Bilim insanları açıkladı: Bir atom ikiye ayrıldığında tam olarak ne oluyor

Atom sözü Yunanca’da “bölünemez” manasına gelir. Lakin 1938’de Otto Hahn, Lise Meitner ve Fritz Strassmann’ın uranyum atomlarının nötronlarla bombardıman edilerek bölünebileceğini göstermesiyle bu kavram değişti.

Nükleer fisyon olarak isimlendirilen bu süreç, günümüzde güç 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 güzel anlamak için dört kademeye ayırdılar.

Şişme: Yavaş hareket eden bir nötronun atom çekirdeğine çarpması, çekirdeğin şişmesine ve fıstık kabuğu üzere bir form almasına neden olur.

Kopma: Çekirdek, eyer noktası ismi verilen bir noktadan ikiye ayrılmaya başlar.

Boyun kopması: Çekirdek, iki kesime ayrılır.

Ayrılma: Fisyon modülleri birbirinden uzaklaşır, nötron ve gama ışınları yayar.

KUANTUM SİMÜLASYONU YENİ BİLGİLER SAĞLADI

Fizikçiler, fisyon sürecini daha ayrıntılı incelemek için kuantum çok-cisim simülasyonları kullandılar.

Bu simülasyonlar, uranyum-238, plütonyum-240 ve kaliforniyum-252 üzere farklı elementlerin fisyon sürecini modellemek için Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nın muhteşem bilgisayarında gerçekleştirildi.

Simülasyonlar, boyun kopması kademesinde atom altı parçacıkların yoğunluğunda bariz bir “kırışıklık” olduğunu ortaya koydu. Ayrıyeten, protonların nötronlardan evvel ayrıldığı gözlemlendi.

Simülasyonlar, fisyon sürecinde yüksek güçlü nötronların hür kalmasıyla ilgili tartışmalı teklifleri de doğruladı. Model, bu nötronların güçlerini, açısal dağılımlarını ve hatta kaçış istikametlerini bile varsayım edebiliyor.

DENEYSEL DOĞRULAMA

Bu simülasyon sonuçlarının deneysel olarak doğrulanması, nükleer fisyon sürecine dair anlayışımızı daha da ileriye taşıyacak.

Bu bilgiler, nükleer güç üretimi ve nükleer atık idaresi üzere alanlarda daha inançlı ve verimli teknolojilerin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.