanılır.
Sadece bu iş için inşa edilen foto-multiplakatörler 5-10 değişik şekildedirler. Bütün bu ölçücü parçaların bir araya getirilip üzerlerinde en iyi kompozisyonu bulmak için araştırılması gerekir.
Alet hem maddenin ne olduğunu, hem de miktarını ölçer. Nuclear Instruments and Methods ilmi mecmuası 80 seneden fazla bir zamanda muntazam çıkmaktadır. Örnek olarak bu mecmua, 1993’te kalorimetreler üzerinde ikinci tip elektromanyetik ışımayı ele almıştır. Nucl. Inst. Meth. A-334 (1993) 399. G.S. Bitsadze et.al., Cern’deki Large Hadron Collider (LHC) deki, radyasyon tahribatında bakırın rolü, R.Flukiger ve T. Spina, foto muldöplikatörlerinde radyasyon sertleşmesinin ölçülmesi, V.I.Rykalin CERN-LHC b-96-012 (1996), J.Nucl.Mater. 191(1992) 401, füzyon reaktörlerinde bakır alaşımlarının radyasyona dayanıklılığının arttırılması I.V. Gorynin et.al. gibi yüzlerce ve yüzlerce makale yayınlanmıştır. A.Albayrak ve Yetkin et.al. hızlı ve radyasyona dayanıklı ikinci kalorimetrik çalışmaları arxiv: 1307.8051’de neşretmişlerdir. Bu yayınlarda görülüyor ki fiziği ölçmek için aletler, aletleri yapmak için de fizik üretilmektedir.
Değerli talebem Prof. Dr. Nizamettin Erduran bu sintilasyon dedektörlerinin sıvı kullanan cinslerinden imal edip onun da fiziğini ölçen bir ilim adamıdır. İstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi’nde çalışmaktadır. Çalışmakta olduğu gruplardaki fizikçiler Çin’den, İsveç’ten İtalya’dan, İspanya’dan, Niğde Üniversitesi’nden, Fransa’dan, Polonya’dan, Almanya’dan, Japonya ve İngiltere’den seçkin ilim adamlarıdır. Başarılarının devamını diliyorum.
H. Abramowicz et.al.’in önemli makalesini ilave etmeden geçemeyeceğim. 10 GeV ila 140 GeV arasında hadron ve elektromanyetik duşların, demir sintilatör kalorimetrelerinde ölçülmelerine ait çalışma. Nucl.Instr. and Methods 180 (1981) 429. Bildiğiniz gibi 1 GeV, 1 milyar elektron volt demektir.
Cern’de Higgs parçacığını bulmak için çarpıştırılan protonlar 7 GeV enerjide idi. Sistemin toplam enerjisi 14 GeV idi. Ankara’daki bizim hızlandırıcıdaki enerji 1 GeV tun 1000’de biri yani 1 MeV’tur. Hızlandırıcı ile çalışan Toryum reaktörlerinde protonların en az 1 GeV enerjide olması gerekir. Bu protonlar kurşuna çarptırılır. Çıkan spallasyon nötronları Toryumla çarpıştırılır. Gereken enerji elde edilmiştir. Sistemde zincir reaksiyonu yoktur. Düğmeye basarsınız sistem çalışır. Tekrar basarsanız durur. Radyo-aktif atıkları yakıp maliyetleri aşağıya düşürebilirsiniz.
Doç.Dr.Çetin ERTEK
26.05.2018

16 Mayıs 2018 Çarşamba

TEKNOLOJİLERİN HOLİSTİK BULUŞUMU



1)      Nano-teknoloji ile nükleer teknolojinin buluşumu. 1 cm3’lük (zardan biraz daha büyük) bir Toryum küpünü ele alalım. Buna nano-teknolojinin bize verdiği imkanlarla, pastırma gibi dilimler yapan makinaya yerleştirelim, dilimlemeye başlayalım. Küpün yüzeyi 6 cm.karedir. Dilimleri sıraya dizdiğimizde elde edeceğimiz alan 600 m2 olabilir. Bunların her birini araştırma reaktörüne yerleştirdiğimizde bütün Toryum-232 atomlarını, Uranyum-233 hale getirebiliriz. Toryum fisyon yapmaz, Uranyum-233 fisyonun alasını yapar. U-235’ten daha verimlidir. Bununla da 250 Mwe’lik bir güç reaktörünü yapabilirsiniz (Ergimiş Tuz Reaktörü). İşte size multi-disipliner bir yaklaşım. Ama daha holistik yaklaşıma gelemedik, çünkü o iş daha zor.
2)      Atomda, ortada çekirdek var, büyük bir boşluk etrafta dönen elektron bulutları. Bu boşluğu onda birine indirebilirseniz, yapacağımız güç reaktörü çok küçülür. (Çünkü nükleer enerjide elektronsuz da enerji üretebiliriz.) Verdiği elektrik enerjisi aynı kalır. Reaksiyon çekirdekle oluyor, atomla değil. Ne çare ki atomdaki elektronları çekirdeğe yaklaştırırsanız, uzaklığı binde bire indirmek için atoma 1000 atmosfer basınç uygulamanız gerekir. Bunu iç içe çok kalın silindirlerle temin etmeniz gerekir. Ben atomların küçültülerek elektrik enerjisinde kullanılmasını, İzmir’de çok güzel bir otelde 2000 yılında, başarı ile yapılan Türk Fizik Derneği toplantısında, kıymetli bir Rus profesör arkadaştan öğrendim. Bu işin uzmanı profesörün, 1990’da Suriye hükümeti tarafından Şam’a davet edildiğini de ondan öğrendim. Aynı toplantıda 2 Rus profesörü daha tanıdım. Onlar da Rodyum ve Rubidyum üzerinde 40 seneden beri çalıştıklarını anlattılar. Hayretler içinde kaldım. Olayı benim talebem Prof.Dr. Nizamettin Erduran’a sordum. “Olabilir hocam, çünkü çok sayıda nötron ve proton ihtiva eden çekirdeklerde çok ilginç gruplaşmalar oluyor ve bu çekirdeklerin çok sayıda da izotopları var.” dedi. İşte nükleer çekirdek fiziği de böyle bir ilim dalı.
3)      Malzeme bilgisi ile elektrik enerjisinin buluşması sonucu, Yiterbiumu elektrikle çalışan araba akümülatörünün içine filtre şeklinde koyarsanız akünün ömrünü uzatabilirsiniz.
4)      Gene elektrikli arabada elektrolizle küçük bir bölgede Hidrojen üretip bunu Bor-11’e gönderebilirseniz, 3 tane 6 MeV’luk alfa parçacığı elde edersiniz, bu akünün ömrünü uzatıp doping etkisi yapabilir. İşte nükleer fizikteki bir olayı elektrik enerjisi ile buluşturuyoruz. Bu multi-disipliner, ama hala holistik değil. Yüksek Mühendis Mustafa Özcan Bey’in kulağı çınlasın. (Kadıköy Düşünce Platformu Kurucusu 1176. Konferansı)

Doç.Dr.Çetin ERTEK

05.05.2018

DR. İBRAHİM ARIKAN’IN MEF OKULLARINDAKİ TÜRKİYE İLİM REKORU



Toryum Ender Toprak Elementleri Platformu’nun (TETP) seçkin okuyucuları ile MEF Üniversitesi’nin önemli ilim ve teknik proje yarışması aktivitesini paylaşmak istedim. Aktivite, 8-9-10-11 Mayıs 2018 tarihinde Ulus, Beşiktaş, İstanbul’da gerçekleştirildi. Fizik, Kimya ve Biyoloji dallarında herbirinde 27 adet proje olan çok güzel çalışmalar yarıştı. Çalışmaların tamamı www.mefproje.com dan bulunabilir.
Mersin Anadolu Lisesi, piezo-elektrik tabanlı eşdüzey kavşaklara yönelik erken uyarı sistemini tanıttı. İstanbul Bayrampaşa Belediyesi Bilim Merkezi’nden Eray Dağsuyu ve Mustafa Başyiğit aydınlanma şiddeti ile metal yüzeylerin statik ve kinetik sürtünme katsayılarının belirlenmesini tanıttı. İzmir Özel Çakabey Lisesi’nden Arda Derbent ve Giray Öngün, görünür ışığın polarizasyonu ile kablosuz veri iletişimini tanıttı. Kocaeli’nden Özel Enka Fen ve Teknoloji Lisesi’nden Talha Berk Bolu, tak kullanan Arşimet türbününü anlattı. İzmir Özel Çakabey Lisesi’nden Tuan Dolmen, ağaçlardaki titreşimlerden yararlanabilen çevreci bir sistem tasarımını anlattı. Sivas Fen Lisesi’nden Nehir Nur ve Ekin Doğa Ercan elektronik cihazların yeni nesil soğutma sistemini anlattılar. Sivas Teknik Anadolu Lisesi’nden Şennur Semizer, fizik tedavide tendon hastalığında kullanılacak flex sensörlerle çalışan eldivenin donanım ve yazılımını anlattılar. Dalışlarda kişinin boğulmasını önleyen dalış yeleği, Aydın Özel Söke Doğa Anadolu Lisesi’nden Yunus Hakkı Çalışkan tarafından tanıtıldı. Özel Nesibe Aydın Okulları, Gölbaşı Kampüsü’nden Naime Ege Yıldız ve Taylan Tugay Cevahir, “Sonsuz Güç Manyetizma” adlı projeleri ile katıldılar. Slovenya’dan Tim Kmeel ve Bernardic “Amatör ekipman ile radyo astronomi nasıl yapılır, bunu bize öğrettiler. Slovakya’dan Tomas Cerven ve Robert Choma LED dalga boyunun akıma etkisini anlattılar. Makedonya’dan Stefanija Anatsasova binalarda yalıtım malzemesinin enerji kaynağı olarak kullanılmasını anlattı. İsviçre’den David Fassler ve Jovin Müntener, Kuri noktası makinasını anlattı. Malezya’dan Muhammed Salzali ve Ahmet İrfan Bin MD Noor Rice Husk ASH (RHA) AS Silicanın betondaki etkilerini anlattılar. Rusya’dan Victor Panferov, LED’lerde parlaklığın puls genişliği modülasyonu ile ayarlanmasını anlattı. Bulgaristan’dan Daiana Tsevetkova ve Denitsa İlieva nano-multilayer filmlerin kontrollu ilaç alımında kullanılmasını anlattılar.
Kimya dalında, Onur Erkmen ve Kağan Köşe Alfa Akademi Koleji, Ankara’da ilaç etkinlik ve ekonomikliğini arttırmak için alternatif bir yöntem açıkladılar. İstanbul Fen Lisesi’nden İdil Rıshık ve Eren Dükel, ekonomik bio-kömürle sudaki ağır metallerin temizlenmesini takdim ettiler. İzmir Özel Ege Lisesi’nden Şevval Aykuş ve Dilara Karaca kemik kırıklarına yönelik akıllı materyal: Polimer bazlı 3D Doku iskelelerini anlattılar. İzmir Türk Koleji’nden Ezgi Gizli ve Ali Arman tarımsal atık olan pirinç kabuğundan Silika Aerojel Üretimi ve petrol sızıntılarının denizden uzaklaştırılmasında kullanımını açıkladılar. İstanbul Özel Kültür Fen Lisesi’nden Atahan Çalık, yumurta kabuklarından biyobozunur nanobiyokompozit damar doku eldesini anlattı. İstanbul Terakki Lisesi’nden Alp Korkmaz ve Burak Erinç Çetin su mercümeğinden sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynağı olarak biyodizel üretimini anlattılar. Kocaeli Türk Eğitim Vakfı’ndan Onur Yel, Remazol Red boyar maddelerinin yer fıstığı kabuğu ile biosorpsiyonunu anlattı. Polonya’dan Maciej Solnicki, multifunctional, hybrid, electrocatalystic Systems Active Towards Oxygen Elecktroreduction’ı açıkladı. Polonya’dan Julia Borowicz ve Anita Szepelska, antioxidan balların özelliklerinden bahsettiler. Gürcistan’dan Lia Papunashvili ve Giorgi Papashvili “Production of Corrosion Resistant Polymer Concretes and Research of their Properties” çalışmasını tanıttılar. Makedonya’dan Besnik Emini ve Ullza Selimi “Kolloidal gümüşün antibakteriyel etkilerini” anlattılar.
Biyoloji dalından birkaç örnek verirsek: İzmir Fen Lisesi’nden Zeynep Nazlı Demir ve Aslı Neva Ay, “Güneşten korunmada mikro yardımcılarımız: pigment üreten bakteriler”  hakkında bilgi verdiler. İstanbul Kültür Anadolu Lisesi’nden Müge İlbeyli susuz bitki yetiştirmeyi anlattı. Edirne Anadolu Lisesi’nden Mustafa Kerem Dikici ve Ertan Erkut Nal “Bilinmeyen Maksimum Etkili Kurbağa Gübresi” ni anlattılar. Kocaeli’nden Deniz Gülü ve İkra Erten “Nar Kabuğu Özünden Antibakteriel ve Antioxidan Özellikte Çevre Dostu Biyoplastik Film” ile yarışmaya katıldılar. Kocaeli’nden ENKA Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi talebelerinden Meltem Çağla ve Sinan İspir “Botrytis Cinerea ile Biyolojik Mücadele, Ispanak ve Pelin Otu” nu anlattılar. Van, Türk Telekom Fen Lisesi’nden Süheyla Aslı Bayraktutan ve Kübra Nur Turhan “Aktif karbon içeren topraklarda yetişen mısır bitkisinde görülen bazı morfolojik ve fizyolojik değişiklikler” i açıkladılar. Azerbeycan’dan Elshan Naghizade bitkilerden hayvanlara geçerken nano parçacıkların etkisini açıkladı. Polonya’dan Aleksandra Kaguna, kadmium, kurşun ve çinkonun fotoekstraksiyonla ayrıştırılması metodunu açıkladı ve daha birçok önemli metodlar takdim edildi.
Liselerarası bu proje yarışması, merhum, çok değerli eğitimci, fabrikatör, iş adamı Dr. İbrahim Arıkan tarafından MEF Okulları’nda kurulmuştur. Bu 27.sidir. ben en aşağı 20’sine muntazam iştirak etmişimdir. Çok okunan bir gazetemiz, Dr. İbrahim Arıkan’ı “17 fabrikayı kurup, bir okullar zincirinden bunları idare eden başarılı fabrikatör” olarak tanıtır. Nur içinde yatsın, çok değerli bir arkadaşımdı. Değerli arkadaşım Prof. Dr. Tolga Yarman da Koç Lisesi ilim yarışmalarında  hakem olarak birçok kere katılmıştır. MEF yarışmaları aynı zamanda uluslararasıdır. Azerbeycan, Makedonya, Slovenya, Karabağ, Slovakya, Polonya, Gürcistan, İngiltere, İsveç, Rusya, İsviçre, Bulgaristan ve Malezya başarı ile katılmışlardır. MEF Okullarını ve Üniversitesini candan kutluyorum. Büyük gayretlerinin devamını diliyorum.
Senelerce katıldığım bu ilmi ve teknolojik yarışmada beni son zamanlardaki bir nokta son derece üzüyor. Türkiye çapında 400’ü aşkın proje MEF’e gönderilir. Bunlardan 85’i sergilenmeye layık görülür. Ben Kuleli Askeri Lisesi için birçok projelere yardım ettim. 1997, 2001, 2004, 2006’larda Sezyum-137 kaynağı kullanarak toprağın yoğunluğunu ve nemini ölçen deneyler, MEF’den ve TÜBİTAK’tan dereceler aldı. Kuleli’den Tüles Binbaşı ile yaptığımız proje, teknoloji dalında Türkiye birincisi oldu. Raporu 85 sayfa idi. Suntanın içine bor ilave ettik. Çocuklar sunta fabrikalarına gitti, imalatı a’dan z’ye takip ettiler. 1) Suntanın mukavemeti %16 arttı. (Çekme-koparma deneyleri ayrıca yapıldı.) 2) Suntada yanmazlık sağlandı. 15 dakikada yanan kapı, 4 saatte hemen hemen hiç hasar görmedi. 3) İçine bor ilave edilmiş sunta, bakterileri geçirmez hale getirildi. 4) Bor nötronları yuttuğu için, atom bombasına karşı yer altındaki sığınakta suntalı koruyucu tabakalar nötronları içeri geçirmez (nötron izolasyonu) hale getirdi. MEF yarışmasında, biz kahraman ordumuzun askeri liselerinden gelen pırıl pırıl yıldızlı resmi elbiseli 4-5 kuruluşu temsil eden ekipler birçok dereceler aldılar. Çok üzücü olaylar yüzünden son birkaç seneden beri tek bir öğrenci (Kuleli, Bursa, Deniz Lisesi, Adalar vs) göremedim. 1962-1964 yılları arasında fizik hocası olarak Kuleli’de haftada 30 saat verip, yedek subaylığımı yaptığımı söylersem, 1997’den 2000 yılına kadar, 125 nükleer projeyi seçkin öğrencilere gönüllü olarak anlatmış bir insan olarak duyduğum üzüntüyü tarif etmek imkansızdır. İnşaallah kıran kırana geçen ilmi ve teknolojik yarışmalara yakında kavuşuruz. Millet olarak, bilgi toplumu olmaya her zamankinden çok ihtiyacımız vardır, buna mecburuz. Anne babaların çocuklarına fizik, matematik, kimya, biyoloji alanlarında sohbet şeklinde çok sık temas halinde olmaları, sorular sormaları gerekiyor. 1962-64 yılları arasında yetiştirdiğim Kuleli’deki talebem Behzat Balta Kara Kuvvetleri Hareket Daire Başkanı oldu. Tümgeneral Behzat Balta’yı Ankara’da makamında ziyaret etmek kısmet oldu. Benim için ne büyük sevinç kaynağı. Bütün dersleri 10 olan önemli sayıda talebem vardı.
20 sene içinde gittiğim yarışmalarda önemli büyük bir eksik hemen hemen hiçbir sene Toryumu ele alan olmadı. Nükleer enerjiyi içine alan bir proje olmadı. Sanki ülkemizde 380.000 ton Toryum hiç yokmuş gibi. Enerji ile ilgili projeler de son derece azdır. Her sene dışarıya 75 milyar dolar akıttığımız, Toryumda dünya ikincisi olduğumuz halde bu hiçbir projede yer almıyor, acaba niçin?!!
Doç.Dr.Çetin ERTEK
12.05.2018

9 Mayıs 2018 Çarşamba

YENİLENEBİLİR ENERJİ VE NÜKLEER ENERJİ


27 Nisan 2018’de Marmara Üniversitesi’nde yukardaki başlık altında Prof.Dr. Yüksel Atakan çok güzel bir konferans verdi. Bu toplantıyı Marmara Fizik Kulübü organize etti. Fen Edebiyat Fakültesi Bölüm Başkanı Prof.Dr. Zikri Altun, Doç.Dr.Ayşe Yumak Yahşi (Marmara Fizik Kulübü Danışmanı) başkanlık ettiler. Çekmece’den Dr. Mehmet Turgut, Tanzer Türker, Dr. Reşat Uzmen, Prof.Dr. Fuat İnce ve ben vardım.
Yenilenebilir enerji ve nükleer enerji hakkında çok sayıda eğriler ve diagramlar gösterdi. Ergimiş tuzlu Toryum reaktörlerini ele almış durumda. Dünyada şu anda 448 nükleer reaktör çalışıyor. 57 tanesi inşaat halinde, 158’i planlanmış yapılmayı bekliyor. 351 tanesi de planlanıyor. 2050 yılında dünya nüfusu 9 milyara çıkıyor. Dünyada 1600 tane termal kömür santralleri yapılıyor. Bizde 93 tane var. 1 miligram kömürden daha azı insanı öldürüyor. Senede 1000 kişi kömürden ölüyor. Alvin Weinberg, Amerika ve dünyadaki Toryum reaktörlerine ait 2000 dökümanı internette yayınladı. Amerika ile Endonezya ergimiş toryum reaktörünü yakında çalıştırmaya başlayacak. Toryum reaktörleri daha ucuza mal oluyor. Mevcut nükleer reaktörlerin atıklarını da yakma kabiliyetine sahip. Toryum reaktörleri modüler yapılabiliyor. 10 tane 250 Mwe’luk ünite inşa edilebilir. Çin, toryum işine şu anda 500 milyon dolar ayırmış durumda. Bomba yapılması çok zor. 250o C, 320o C ve 600o C yüksek ısıda çalışabildiğinden hidrojen elde etmekte kullanılabiliyor. Kaynama tehlikesi yok. Alttaki bir tıpa vasıtası ile eriyip yakıt kritik olmayacak şekilde kendi kendini kapatıyor. Fransa elektrik enerjisinin %82’sini nükleerden elde ediyor. Yavaşça azaltmayı düşünüyor. Almanya bazı güç reaktörlerini 2025’den sonra kapatmayı düşünüyor. Seçimden evvel ömürlerini 30 sene uzatma hazırlıkları içinde idi! Enerji programı 10 sene içinde tekrar değişebilir. %60 enerjiyi güneş ve rüzgardan elde edebilecekler, açığı Avrupa Birliği çerçevesinde Fransa’dan almayı düşünüyorlar. Güneş enerjisinde, 3 milyon m2 alandan 48.000 evin ısınması karşılanabiliyor. Hindistan’da ergimiş Toryum reaktörü üzerinde çok uzun zamandan beri çalışılıyor. Ergimiş Toryum reaktörlerinde 250 Mwe elde etmede sadece 4 kişinin çalışması kafi geliyor. Yakıt sıvı olduğu için ince bir boru ile dışarı alıp üzerinde istediğiniz araştırmayı yapabilirsiniz. Fisyon olayında çıkan 275 ayrı element istenirse tek tek elde edilebilir. Daha başka nüklidler de buradan elde edilebilir. Bazıları çok pahalı ve endüstrinin çok işine yarayan elementlerdir. Alman kanunlarına göre rüzgardan ve güneşten elektrik enerjisi elde ettikçe, bu çoğaldıkça nükleerden elde edilen elektriği azaltma gerekmektedir. Fakat Alman endüstrisinin elektrik ihtiyacı bu yüzdelerin çok üstünde artmaktadır. Konuşmacı Almanya’nın tamamında güneş enerjisinin verimini gösteren haritayı dikkatimize sundu. Aynı şekilde Türkiye’mizin de haritasını sundu. Alan olarak karşılaştırma imkanını bulduk. Bizde güneş enerjisinin elektriğe dönüşümü Almanya’nın iki katından fazla (900 Almanya, 2100 Türkiye).  Danimarka’da elektrik karadan elde ediliyordu. Karada yer kalmadı, rüzgar enerji sistemlerini denize taşıdılar. Bu sefer de balıklar o bölgeye gelmemeye başladı. Balıkçılık ve konservecilik onların çok önemli bir gelir kaynağı, bakalım ne yapacaklar? (Ergimiş tuz Toryum reaktörlerini düşünebilirler)
Dr. Reşat Uzmen de kısa bir katkıda bulundu. Kendisi FİGES Türk firmasında çalışıyor. Avrupa Birliği’nin ergimiş tuz, SAMOFAR Toryum projesinin 2002’de başladığını, projenin son üç yılında (2019’da bitecek) Türkiye’mizin FİGES şirketi vasıtasıyla reaktörün ısı değiştiricilerinin dizaynında rol aldığını anlattı. Türkiye gözlemci statükosundaydı. Isı teorisi hesaplarını yaptılar. Şirketimiz Avrupa’nın sayılı simülasyon programlarında çalışmış başarılı bir firmamızdır. Şirket TÜBİTAK Kurumunu da yanına alarak önemli çalışmalar yapmaktadır.
Doç.Dr.Çetin ERTEK
05.05.2018

ELEKTRİKLE İŞLEYEN OTOMOBİLLERİN (HİBRİT SİSTEMLER DE OLABİLİR) AKÜLERİNİN ÖMRÜNÜ UZATMAK



Fikir değerli Dr. Adnan Baykal arkadaşımızdan geldi. Çekmece’de yıllarca başarı ile çalışmış arkadaşımız.
Protonları alırsınız, 130 kev enerjiye hızlandırırsınız ve 11B ile çarpıştırırsınız, 12B meydana gelir, o da anından 3 alfa parçacığı meydana getirir. Alfa parçacıklarının enerjisi herbiri 6 milyon elektron volttur. (6 MeV) Akümülatör ortamına doping etkisi yaparak akümülatörün ömrünü uzatabilir. Olayın genel adı Foküs nükleer fizik’tir. Foküs füzyon da denebilir.
Büyük bir kapasiteniz varsa protonları 130 keV enerjiye hızlandırmadan da Bor-11’le çarpıştırdığımızda çok kuvvetli üç alfa parçacığı meydana gelir. Bir mikro saniye süre ile 300.000 amperlik pulslar elde edilir. İki mikro saniyelik aralıklarla sistem kendini tekrarlar. Sistemden 15 MeV’luk gama ışınları da çıkar, fakat kurşun zırhlarla kontrol altına alınır. Sistemle, 5 Mwe gücünde bir ünite meydana getirilebilir. Protonları elektrolizle elde edebilirsiniz. Reaksiyon exotermiktir.
Bu sistemi realize edecek ekip, Dr. Adnan Baykal, Dr. Alp Önol, Dr. Ali Ercan ve Doç.Dr. Çetin Ertek’ten, Ulusal Elektrikli Araç Üretimi, Y.Müh. Önder Yol (DMA Yönetim Kurulu Başkanı) ve diğerlerinden meydana gelebilir.

Doç.Dr.Çetin ERTEK
05.05.2018

2 Mayıs 2018 Çarşamba

KISA KISA NÜKLEER REAKSİYONLAR



·         Nükleer teknoloji, teknolojinin lokomotifidir.
·         Aynı anda evleri ısıtıp, elektrik elde edip, deniz suyundan tatlı su elde edebilirsiniz.
·         Havaya CO2 vererek kirletmez.
·         Nükleer santralın ömrünü az bir masrafla 30 yıl uzatabilirsiniz.
·         Nötronlar yeryüzüne dik bir borunun içine alınırlarsa yukarıya doğru çıktıkça yavaşlarlar ve sonunda dururlar, bu noktaya tabii uranyum veya U-238 levhası koyarsanız, nötronlar U-238 içine girerler ve Pu-239 yaparlar.
·         Aynı şekilde bir nötron kaynağının önüne 20 cm.lik bir su kabı koyarsanız, nötronlar suyun içinde 18 çarpışma yaparak U-238’in içine kolayca girerler, sonuçta Plutonyum elde edersiniz.
·         Radon’dan çıkan alfa parçacıkları bir cam tüp içinde toz metalik Berilyumla çarpıştırılırsa nötron kaynağı elde edilir. (Rn+Be)
·         Araştırma reaktöründe, Amerikyum alfa parçacıklarının çıkması için kullanılır. Çıkan alfa parçacıkları gene Berilyumla çarpıştırılarak nötron kaynağı elde edilebilir. (Am+Be)
·         Polanyum reaktörden elde edilir. Polanyumdan çıkan alfa parçacıkları Berilyumla çarpıştırılır, saniyede 107 nötron/cm2 nötronlar elde edilir.
·         Reaktörden elde edilen Plutonyum, Berilyum’la çarpıştırılırsa nötronlar elde edilir. Bunlara nötron kaynağı denir. Santimetre kareden iki yönde saniyede geçen nötron sayısı 107 n/cm2 san civarındadır. Nötron kaynakları bu şekilde elde edildiği gibi, tabii atom reaktörlerinden de elde edilir.
·         Doktoramda parametreleri tayin edilecek, küçük, kritik altı 104 kg ağırlığında hafifçe zenginleştirilmiş Uranyum çubuklarını kullandım. Uranyum içinde meydana gelen Plutonyumu ölçmek istiyorduk. Ölçeceğimiz Plutonyum miktarı 1 gramın milyonda birinin milyonda biri kadardı. Bu kadar hassasiyetle bu ölçüyü yapabilmeniz için yukarıdaki nötron kaynaklarından hiçbirini kullanamazsınız. Çünkü çıkardıkları nötron sayısı 107’yi geçmez. Deneyi bu hassasiyette yapabilmeniz için nötron akısının bunun 100 misli yani 109 olması gerekir. Burada ölçü statistiği yapıyoruz. Biz 109 nötron/cm2 saniyeyi TR-I reaktöründen aldık. Parametreleri ölçülecek küçük reaktörü TR-I reaktöründe 4 saat ışınladık. Bunu TR-I reaktörünün thermal kolonunda yaptık. Sistemin ışınlanabilmesi için termal kolondaki bütün grafit tuğlaları çıkardık. Hacmi kadar yere su tankı inşa ettik. İçine raylı bir araba inşa ettik. Kritik altı sistemi bunun içine yerleştirdik. Işınlanma sonunda 8 Rontgen’lik bir radyasyon çıkıyordu. Sağlık fizikçilerimizin kontrolü altında sistemi sudan çıkarıp sayma odasına aldık. Uranyum çubukların arasına yerleştirilen ince Uranyum diskler, gama ışınları ölçülmek üzere gama odalarına alındı. Başarı ile, büyük hassasiyetle ölçüler yapıldı. Deneysel çalışmalar 7 yıl sürdü. Bu arada ben Uranyum çubukları asitte eriterek de ölçüler aldım. Asitte eritilen bu örnekleri, değerli kimyacı arkadaşım Ali Yalçın, Tri Bütil Fosfat’la fisyon ürünlerinden ve Toryumdan ayırdı. Ayırmada Japon Ishimori tekniği kullanıldı. Uranyum +5 oksidasyon seviyesine getirilip sabit tutuldu. Kimyasında “solvent extraction” kullanıldı. Deneysel sonuçlar Çekmece’yi ziyaret eden Amerikalı ilim adamları Dr. Herbert Kouts ve Fizik Nobel Ödülü almış Glen Seabourg tarafından takdirle karşılandı. Amerikalılar bana deneysel sonuçlarla karşılaştırılacak teorik sonuçları söz verdikleri halde vermediler. Türkiye 35 sene bekledi. Hesapları yapacak duruma geldi, fakat ne Çekmece teorik grubu ne Türkiye’deki herhangi bir nükleer teorik grup hesabı yapmadı, yapamadı. Karşılaştırma yarım kaldı.Türkiye’de yapılan hesapları deneyle veya yapılan deneyleri hesapla karşılaştırma ameliyesi maalesef tam olarak yapılmamaktadır. Üzüntü ile bildirilir.
Doç.Dr.Çetin ERTEK
28.04.2018


MARMARA ÜNİVERSİTESİ’NDE BAŞARILI, GÜZEL BİR KONFERANS


Marmara Üniversitesi’nin İbrahim Üzümcü salonlarında, Bilim ve Enerji Sosyetesi talebelerinin hazırladığı “Nükleer Enerjinin Türkiye’deki Yeri ve Geleceği”, “Güneş Enerjisindeki Son Durumlar”, “Rüzgar Enerjisi Nasıl Gidiyor?” başlıklı, yüksek seviyeli konuşmalar çok seçkin ve kaliteli idi. 9 Nisan 2018 saat 13:00’te başlayıp saatlerce sürdü. Üç değerli konuşmacı vardı. Dr. Necmi Dayday nükleer üzerinde, Y.Müh. Okan Uykan (www.susol.com.tr) güneş enerjisi üzerinde ve Y.Müh. Tuna Güven (Borusan) rüzgar enerjisi üzerinde konuştular. Talebeler son derece güzel ve anlamlı sorular sordular, anlatılanları çok dikkatle dinlediler, kendilerini ayrı ayrı tebrik ediyorum.
Nükleerde, iş güvenliği zayıf ülkelerin bu teknolojiyi geliştirmesi ne kadar doğru? Halkın yönlendirilmesi nasıl yapılmalı? Bu teknolojide yanlış bilinenler nelerdir? Nükleer enerjinin çevreye zararının diğer enerji sistemleri ile karşılaştırılması, kaza halinde yayılma alanının hesaplanması gibi sorular irdelendi. Dr. Necmi Dayday, Fukişima kazasının bir nükleer kaza olmadığını, tsunami dalgasının 21.3 metre yükseklikte meydana gelmesinden ve depremin 9 büyüklükte olmasından kaynaklandığını anlattı. Ayrıca Dr. Necmi Dayday, 1945 yılında Japonya harpte mağlup olunca çekilmiş çok anlamlı bir filmi de bize gösterdi. Filmde Japonya’nın o güne kadar yaptığı bütün nükleer tesisler, aletler başlarında komutanları olmak üzere gelen çok sayıda Amerikan askerleri tarafından yerle bir edildi. Bütün araştırıcılar da hapse atıldı. Yenilmiş isen batı seni böyle yapar. Konferans sonunda bazı gençlerle konuştum. Biz nükleeri yanlış biliyormuşuz dediler. Dr.Necmi Dayday nükleer eğitim firmasının başkanı olarak (NUTEK) çok başarılı idi. 448 tane güç reaktörü dünyamıza elektrik enerjisi sağlarken, kendisinden karbondioksit çıkmadığından atmosferimizi korumuştur. Aksi takdirde, bu santraller yerine kömür santralleri çalışsaydı dünyamızın atmosferine atılan CO2 miktarı milyarlarca tonu bulurdu. Nükleer onun için çevrecidir. Çeşitli ülkelerde, 8 kadar Nobelci fizikçinin konferanslarını dinledim, hepsi çözümün nükleerde olduğunu adeta ispat ettiler. Güneşte yarısı gündüz yarısı gece problemi var. Rüzgarda ya eser ya esmez problemi var. Verimler çok düşük. Nükleerde verim %97-98.
Y.Müh. Okan Uykan güneş enerjisini mukayeseli olarak çok güzel anlattı. Konya’da 1300 MW’lık bir güneş enerjisi santralinin inşaatı bitmek üzere imiş. ikinci, üçüncü ve dördüncünün bunun yanına geleceğini bildirdi. Bina çatılarına güneş enerjisi panellerinin konmasının yakında çok artacağını söyledi. Ayçiçeği gibi güneşi takip eden sistemlerin verimi arttıracağını izah etti. Tek eksenli sistemlerden bahsetti. Enerjinin 10 kw’ının 25.000 US Dolara mal olduğunu bildirdi. Hareketli sistem verimi %30’dan %40’a çıkarabiliyormuş. Bir evin çatısına yerleştirilen sistem ayda 400-500 TL.ye mal oluyormuş. Türkiye’de yenilenebilir enerjinin toplama göre yüzdesi %30, %35 olabilir. “Fakat şu anda bürokratik ve kanunlardan gelen bir zorluk var, sektör açmazda” dedi. Güneş sistemlerinin korunma ve temizlik (toz vs) problemlerinin ve panel kırılmalarının problem olabileceğini de sözlerine ilave etti.
Borusan’dan Y.Müh. Tuna Güven çok hummalı çalıştıklarını anlattı. Mevzuatı da kendilerinin yazdığını açıkladı. Pervanelerin dönmelerindeki teknik problemleri çözmenin, sistemi kontrol eden yazılımlara tam hakimiyet gerektirdiğinden bahsetti. Bunları dışardan gelen uzmanlarla çözdüklerini, bunun da çok pahalıya mal olduğunu anlattı. Kuşların göç yollarını bozmak çok pahalıya mal olabilir dedi. Danimarka’da rüzgar için kullanılabilir arazi kalmadığından, sistemleri deniz üstünde kuruyorlarmış. Çok ilginç birşeyle karşılaşmışlar. Bildikleri balık akımları sistem denizde kurulduktan sonra birdenbire kesilmiş. Doğayı rahatsız etmeden enerji elde etmenin ne kadar zor olduğunu görüyoruz.
Bütün motorların daha az benzin yakarak çalışması, daha az yağ kullanmasını temin için Y.Müh. Ali Erdemir, nano teknolojiyi kullanarak sürtünmeyi 20’de 1’ine indirmeyi başarmıştı. Kendisi Amerika’da ANL (Argonne National Laboratory) de çalışmaktadır. Pistonları proton zengin malzeme ile kaplarsanız proton-protonu ittiği için sürtünme müthiş azalır. Ali Bey’in kendisi anlattı. Rüzgar enerjisi ile çalışanlar Ali Bey’i laboratuarlarına davet etmişler, aynı metodu bizim sistemlere de tatbik edin demişler. Ali Bey her yıl sanayiden 100.000 dolar ödül kazanıyor ve rüzgarların da imdadına yetişti. Bir toplantıda Ali Bey’e “Size Bursa otomotif sanayiinden davet geldi mi?” dedim. “Yarama bastınız” dedi. Teknik değerlerine sahip çıkmayan bir Türkiye.
Tokyo’da “Japan Times” gazetesinden bakın neleri öğrenmiştim: Danimarka’nın balıkçılık, konserve yapımı, balık çeşitlendirilmesi, balıkların havuzlarda özel beslenme rejimlerinin karşılaştırılması gibi araştırmalarda Avrupa ülkelerinin 20 sene ilersinde olduğunu, balık beslenme ve kilo-protein meselelerini sekiz sütun iki sayfa üzerinden dikkatle okudum. Makale bir master tezi gibi idi. Deniz üzerinde inşa edilen rüzgar santrallerinin balık akımlarını durdurması Danimarka için bir felakettir. Bakalım işin içinden nasıl çıkacaklar? Hatırlayacaksınız, Japonya’da bir jumbo-jet (747) Tokyo’dan Osaka’ya giderken bir dağa çarparak paramparça olmuştu. Japan Times gazetesi olayı tarafsız olarak, sansürsüz, Osaka kontrol merkezi ile pilotların konuşmalarını acıklı bir şekilde tek tek vermişti. Konuşmalar nokta nokta ile sonlanıyordu. Ben 3 gün sonra o moralle benzer bir jumbo uçağı ile Tokyo’dan Frankfurt’a uçmuştum. Japan Times gazetesinin ingilizcesi çok berraktı, yazılar çok küçük olduğundan gazete bilgi deposu halindeydi. Keşke bizim de böyle bir gazetemiz olsa. Hergün 8 sütun üzerinden ince yazılmış iki tam sayfa, halkı aydınlatmaya yönelik ilim ve teknolojik haberleri yazıyor. Dedikodu ile doldurulan gazetelerden değil. Bu bilgilere Japonların mı ihtiyacı var, bizim mi? Her geçen gün halkımızı bilgi toplumuna götüren bir gazete ne iyi olur.
Doç.Dr.Çetin ERTEK
28.04.2018

11 Nisan 2018 Çarşamba

BİR ELEKTRONİK DEVREDE ELEKTRONLAR HANGİ HIZDA HAREKET EDERLER? BUNU HIZLANDIRMAK MÜMKÜN MÜDÜR?



Lap-top bilgisayar teknolojisinde aletin tabanında meydana gelen ısıyı almak baş ağrılarına sebep olmaktadır. Buna ait bilgileri seneler önce Özyeğin Üniversitesi’nde Prof.Dr. Duran Leblebici’nin oğlu Levent Leblebici’den güzel bir konferansta öğrenmiştik. Bu teknolojide hedef, ışık hızı ile çalışan bilgisayarları gerçekleştirmektir.
Şimdi gençlere bir teklif sunacağım. Atom reaktöründe, 10 dakika nötronlarla ışınlanmış bakır, nikel gibi bir tel düşünelim. Nötronlarla ışınlanmış bu telle reaktörden çıktıktan sonra bir devre yapsak, bu devrede bir güç üreteci olmadan bir akım geçer ve bu akımı meydana getiren parçacıklar elektronlar değil beta parçacıklarıdır. Beta parçacıkları yüksek enerjili (dolayısıyla yüksek hızlı) elektronlardır. Kalem şeklindeki bu alet, güç kaynağı kullanmadan, reaktördeki nötronların yoğunluğunu bize veren bir alettir. Reaktörlerde uranyum yanma miktarını da bize veren self-powered nötron detektörüdür. Uranyum yanma miktarını bize verebilmesi için telin o uranyumdan yapılması gerekir. Devrede dönen beta parçacıklarının enerjisi bellidir, hızı hesaplanabilir. Devrede elektronlar çok daha hızlı olduklarından bilgisayarın daha hızlı hesap yapması sağlanabilir mi?
Diyelim ki genç merak etti, reaktörde nikel teli ışınlayacak. 1975 yılında hastahanelerimize izotop üreten Çekmece’ye ne oldu? 24 seneden beri bir tek nötron üretmemiş olan Çekmece Araştırma Merkezi’nde bunu yapmasına imkan yoktur. Çekmece’deki reaktör çalışmaya hazırdır. 3 seneden beri Ankara’dan çalışma izni gelmemektedir. Türkiye nükleer enerjiye nasıl girecek?
Gençler tek bir çınar yaprağı alın. Üstüne altına bakır iletken levhalar koyun, devreyi bir voltmetreye bağlayın. 1 voltu alet üzerinde okursunuz, 10 tane yaprağı üst üste koyun, alet 10 volt değil 12 volt gösterecektir. Acaba neden? Bu deneyi çeşitli yapraklar için yapabilirsiniz.
Doç.Dr.Çetin ERTEK

30.03.2018

NÜKLEER ENERJİNİN TÜRKİYE’DEKİ YERİ VE GELECEĞİ



Çekmece Nükleer Araştırma Merkezi’nde (ÇNAM) nötronları ürettiğimiz TR-I reaktörü, 27 Mayıs 1962’den 11 Eylül 1977’ye kadar sürekli olarak 15 yıl başarı ile çalıştırılmıştır. ÇNAM’ın üst kuruluşu Türkiye Atom Enerjisi Kurumu’dur. Sonra sisteme Ankara Nükleer Araştırma Merkezi de katıldı. İstanbul Teknik Üniversitesi’nde, Prof.Dr. Nejat Aybers önderliğinde Nükleer Enerji Enstitüsü de 1960’ların başında faaliyete geçti. Çekmece’de TR-I Yüzme Havuz tipi araştırma reaktörü kuruldu. Teknik Üniversitesi’ndeki araştırma reaktörü TRIGA-MARK II tipi idi. Çekmece’de herkes dahil insan gücü 210 kişi kadardı. Şu anda Çekmece’de 220 kişi çalışmaktadır. 24 seneden beri tek nötron üretilmemiştir. Bizimle birlikte çalışmalarına başlayan Japonya ve Kore kendi 1200 MWe gücündeki reaktörlerini %100 kendi uzmanlıkları ile yapmışlar, kendi elektrik ihtiyaçlarını sağlamışlar ve reaktörleri ihraç edecek hale gelmişlerdir.
380.000 ton Toryum, elektrik enerjisi üretmek için Eskişehir Sivrihisar’da bizi bekliyor. 1978’de Ecevit zamanında kamulaştırıldı. Toryum Ender Topraklar Platformu Yayın No:1’de, 17.03.2013 tarihinde, Toryum Türkiye’nin Nükleer Enerji Alternatifi, Toryum değerlendirilmesi adı altında çok güzel bir şekilde Mustafa Özcan Bey tarafından yayınlandı. Çekmece, zaman içinde, zaten Toryum çubukları, Toryum paletleri, Toryum diskleri (yerli yapım) elde etmişti. Metalurji ve Kimya bölümlerinde yeteri kadar bilgi birkimimiz var.
İnsanımızın mutlu olması için ülkemizin 21. Yüzyılda çağdaş uygarlık düzeyine ulaşması gerektiği yönündeki ülküsel beklentimiz ihtiyaç şekline bürünerek en temel evrensel talebimize dönüşmüş olduğu hepimiz için aşikar bir şeydir. 75 milyar dolar senede dışarıya petrol ve doğal gaz için akıtmıyacağız.
Hızlandırıcı ile çalışan Toryum reaktörleri, Nobel’li İtalyan fizikçisi Carlo Rubia tarafından bulunmuştur. Kendisi 2013 yılında Türk Fizik Derneği’nin davetlisi olarak gelmiş ve İstanbul Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi konferans salonunda çok güzel bir sunumda bulunmuştur. Eskişehir, Sivrihisar’da aynı topraklarda 17 cins çok değerli nadir toprak elementleri de vardır. Bunlar en iyi kalitededir. İhaleye çıkılır. Türk firmaları seçilir, onlar topraktaki bu nadir elementleri fiziksel ve kimyasal metodlarla ayırır. Kenara konan malzeme Toryum’dur. Ondan da elektrik enerjisi elde edilir. Toryum reaktörü çevreyi kirletmez, temiz özelliktedir. Sürdürülebilir kaynaktır. Sera etkisi yoktur. Karbondioksit salmaz. İçinde su olmadığından hidrojen patlaması olmaz. Reaktörün erimesi olamaz. Çevreye atık bırakması yoktur. Yapımı şu anki Türk teknolojisine uygundur. Hem ısı, hem elektrik üretebilir. Elektrik üretim verimi mevcut reaktörlere göre daha yüksektir. Reaktör kurulması ve üretim maliyeti daha düşüktür. 600-800o C ergimiş Toryum-Uranyum Lityum Florür karışımı devamlı dolaşım halindedir. Toryum florür ve U-233 florür hemen çevresindedir. Yakıt 1400o C  kadar ısınsa bile kaynamaz, sıvılığını korur. Sıvı yakıt sisteminin patlama riski yoktur. İzotopların suya, toprağa, atmosfere karışması yoktur. Sıvı tuz karışımı çok ısınırsa alttaki tıpa kendiliğinden erir ve sistem alt kritik olur. Ergimiş Toryum reaktörü bir kere çalıştırıldıktan sonra kendi kendine güvenli çalışır. Akkuyu’dan çıkacak nükleer artıkları yakma kabiliyetine sahiptir. Plutonyum üretimi hemen hemen yok gibidir. 250 sene sonra atom santralından eser kalmaz. Ergimiş Toryum reaktöründe elektriğe çevrim verimi %42-48 kadardır. Öteki reaktörlerde bu oran %30-33 civarındadır. Üretilen elektrik enerjisi civardaki kimya, metalurji tesislerini de besleyebilir. Başlangıçta düşük zenginlikte U235’ce zengin UF4 kullanılır. U-233, U-235’ten sonra devreye girer. 1000 MWe’lik bir reaktör 24 saat/365 günde 0.44 ton Toryum ve 0.44 ton Uranyum tüketimi olur. Ötekilerinde 200 ton uranyum gerekir. Eskişehir’de yılda 5.000 ton nadir toprak elementi üretilirse 150 ton Toryum dioksit elde edilir. 17 ülke Toryum reaktörü üzerinde çalışıyor.
Temmuz 2017 başı 5 kişilik Türk ekibi POLİMİ-İtalya Como gölü toplantısına katıldılar. Biz ikinci kere katıldık. 2015-2019 yılları arasında tamamlanması öngörülen bu proje iyi ilerlemektedir. Toryumun fisyon ürünlerinin %84’ü kararlı oluyor. Radyasyon çıkarmıyor. Riskleri, bilinen reaktörlere göre daha az olduğundan Yeşil Nükleer Enerji olarak tabir edilmektedir. Th reaktörleri niçin uzun müddet devrede kalmadı? Gaz fisyon ürünleri sirkülasyon pompaları tarafından verimli bir şekilde atılır. Yakıt tuzu (-) sıcaklık katsayısına sahiptir. Reaktörün kontrol çubuklarına ihtiyacı yoktur. Silindirik blanket U-233 üretir. Reaktörde katı yakıt elemanları olmadığı için yakıt-tuzu kompozisyonu kolaylıkla ddeğiştirilebilir. (Kaynak: J.Serp.et.al.”MSR in generation IV-Overview and Perspectives” Progress Nucl.Ener.,2014) (burada MSR-Molten Salt Reaktör anlamındadır.) ABD ile birlikte Endonezya projesi Thorcon tarafından yürütülmektedir. 2020’de ticari üretime geçecektir. 2.4 US-cent/kWh’e mal olabilecektir. (Akkuyu 19.2 US-cent/kWh rakamından ne haber?)
Birleşmiş Milletler’de rastladığım güvenlik raporundan kısaca bahsetmiştim. Nükleer enerji çevrecidir. Bacasından CO2 çıkmaz.  Yaklaşık 450 nükleer güç reaktörünün 60 yıldan beri çalıştığını farzedersek, atmosfere vermediğimiz karbondioksit miktarı milyarlarca tonu bulur. Nükleer çevrecidir. Ne yazık ki güneş ve rüzgar santrallarının problemleri kendini göstermeye başlıyor. Reaktörler bilhassa Toryum reaktörleri, modüler olarak yapıldığı için kazalar az ve kontrol edilebilir olmaktadır. Th reaktörü modüler olarak yapıldığından 250 Mwe’ten 10 tanesi yan yana 2500 MWe’lik elektrik üretir. Birbirinin peşi sıra yapılacak Toryum reaktörleri son ünitelere doğru çok ucuza mal edilebilmektedir. (Yapım kolaylığı avantajları) Modüler reaktörlerin büyük avantajları vardır. Afrika çölünde yapılan güneş santralındaki Avrupa’ya enerji taşıma problemlerinden bahsedebiliriz. Bu konuda Prof.Dr. Carlo Rubia’nın internetteki enerji üzerine 1.5 saatlik videosunu gençlerimize tavsiye ederim. Önemli nükleer kazalar, 60 seneden beri çalışan 444 nükleer reaktörün içinde, 3-mile island, Çernobil ve Fukuşima’dır. Fukuşima’da 19.8 metrelik tsunami dalgaları sistemi mahfetmiştir. Direkt nükleer kaza değildir. Çernobil’de, düşük güçte bir deney yapıldığı için operasyon ekibinin hatası yüzünden kaza oluşmuştur. Birbirinden bağımsız reaktörü otomatik durduran 3 ayrı sistem, operatörler tarafından elle kapatılmıştır. Genelde hiçbir güç reaktöründe deney yapılmaz. 3 mile island’da ise kızgın metale suyun değmesiyle hidrojen gazı patlamasıyla kapalı reaktör kazanında radyasyonlar dışarı çıkmadan kaza meydana gelmiştir. Hindistan’da Bopal’de (doğal gaz santralında bir günde kaza sonucu 30.000 kişi ölmüştür. Nükleer’de çok iyi yetişmiş, tecrübeli teknik elemanlar ve mühendisler kullanılmalıdır. Çernobil’de operatörler bağımsız 3 koruyucu sistemi elle devre dışı bırakmış olmasalardı, reaktöre hiç birşey olmazdı.
Toryum reaktörü için çalışan “FİGES”  ileri mühendislik ve ARGE teknolojileri şirketi, Uluslararası Toryum Projesi’nin saygın kuruluşları arasındadır. 250 Mwe’lik bir proto-tipin ısı değiştiricilerinin teorik hesapları üzerinde çalıştığı gibi ileri seviyede ısı dönüştürücülerinin simülasyonlarını da başarı ile yürütmektedir. Şirketin sahibi Sayın Dr. Tarık Öğüt son derecede başarılı bir işadamımızdır. Şirketi Milli Savunma Bakanlığımıza çok önemli üretimleri gerçekleştirmiş, simülasyonlarla Avrupa çapında bir ARGE şirketidir. Toryumu desteklemesi bizim için bir şanstır. Seçkin Türk firmalarına davetimdir. Bu konuya yakın firmalarımızın, kendi içinde birer çekirdek üniteyi büyütmeleri kendileri ve ülkemizin geleceği bakımından son derecede faydalı olacaktır. Nükleer teknolojinin birçok dalda öncü rolü oynayacak yanları vardır. Başarı yüzdesi artar. Bakın Tarık Bey neler yazıyor: “Nükleer enerji konusunda toplumların bilinçlendirilmesi çok yetersiz olduğu için, insanlar arasında nükleer enerji konusunda daima bir şüphe ve korku mevcuttur. Bunu yenmenin tek yolu, bilinçlenme düzeyinin yükseltilmesidir. Nükleer teknolojiler konusunda, ilkokuldan başlayarak tüm eğitim boyunca gerekli teknolojik bilgilendirme ve bilinçlendirme yapılmalıdır. Tehlikelerin nedenini, kapsamını, çözüm yollarını toplumumuza anlatalım ki ön yargıların yerini bilimsel ve analitik düşünce alsın. İlk ve orta öğretim programına dahil edilebilecek teknik bilgilerin yanı sıra, sokaktaki vatandaşın da yazılı ve görsel basın yoluyla bilinçlendirilmesi çok önemlidir.”
Doç.Dr.Çetin ERTEK
30.03.2018

26 Mart 2018 Pazartesi

Tıp ve teknolojide çok çeşitli kullanım alanı olan Kaliforniyum252 Nedir, Ne İşe Yarar?


Nasıl bir madde, nerede üretiliyor, neden çok pahalı? Atom bombası yapılabillir mi?

19.03.2018 günü medyada, polis operasyonu sonucunda, piyasa değeri 5,5 milyar dolar olan yaklaşık 1,5 kg Kaliforniyum radyoaktif maddesinin Ankara Pursaklarda ele geçirildiği, bunun yurt dışına 72 milyon dolara satılmak istendiği, 4 kişinin gözaltına alındığı haberi yer  aldı. Ertesi günü Türkiye Atom Enerjsi Kurumu’nun yaptığı açıklamada ise, yapılan ölçümler sonunda, bu maddenin kaliforniyum maddesi olmadığı, herhangi bir radyoaktivite özelliği bulunmadığı açıklandı /1/.
Biz bu olay ve yazılanları bir yana bırakarak, kaliforniyum ile ilgili bilgileri ve dünyadaki gelişmeleri burada kısaca vermeye ve konuya yabancı bir çok kişinin aklına takılan soruları oldukça basit anlatımla yanıtlamaya çalışacağız. Buna rağmen hemen şu söylenebilir: Kaliforniyum 252‘den  dünyada sadece toplam 100 miligram kadar az bulunuyor. Bu nedenle, Ankara’da 1,5 kg bulunduğu açıklamasından, bulunan maddenin kaliforniyum 252 olamayacağı açık. Zaten, TAEK ölçümleri de bulunan maddenin bir radyoaktivite özelliği göstermediğini saptıyor.
Not: Bu yazımız, tüm diğer yazılarımız gibi, bir yerden aynen çeviri ya da aktarma olmayıp kaliforniyum maddesiyle ilgili  güvenilir bir dizi bilimsel ve teknik raporun incelenip, karşılaştırılarak değerlendirilmesi sonucu, bu konuda bugünkü bilim ve teknolojideki gelişmeleri, olduğu gibi, özetle yansıtmaya çalışıyor. Konuyla yakından ilgilenmeyenler aşağıdaki çerçeve içindeki bölümleri isterlerse atlayabilirler.

Kaliforniyum nasıl bir madde?
Doğada bulunmayan, ‚özel yapım hızlandırıcılarda (reaktörlerde)‘ yapay olarak üretilen ve nükleer fizikte Cf simgesiyle gösterilen kaliforniyum (Californium) radyoaktif bir maddedir.  Kaliforniyum‘ un özgül kütlesi demirden 2 kat kadar daha büyük olup (15,1 gram/cm3 ) elementlerin yer aldığı periyodik cetvelde /2/, uranyum ötesi (transuran) 98 atom numaralı bir elementtir. Kaliforniyum’un 20 izotopu bulunuyor (atom çekirdeğinde farklı sayıda nötron bulunan örnekleri ya da radyoizotopları. Bunlar içinde teknolojide en çok kullanılanı 252 kütle numaralı izotopu olan  Cf 252’dir. Cf 252’nin yarılanma süresi yaklaşık olarak 2,6 yıl (Atom çekirdeği bozunarak yarıya inene kadar geçen süre). Kaliforniyum 252’nin en önemli özelliği, bundan çok az miktarın, çok sayıda nötron yayınlamasıdır: 1 mikro gramı (gramın milyonda biri) dakikada 140 milyon nötron yayınlıyor. Bu nedenle yoğun nötron kaynağı olarak çok çeşitli uygulama alanları var.
NASA’nın çektiği süpernova fotoğrafında Cf 254 spektrumunun belirlendiği açıklanmıştır.


Kaliforniyum ilk kez nasıl ve nerede üretildi?
Kaliforniyum ilk kez 1950 yılında ‚California Berkeley‘ üniversitesinde, özel bir hızlandırıcıda (Cyclotron), 1 mikrogram kadar küryum (curium) atom çekirdekleri, 35 MeV’luk enerjili Alfa tanecikleriyle (= Helyum atomunun çekirdekleriyle ) çarpıştırılmasıyla çok az miktarda (5000 atom kadar) kaliforniyum 245 elde edilebildi. Kaliforniyum adını, bu nedenle California Üniversitesinden alıyor.
Küryum‘dan (Simgesi: Cm), alfa (He) bombardımanıyla kaliforniyum elde edilmesi ve nötron salınması nükleer fizikte aşağıdaki şekilde gösteriliyor:


Bu şekilde oluşan Cf 245’den bir dizi ara atom çekirdekleri ve sonra da Cf 252 ortaya çıkıyor.
Kaliforniyum 252 üretildikten sonra, 2,6 yıllık yarılanma süresiyle, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, kendiliğinden bozunmaya başlıyor. Görüldüğü gibi ‘ani çekirdek bölünmesi’yle (sf: spontan fission)     % 3 oranında ortaya çıkan nötronların yanı sıra bir dizi alfa (% 97 oranında), gama ve diğer radyasyonlar da yayınlanıyor. Ortalama 2,1 MeV enerjideki nötronların enerjileri 0,7 ile 15 MeV arasında değişiyor (Bkz: Birimler). Alfalar büyük kütleleri ve elektrik yükleri nedeniyle madde içinde 1-2 mm bile ilerleyemeden soğurulurlarken (frenlenirlerken), elektrik yükü olmayan, hızlı nötronlar ise bu giricilikleriyle maddeye kolayca girebiliyorlar ve daha uzun yol alarak etkili olabiliyorlar. Teknolojide Cf 252’nin yerinin başka maddelerle doldurulamaması da bu özelliğinden geliyor.

Not: Yukarıdaki Şekil’deki sayılardaki noktalar virgül anlamında olup Cf 252’nin yarılanma süresi kabaca 2,6 yıldır (yıl= a). Bazı kaynaklarda, virgül noktayla karıştırıldığından Cf 252’nin yarılanma süresi, 2, 65 yıl yerine, yanlış olarak 2645 yıl olarak veriliyor.

Kaliforniyum 252 bugün dünyada nasıl ve nerede üretiliyor, neden çok pahalı?
Kaliforniyum çok az miktarda (mikrogram= gramın milyonda biri düzeyinde) dünyada sadece iki yerde üretilebiliyor. Bunlar: ABD Oak Ridge National Lab ve Rusya’da Dimitrowgrad Araştırma Enstitüsü. Kaliforniyum 252, 1950’deki ilk üretiminden sonra 1954 yılında Oak Ridge’de Yüksek Akı‘lı İzotop Reaktöründe (HFIR) yılda 25 mg (mg=gramın binde biri) üretilebildi. Bu reaktörde, berkelyum 249 izotopu nötronlarla bombardıman edilip berkelyum 250 ve bundan da bozunmayla Cf 250, ve daha sonraki nötron bombardımanlarıyla da Cf 252 elde edildi. Ayrıca plütonyum, amerisyum ve küryum’un da uzun yıllar (7-8 yıl) bombardıman edilmesiyle miligram düzeyinde Cf 252 üretilebiliyor.
Rusya Dimitrowgrad’da da yılda sadece 25 mg Cf 252 üretilebiliyor. Hem 7-8  yılda üretilebilmesi hem de özel reaktör, araç ve gereç gereksinimi sonucu ve daha bir dizi laboratuvar işlemi sonucu Cf 252’nin fiyatı çok yüksek ve dünyanın en pahalı maddesi:            1 gramı 30 milyon dolar kadara satılıyor. Ancak çeşitli kullanım alanlarında, detektörlerde mikrogram ile miligram arasındaki çok az bir miktar yeterli olabiliyor. Dimitrowgrad’da üretilen Cf 252 örneğin Fransa’daki Areva reaktörlerine yollanıyor ve orada reaktörleri işletmeye başlatmak için nötron kaynağı olarak kullanılıyor. Yakında Rusya’dan, Çin’deki reaktörlere de yollanacağı medyada açıklanıyor.

Yukarıdaki fotoğraf:Kaliforniyum 252’nin üretildiği Rusya’daki Dimitrowgrad Atom Araştırma merkezindeki atom çekirdeklerini hızlandıran özel reaktör (Bunun nükleer santrallardaki reaktörlerle bir ilgisi bulunmuyor)
Kaliforniyum nasıl taşınıyor, gönderiliyor? 1 gram Cf 252 için 50 tonluk zırhlı kap
Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi kaliforniyum 252,  çok sayıda nötronların yanı sıra alfa ve gama ışınları da yayınlıyor. Bu nedenle, kaliforniyum 252, üretildiği yerden ancak kapsüllenmiş olarak, paslanmaz çelik ya da zirkaloy’dan yapılmış kalın duvarlı ağır zırhlı özel kaplar içine konularak taşınabiliyor ya da başka yerlere gönderilebiliyor /3/. 1 gram‘dan az Cf 252 için 50 tonluk taşıma kabı gerekiyor ve radyoaktif maddenin kaza, yangın gibi durumlarda çevreye saçılmaması için taşıma kabının son derece güvenli / korumalı olması gerekiyor (Bkz. Resim)
 

Soldaki resim’de, 1 gram kaliforniyumu çevresine radyasyon saçmadan ve kazalara karşı güvenli olarak taşıyabilmek için kullanılan 50 tonluk devasa zırhlı kabın büyüklüğü görülüyor. Sağda, Cf 252 radyoaktif maddeli nötron salan bir detektörün yerleştirildiği, ‚kara mayınları‘ aramasında kullanılan alet gösteriliyor.
Dünyada piyasada ne kadar Cf  252 var?
CF 252’nin yarılanma süresinin 2,6 yıl gibi epey kısa olması sonucu, 80’li yıllardan önce üretilen Cf 252’nin bugün artık radyoaktif bozunmayla kendiliğinden yok olmuş olması önemli bir özellik ya da avantaj.  Dünyada piyasada bulunan toplam miktarın bugün 100 mg’dan az olduğu kestiriliyor.

Kaliforniyum 252 tıp ve teknolojide ne amaçla kullanılıyor?
Çok az miktardaki Cf 252’nin çok sayıda nötron yayınlaması ve bunların madde içindeki yüksek giriciliği nedeniyle kanser hastalıklarında özellikle ameliyat edilemeyen ve diğer radyasyon tedavisinin etkin olmadığı durumlarda, beyin tümörlerinin öldürülmesinde Cf 252 yararlı olabiliyor. Cf 252, en çok tıpta nötron radyolojisinde kullanılıyor (1994 de: %77 oranında tıpta).  Cf 252’li eriyiğe saç kalınlığında teller batırılarak bunlar Cf 252’yle kaplanıyor. Sonra bu incecik teller küçük parçalar halinde kesiliyor ve bunlardan biri hastanın beyin tümörüne yerleştirilerek sadece tümörün çok sayıda nötronla yoğun olarak ışınlanması ve çevredeki sağlıklı dokuların zarar görmemesi sağlanıyor.  
Cf 252  nükleer reaktörler işletilmeye başlatılırken nötron kaynağı (ya da tetikleyici) olarak da % 7 oranında kullanılıyor (1994). Ayrıca nötron detektörü olarak bazı önemli malzemelerin içindeki yabancı maddelerin tanımında (aktivasyon analiziyle) de % 6 oranında kullanılıyor. Örneğin, nükleer reaktörlerin kontrol çubuklarındaki, uçak ve silah malzemelerindeki bozuklukların ortaya çıkarılmasından, patlayıcı maddelerin bulunmasına kadar ‚nötron detektörleri‘ olarak da çeşitli kullanım alanları bulunuyor. Cf 252 ile metallerdeki korozyon, bozukluk, ince çatlaklar, malzemelerdeki nem ortaya çıkarılabiliyor. Açılan petrol kuyularında su ve petrol tabakalarının belirlenmesinde, altın ve gümüş yataklarının bulunmasında, hatta yeraltı sularının hareketlerinin izlenmesinde de Cf 252 de kullanılabiliyor. Taşkömür ve çimento sanayiinde de, maddelerin analizlerinde Cf 252 kullanılabiliyor. Ayrıca kara mayınlarının aranıp bulunmasında da elektrik süpürgesi benzeri aletin tabanına yerleştirilmiş nötron detektöründe Cf 252 bulunabiliyor (Şekil, dünyada 110 milyon henüz ortaya çıkarılmamış kara mayını olduğu kestiriliyor). Kaliforniyum bunlardan başka, uranyum ötesi yapay izotopların üretiminde de nötron kaynağı olarak kullanılıyor. Örneğin, sonradan Lawrensyum olarak adlandırılan 103 atom numaralı elementin yapımı, ilk kez 1961’de kaliforniyum’un boron atom çekirdekleriyle çarpışması sonucu oldu. 2006 yılında Oganesson adı verilen 118 atom numaralı elementin de Cf 249’un, Ca 48 atom çekirdekleriyle çarpıştırılması sonucu elde edildiği ve bu yeni elementten 3 atomun belirlendiği bir Rus araştırma merkezince açıklandı.

Kalforniyum atom bombası yapımında kullanılabilir mi?
Kaliforniyum izotopları içinde, atom bombası yapımı için  krtitik kütlesi 5 kg ile en elverişli izotop          Cf 251 ‚ dir. Bu küçük miktara rağmen, bundan piyasada bulunamaması, yapılmasının ise özel reaktörlerde dahi çok uzun yıllar gerektireceği ve bununla ilgili bilim ve teknolojinin ancak özel bir kaç araştırma merkezinde bulunması gibi nedenlerle atom bombası yapımı için kaliforniyumun elverişli bir madde olamayacağı açık.

Cf 252’nin radyasyon sağlık riski?
Cf 252’nin özgül radyoaktivitesi çok yüksek:  2x1013 Bq/g ( Atomgramı başına, Cf 252’nin saniyede bozunan atom çekirdeği sayısı). Bu nedenle vücut dışından girici nötron ve gamalarla, vücut içinden de ayrıca alfalarla etkinliği çok yüksek olduğundan 1 nolu risk grubunda bulunuyor.
Bir kaza sonucu, kaliforniyum vücuda besinler yoluyla ya da havayla girerse, % 65 kemiklerde ve %25 karaciğerde yerleşiyor ve yoğun olarak alfa ve gamalarla vücuda etkili oluyor. Vücutta kalış süresi 20 ile 50 yıl arasında değişebiliyor ve kansere neden olabiliyor. Bu nedenle gerek üretiminde gerekse laboratuvar analizlerinde, taşınmasında ve kullanılmasında çok dikkatli olunması, ilgili koruyucu önlemlerin alınması gerekiyor.

Sonsöz
1,5 kg değil, mikrogram ya da miligram düzeyinde bile olsa, Ankara’da ele geçirilen maddenin, TAEK ölçümleriyle kaliforniyum 252 olmadığının ortaya çıkarılması sevindirici olmuştur. Bir kaç tonluk zırhlı kaplar yerine, medyadaki resimlerinden cam tüpler içinde taşındığı görülen madde, eğer kaliforniyum 252 olsaydı, gerek taşınma sırasında taşıyanlar, gerekse daha sonra gümrük memurları ve yakındakiler aşırı ışınlanıp yüksek radyasyon dozları alabilirlerdi. Ayrıca olabilecek bir kaza durumunda yakın çevre Cf 252 radyoaktivitesiyle kirlenebilirdi. TAEK’nın belirlediği radyoaktif olmayan maddenin, ne amaçla kaçırılıp götürüldüğü ve neden kaliforniyum 252 adının geçtiği ise bilinmiyor ve bu, yazımızın çerçevesi dışında.
Birimler:
Radyoaktif madde, radyoaktivite ve birimi: Atom çekirdeğinden kendiliğinden ışınlar ya da tanecikler (alfa,beta, gama, nötron) yayınlayan maddelere radyoaktif maddeler, bu özelliğe de radyoaktivite diyoruz.
Becquerel (Bq): 1 Bq: Atom çekirdeğinde saniyede 1 adet boznum (parçalanma) olduğunda o radyoaktif maddenin radyoaktivitesi 1 Bq‘ dir. Radyoaktif maddelerin atom çekirdeklerinde milyarlarca bozunum olduğundan ‚küçük‘ Bq birimi sonucu sayılar büyüyor ve radyoaktivitesi çok az olan bir radyoaktif madde, konuya yabancı olanlarca, sanki çok aşırı radyoaktiviteli bir madde gibi anlaşılıyor. Eski birim olan Curie ise tam tersi ‚büyük‘ bir biimdir: 1 Curie saniyede 37 milyar bozunum ya da 37 milyar Bq’dir. Ayrıca sadece Bq sayısı ilgili radyoaktif maddenin tehlike ölçüsü değil, her bozunumda yayınlanan ışın ya da taneciklerin enerjilerinin bilinmesi de gerekir.Ancak böylelikle vücuda etkisi ya da vücutta ne miktarda radyasyon dozu oluşturacağı belirlenebilir.
Elektron Volt (eV), Kilo elektron Volt (KeV), (Milyon elektron Volt (Mev): eV, radyasyon enerji birimi olup, 1 eV: 1 elektronun 1 Voltluk potansiyel farkı altında kazanacağı kinetik enerji miktarıdır.
1 KeV= 1000 eV, 1 MeV= 1 Milyon eV; 1 eV  çok küçük bir birimdir: 1 eV= 1,6x 10(-19) Joule.
1 Joule=1 Watt (Elektrikte güç birimi = saniyede üretilen ya da tüketilen enerji mikarı olup bu birim de pratikte çok küçüktür: 1 Joule: 100 gramlık bir çukulata paketini 1 m yukarı kaldırmak için gerekli enerji miktarıdır /4/.
Bağlantılar:
/3/https://www.grs.de/sites/default/files/pdf/grs-343.pdf
/4/  Radyoaktif maddeler ve radyasyonla ilgili  ayrıntılı bilgiler için bkz/:
Radyasyon ve Sağlığımız kitabı: https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-vesagligimiz.html,(Nobel yayınları 2014, Y.Atakan)

Dr.Yüksel Atakan,
Radyasyon Fizikçisi,