Bilim İnsanları Açıkladı: Bir Atom İkiye Ayrıldığında Tam Olarak Ne Oluyor

Atom sözü 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 isimlendirilen 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 basamağa 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 modüle ayrılır.

Ayrılma: Fisyon parçaları 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 gibi farklı elementlerin fisyon sürecini modellemek için Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nın süper bilgisayarında gerçekleştirildi.

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

Simülasyonlar, fisyon sürecinde yüksek güçlü nötronların serbest kalmasıyla ilgili tartışmalı önerileri de doğruladı. Model, bu nötronların güçlerini, açısal dağılımlarını ve hatta kaçış taraflarını 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.