Yeni Soru Sor
Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Sorulara Dön
9

Madde nasıl enerjiye dönüşür?

801 görüntülenme
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Soruyu Takip Et
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Tüm Reklamları Kapat
2 Cevap
İlhan Taşlı
Fizik İle İlgilenen

Maddenin enerjiye dönüşmesine en klasik örnek atom bombalarıdır. Bu bombalarda ön bir patlama ile nötronlar oluşturulur ve radyoaktif elementlere gönderilir, bu çarpışma neticesinde atom numarası daha düşük kararsız çekirdekler ve nötronlar oluşur. Açığa çıkan daha fazla sayıdaki nötronlar bir sonraki çekirdekleri parçalar ve çok kısa sürede zincirleme bir reaksiyon gerçekleşir.

Fisyon
Fisyon

Resimde görüldüğü gibi nötron çarpışması sonucu Uranyum çekirdeğinin kararsızlığı artırılıyor. Yani U-235'e bir nötron eklenerek maksimum kararsızlığa itiliyor ve çekirdek daha kararlı hale gelmeye çalışıyor. Çekirdek bölünerek baryum-141 ve kripton-92'ye dönüşüyor. Resmin son aşamasında 3 nötron daha açığa çıkıyor ve diğer uranyum elementlerine çarpmak üzere yoluna devam ediyor. Bir nötron fazladan çarparak gelmişti zaten, 2 tanesi daha buna eklenmiş, bu durumda yeni oluşan çekirdeklerde 2 proton eksilmiş. Atom numaralarına baktığınız zaman da anlıyorsunuz: 92+41=233, 235-233=2

Protonlar kütlesini nasıl kazanıyor? Bir protonun kütlesi 1.673x10-24 gram.

Tüm Reklamları Kapat

Proton Kuark Gluon ilişkisi
Proton Kuark Gluon ilişkisi

Resimde görüldüğü gibi proton iki yukarı, bir aşağı kuarktan oluşuyor ve bunları birbirine bağlayan gluon bozonu mevcut. Gluon ışık hızında titreşerek bu işlemi gerçekleştiriyor. Bir parçacık ışık hızında hareket ederse, durağan kütlesi olmasa bile göreli kütlesi oluşur. Tıpkı fotonların kütlesi olmadığı halde hıza bağlı göreli kütleleri olması gibi.

Bu durum protonun kütlesinin tamamını açıklamaz, bir de işin için sanal kuark-gluon etkileşimleri ve Higgs Alanı giriyor ve bu etkileşimler de protonun kütlesini artıran nedenlerdendir . Sonuçta kütleyi oluşturan sebeplerin tamamı aslında enerji.

Ortadan kaybolan ve kütlesi yok olan bu iki proton kendisine kütle kazandıran nedenlerin yani enerjinin tamamını açığa çıkarıyor. Einstein bize formülünü vermişti zaten E=mc2 . Sadece tek bir uranyum elementinin bölünmesinden çıkacak enerjiyi artık hesaplayabiliriz. Joule cinsinden hesaplarsak; gramı kilograma, ışığın hızını da kilometreden metreye çevireceğiz.

E=2x1.673x10-21 x 9x1016 , E=30,11x10-5 Joule

Tüm Reklamları Kapat

Bu enerji miktarı küçük görünebilir. Ancak zincirleme reaksiyon esnasında milyarlarcası bölündüğünde ortaya dehşet verici enerji açığa çıkar.[1]

Kaynaklar

  1. KURIOUS. Kuark Kütlesi - Kurious. Alındığı Tarih: 11 Ocak 2024. Alındığı Yer: KURIOUS | Arşiv Bağlantısı
3
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir

Maddenin enerjiye, enerjinin de maddeye dönüşümü tipik olarak Einstein'ın meşhur formülüyle tarif edilir. Bu tarife göre enerji ve madde aynı şeylerdir ve birbirlerine dönüştürülebilirler. Örneğin 80 kilogramlık durgun bir insan kütlesinin tamamını enerjiye dönüştürecek olsak, yaklaşık 41 katrilyon joule enerji elde ederdik. Benzer şekilde, 41 katrilyon joule enerjiyi kayıpsız bir şekilde kütleye çevirecek olsak, 80 kilogram kütlemiz olurdu.

Ne var ki bunu (özellikle de enerjinin kütleye dönüşümünü) gündelik yaşamda pek görmüyoruz; çünkü bunların her ikisi de ekstrem koşullar gerektiren olaylar. Mesela saf kütlenin enerjiye dönüşümü anca atom bombası gibi olaylarda gözleyebildiğimiz şeyler. Enerjinin kütleye dönüşümü daha da nadir gözlenebilecek bir şey, çünkü etrafımızda süregelen olaylar sırasında harcanan veya dönüştürülen enerjinin kütle karşılığı, atom altı parçacıkların oluşması için bile yeterli değil.

Bunun sebebi, formülündeki o kısmının aşırı büyük bir sayı olmazı. Formülü düzenleyip, kütleden enerji elde etmek isteyecek olsanız elde ediyorsunuz. Yani elinizdeki enerji ne kadar büyük olsa da absürt bir sayıya bölünerek pratik olarak sıfıra iniyor.

Tüm Reklamları Kapat

Ama doğru şartlarda enerji pekâlâ maddeye dönüşebiliyor: Örneğin özellikle de yüksek enerji fiziğinde, enerjinin madde parçacıklarına dönüştüğünü gözleyebiliyoruz. Bu, genellikle yüksek enerjili çarpışmaların meydana geldiği parçacık hızlandırıcılarında gerçekleşiyor. Örneğin, parçacıklar yüksek hızlarda çarpıştığında, çarpışmanın kinetik enerjisi kütleye dönüştürülerek yeni parçacıklar yaratılabiliyor.

Sadece bu da değil: Enerjiden maddeye dönüşümün yaygın bir örneği parçacık çiftlerinin üretimi. Yeterli enerjiye sahip bir foton, çekirdek gibi ağır bir parçacıkla etkileşime girdiğinde, sahip olduğu enerji, elektron gibi madde ile pozitron gibi bir antimadde çiftine dönüşebiliyor. Bu olduğunda orijinal foton yok oluyor ve taşıdığı enerji, elektron ve pozitronun kütlesine ve kinetik enerjisine dönüşüyor.

Keza Evren'in ilk zamanlarında var olan ekstrem koşullar da madde ve enerji arasında rahat rahat ve bol miktarda dönüşüm olacak şekildeydi. Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra Evren, son derece sıcak ve yoğundu, bu da enerji ve çeşitli madde parçacıkları arasında sürekli bir dönüşüme izin veriyordu. Bu sırada enerji kütleye dönüştü.

Yani bu olası ve sürekli de bir yerlerde oluyor; ama bunları kolay kolay gözlemek pek olası değil. Doğru şartlar sağlandığındaysa gözlemek oldukça kolay.

Bu cevabın içeriği ve doğruluğu, Evrim Ağacı editörleri tarafından kontrol edilmiş ve onaylanmıştır.
24
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Daha Fazla Cevap Göster
Cevap Ver
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close