Nötron Tanecikleri Nedir?

NÖTRON TANECİKLERİ NEDİR?







1920 yılında Rutherford çekirdeklerde böyle yüksüz taneciklerin bulunduğunu söylemişti Fakat, bunu izleyen on yıl içinde fizikçilerin nötron adı verilen bu tanecikleri bulma çabaları boşa çıktı Şaşırtıcı sonuçlar ancak 1930-1932 yıllan arasında Almanya’da Walter Bothe ile Hans Backer’in ve Fransa’da ise Joliot Cura çiftinin berilyum üzerinde yaptıkları deneylerle ortaya çıkıverdi Berilyum, alfa tanecikleriyle bombardıman edilince gizemli bir ışın yayınlandı Bu ışın önceleri gamma ışını sanılmıştı Sonunda, İngiltere’de James Chadwick ışınlamanın kütlesinin aşağı yukarı protonunkine eşit fakat yükü olmayan taneciklerden oluştuğunu kanıtladıO zamandan beri yapılan deneyler belirli bir cismin çekirdeğinde daima aynı miktarda proton bulunmakla beraber farklı sayıda nötronlar bulunabileceğini, göstermiştir Sözgelişi, karbon çekirdeğinde 6 proton bulunmasına karşılık bazen 6, bazen 7 nötron vardır Böylece, salt nötron bakımından farklı olan şekillere “izotop” denir Bunların kimyasal sembolleri, eleman sembollerini izleyen proton ve nötron sayısının toplamı (yaklaşık olarak atom ağırlığı) ile yazılır
Uranyum da karbon gibi değişik izotopludur Amerika atom prajesi de bu özellikten faydalanmıştır Uranyumun en bol izotopları U-238 ve U-235′dir İkincisi parçalanabilir izotop olup birincisi daha boldur ve her ikisinin de bulunduğu uranyum karışımının yüzde 993′ünü oluşturur Her İki izotopun da kimyasal Özelikleri aynı olduğundan (her cismin izotopları için bu böyedir) bunları birbirinden ayıracak basit bir kimyasal yöntem yoktur Manhattan projesinin büyük kısmı, bunları birbirinden ayıran dev bir tesis İdi Bu yöntem, 235 ve 238 sayılarının gösterdiği gibi U-238′de U-235′ten fazla nötron bulunması dolayısıyla atom ağırlıkları arasındaki farka dayanıyordu
Atomlar teker teker ayrılamayacak kadar küçüktürler Fakat uranyum, fluor gazı İle birleşince molekülleri birbirlerinden ayrılabilecek bir gaz karışımı meydana getirirler Hafif moleküllerin ağırlarından biraz daha hızlı hareket ettikleri bilindiğinden, bilginler, içinde uranyum-hekzaflüorid’in son derece ince bir ekrana doğru üflendiği bir gaz difüzyonu tasarladılar Hafif ve hızlı moleküller ekrandan ağır ve yavaş olanlardan biraz daha hızlı geçerler Sonuç olarak, ekranın arkasında toplanmış olan gazdaki U-235 konsantrasyonu Öbür tarafta kalandan fazla olur Her seferinde, bir Öncekinde tasfiye edilmiş gazı kullanmak ve bu İşlemi binlerce kez tekrarlamak yoluyla U-235 konsantrasyonunu (hiç değilse kuramsal olarak) yüzde 07′den yüzde 95′e yükseltmek mümkündür Savaş içinde, Amerika atom projesinin temel başarılarından biri, U-235′in konsantrasyonunun geniş çapta yapılabilmesi için Tennessee’de-Oak Ridge’deki dev gaz difüzyonu tesislerinin yapılması olmuştur Tesisin boyu 800 metre kadardı Aşağı yukarı 50 milyar liraya malolmuşturHükümet, uçak bombalarında kullanılabilecek U-235 için ayrı bir tasfiye yöntemi geliştirmek amacıyla Oak Ridge gaz difüzyonunun yanında başka bir dizi tesisler kurdu Epeyi pahalıya malotan bu tesisler U-235′i, uranyum tetraklorür gazını elektrikle yüklü olarak güçlü bir mag-netik alandan geçirerek “konsantre etme esası”na dayanıyordu İşlem sırasında, daha ağır olan U-235′inkiler-den daha az sapacaklar ve böylece uranyumun iki izotopu ayrılacaktı