Bilim insanları açıkladı: Bir atom ikiye ayrıldığında tam olarak ne oluyor
ABD'li fizikçiler, bir atomun ikiye bölündüğü anı simüle ederek, nükleer fisyon sürecine dair yeni bilgiler elde ettiler.
Atom kelimesi Yunanca'da "bölünemez" anlamına gelir. Ancak 1938'de Otto Hahn, Lise Meitner ve Fritz Strassmann'ın uranyum atomlarının nötronlarla bombardıman edilerek bölünebileceğini göstermesiyle bu kavram değişti.
Nükleer fisyon olarak adlandırılan bu süreç, günümüzde enerji üretimi, tıp ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılıyor.
FİSYON SÜRECİNİN DÖRT AŞAMASI
Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ve Washington Üniversitesi'nden teorik fizikçiler, fisyon sürecini daha iyi anlamak için dört aşamaya ayırdılar.
Şişme: Yavaş hareket eden bir nötronun atom çekirdeğine çarpması, çekirdeğin şişmesine ve fıstık kabuğu gibi bir şekil almasına neden olur.
Kopma: Çekirdek, eyer noktası adı verilen bir noktadan ikiye ayrılmaya başlar.
Boyun kopması: Çekirdek, iki parçaya ayrılır.
Ayrılma: Fisyon parçaları birbirinden uzaklaşır, nötron ve gama ışınları yayar.
KUANTUM SİMÜLASYONU YENİ BİLGİLER SAĞLADI
Fizikçiler, fisyon sürecini daha detaylı incelemek için kuantum çok-cisim simülasyonları kullandılar.
Bu simülasyonlar, uranyum-238, plütonyum-240 ve kaliforniyum-252 gibi farklı elementlerin fisyon sürecini modellemek için Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nın süper bilgisayarında gerçekleştirildi.
Simülasyonlar, boyun kopması aşamasında atom altı parçacıkların yoğunluğunda belirgin bir "kırışıklık" olduğunu ortaya koydu. Ayrıca, protonların nötronlardan önce ayrıldığı gözlemlendi.
Simülasyonlar, fisyon sürecinde yüksek enerjili nötronların serbest kalmasıyla ilgili tartışmalı önerileri de doğruladı. Model, bu nötronların enerjilerini, açısal dağılımlarını ve hatta kaçış yönlerini bile tahmin edebiliyor.
DENEYSEL DOĞRULAMA
Bu simülasyon sonuçlarının deneysel olarak doğrulanması, nükleer fisyon sürecine dair anlayışımızı daha da ileriye taşıyacak.
Bu bilgiler, nükleer enerji üretimi ve nükleer atık yönetimi gibi alanlarda daha güvenli ve verimli teknolojilerin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.