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. |