Yeraltı Sularının Gizemi

Yeryüzündeki tatlı suların neredeyse % 97'si yeraltı sularından oluşmaktadır. Henüz bu suların hareketi hakkında çok az şey biliniyor. Hatta hiç kimse bu suyun ne kadarının denize ulaştığını ayrıntılı olarak ölçmemiştir. Columbia'daki Güney Carolina Üniversitesi'nde jeokimyacı olan Willard Moore bu eksikliğin üzerinde durdu ve herkesin sandığından daha fazla yeraltı suyunun okyanuslara ulaştığını gösterdi.

Yeraltı sularının çoğu, yeraltındaki kalınlığı binlerce metreyi bulabilen kaya katmanlarının gözeneklerinde bulunmaktadır. Bu su denize iki şekilde karışır: ya direkt olarak denize karışan kıyıdaki kaynaklar ya da gel-git pompalaması olarak adlandırılan bir yöntemle. Deniz yükselirken, tatlı sudan daha yoğun olan tuzlu su, kıta sahanlığındaki yeraltı sularıyla doymuş tortul tabakalara doğru hareket eder. Alçalma sırasında tuzlu deniz suyu ve yeraltı sularının karışımı okyanusa doğru emilir. Ardından yeni yeraltı suları tortul tabakalara doğru akar ve bir sonraki gel-gitle okyanusa gönderilir.

Mooroe, Güney Carolina kıyılarındaki 200 mil boyunca yaptığı ölçümler sonucunda, gel-git pompalamasının yeraltı sularının çoğunun okyanusa nasıl ulaştığının açıklaması olduğunu bulguladı. Yeraltı suyu akışını, radyoaktif bir izotopun konsantrasyonu ölçümüyle, dolaylı olarak buldu.

Moore'a göre, hem nehirler, hem de yeraltı suları, kayalardan ve topraklardan aşınan radyum 226 izotopunu okyanusa taşırlar. Tatlı su denizde seyreldiği için kara yakınlarındaki deniz suyu, açıklardaki deniz suyundan daha fazla çözünmüş radyum içerir.

Nehirler tarafından taşınabilen radyum miktarını bilen Moore, özellikle de denize hiç nehir karışmayan Myrtle Plajı gibi yerlerde, bulduğu yüksek radyum seviyelerinin sadece nehirlerle açıklanamayacağını farketti. Bu tür yerlerde radyum sadece yeraltı sularının denize akışıyla sağlanabilir.

Moore, Güney Carolina'nın sahil kesimindeki sulara günde 30 milyon mekreküp yeraltı suyunun akabileceğinitahmin ediyor; ki bu da eyaletteki toplam nehir suyu boşalımının % 40'ına eşit. Bu, bazı açılardan önemli. Ülk olarak, araştırmacılar tatlı suyun çoğunun okyanuslara nehirler tarafından iletildiğini düşünüyor. Yeraltı sularındaki kirleticileri spesifik olarak ölçmediği halde, Moore'un çalışmaları, denizdeki hayata zarar verebilecek ve henüz ne oldukları bilinmeyen kirlilik kaynaklarının olma olasılığını artırıyor. Buna ek olarak, nehir ve yeraltı sularının kimyası temelde farklı; yeraltı suları, nehirler ya da akıntılardan daha fazla çözünmüş madde konsantrasyonu içeriyor. Neden? Nehir suları, tortul katmanlarda bulunan demir gibi metallerle birleşmek üzere daha fazla oksijen içerir. Bu oksitlenmiş metaller sahip oldukları geniş yüzey alanı ve yüksek elektrik yükü ile, sudaki diğer elementlerin bağlanmasına yardımcı olurlar. Bağlanan bu elementler, ya nehir yatağına ya da deniz tabanına çökelerek tutulur.

Yeraltı sularında ise, daha az oksijen bulunduğu için, içindeki metalleri ender olarak oksitlenir ve azrak elementlere verimli bir biçimde bağlanamaz. Böylece, bu maddelerin çoğu, yeraltı suları denize ulaştığında çözünmüş olarak kalır. Nehir suyu okyanusa doğru akarken, genelde, plankton, bitki ve hayvanların azrak elementleri ve kirleticileri absorbe ettiği nehir ağzından geçer. …te yandan yeraltı suları doğruca denize akar. Moore'a göre yeraltı suları, kirleticilerin okyanusa karışmasını önleyen bu büyük filtreden geçmeden denize gitmektedir.

Moore'un bulgularındaki bir diğer önemli nokta ise, antik çağdaki okyanuslarla ilgil bilinenleri temelden değiştirebilecek olmaları. Paleo-oşinograflar, antik okyanuslar hakkında bilgi alabilmek için deniz tabanından sondajla çıkarılan elementleri incelerler. …rneğin, kadmiyum, Ôforaminifera' olarak adlandırılan küçük varlıkların kabuklarında bulunan bir elementtir. Bu yaratıklar öldüğü zaman tortularda bıraktıkları kadmiyum, geçmişte, okyanuslarda var olan yaşam zenginliği hakkında bir fikir verir. Ancak kadmiyum yeraltı sularında da bulunur ve Moore'un bulguları gözönüne alındığında, araştırmacılar antik okyanus verimliliği ile ilgili değerlendirmelerini y"

Arıların Verimli Uçuşu

İlk bakışta arıların uçuşlarının enerji tüketimi açısından verimsiz bir hareketlilik olduğu düşünülür. Gerçekten de arılar uçmak için harcadıkları enerjinin ancak % 6'sını harekete çevirebilirler. Ancak, bu böcekler eğer isterlerse bu oranı artırabilirler.  

NÜKLEER TEKNOLOJİNİN TARİHÇESİ

Bizlerin anladığı anlamda radyoaktivitenin ilk bulunuşu 1895 yılında olmuştur. Alman fizikçi, Profesör Wilhelm Roentgen vakumdan elektrik boşalmasının etkilerini araştırırken bilmediği bir ışını keşfetmiş ve buna matematikte bilinmeyen anlamında kullanılan X-ışını adını vermiştir.

X-ışınlarının keşfinden sonra bir çok bilim adamı bu ilginç ışınların sırrını çözmek için deneylere başlamışlar ve sonunda bunun görülebilen ışığın yapısında, kısa dalga boylu bir radyasyon olduğuna göstermişledir. X ışınlarını araştıran Fransız fizikçisi Henri Becquerel uranyum tuzunun da benzer ışınımlar yaptığını gözlemlemiştir. Bu olaydan esinlenen fizik doktora öğrencisi Maric Sklodowska Curie ile eşi Piere Curie, polonyum ve radyumu keşfetmişlerdir. Daha sonra Curie'ler yeni bir olgu olan radyoaktivite üzerine araştırmalarını yoğunlaştırmışlar ve bu olayın ağır radyoaktif elementlerin doğal bir bozunumu sonucu olduğuna karar vermişlerdir. 1903 yılında Curie'ler ile Becquerel bu çalışmalarından dolayı Nobel ödülünü kazanmışlardır. Bu olayın ardından bir çok bilim adamı yeni buluşlar yapmak ve Nobel ödülünü almak için çalışmalara başlamıştır. Bu bilim adamlarından bazıları, İngiltere'den Rutherford ve Soddy, Almanya'dan Hahn ve Meitner, İtalya'dan Fermi, Danimarka'dan Bohr'dur. 1919 yılında, Rutherford havadaki azotu alfa ışınları ile bombardıman ederek oksijene dönüştürmeyi başarmıştır. 27 Şubat 1932'de ise, James Chadwick alfa parçacıklarıyla berilyumu bombalayarak yüksüz bir parçacık olan nötronu keşfetti.

Frederic Joliot ve Irene Cutie çiftinin kararlı bir element olan alüminyumun alfa parçacıkları ile bombardımanı sonucu yapay olarak radyoaktif olabileceğini göstermelerinin ardından, fizikçiler yeni radyoizotoplar bulmak için araştırmalara başladılar. Bu gelişmeler olurken, bir çok fizikçi yanılgıya düşmüş ve deneysel olarak fisyon reaksiyonunun gözlenmesine karşın böyle bir reaksiyonun olabileceğini hayal bile edememişlerdir. Örneğin, Rutherford 1933 yılında yaptığı bir konuşmada atomun parçalanarak enerji elde edileceğini çok basit bir düşünce ve hayal olduğunu söylemekteydi. Bu olaydan sadece altı yıl sonra, 6 Ocak 1939 yılında Berlin'de Otto Hann ve Eritz Strassmann'ın makalesi Naturwissenschaften (Doğal bilimler) dergisinde yayınlanır. Ancak, atomun yapısını anlamamızda büyük katkıları olan Lord Rutherford bu olayı görecek kadar yaşayamamıştır. Daha sonra bu buluşu destekleyen deneyler Amerika'da da yapılmıştır. Uranyum atomu nötron bombardımanı altında yaklaşık yarı ağırlıkta iki atoma bölünebilmektedir ve bir fisyon reaksiyonu sonucu yaklaşık 150 milyon elektron volt enerji açığa çıkmaktadır.

Bunun anlamı ise, 1 kg U ²³⁵ izotopunun parçalanmasından çıkan enerjinin âncak 3 milyon ton kömür yakılarak elde edilebileceğidir. Bu haberin Nazi Almanya’sı ve Faşist İtalya'da duyularak fisyon reaksiyonu sonucu açığa çıkan enerjinin bomba yapımında kullanılabileceği endişesi, Nazi Almanya'sından kaçan bir çok göçmen bilim adamının bu olayın üzerine düşmesine sebep olmuştur.Eylü1 1939 tarihinde Hitler Almanya'sının Polonya'yı işgali macar göçmen bilim adamlarından Leo Szilard ve Eugene Wigner'in uranyumun öneminin, Başkan Roosevelt'in dikkatine sunulması gereği konusunda girişimde bulunmalarına neden olmuş ve Albert Einstein'ın Başkan Roosevelt'e konunun önemini belirten bir mektup yazmasını sağlamışlardır. Einstein, Roosevelt'e yazdığı mektupta, E. Fermi ve L. Szilard'ın çalışmaları hakkında bilgi vererek uranyumun zincirleme reaksiyonu sonucu açığa çok fazla miktarda enerji ve radyum benzeri elementlerin çıkacağını belirtmiştir. Bu olgunun bomba yapımında kullanılması halinde çok güçlü olacağı vurgulamıştır. Aynı zamanda Almanların da bu konuyla ilgili çalışmaları olduğu hakkında uyarıda. bulunmuştur. Bu olaylardan sonra, Başkan Roosevelt'in girişimleri sonucu uranyum üzerine olan araştırmalara hız verilmiştir. Bu sırada Amerikan Deniz Kuvvetleri de uranyum maddesinin denizaltılarda kullanılabileceğini ve Fisyon reaksiyonunun oksijene gereksinimi olmamasından dolayı, denizaltıların su yüzeyine çıkmadan kıtalararası yolculuk yapabileceğini düşünmekteydiler. 1940'lı yıllarda Deniz Kuvvetleri bu konuda çalışmaları başlatmış ve bunun mümkün olacağı saptanmıştı. Savaş boyunca Deniz Kuvvetleri bu konudaki araştırmaları desteklenmiş. ama tüm kaynaklar öncelikle atom bombasının geliştirilmesi ve yapımı için yönlendirilmiştir. Bu çalışmalar sonucu, California Llniversitesinden E. M. McMillan atom numarası 93 olan ve Uranüs'den sonraki gezegen Neptün'den adını alan , neptünyumu, daha sonrada neptünyumun bozunumu sonucu açığa çıkan 94 atom numaralı element olan ve Neptün gezegeninden sonra gelen Plüton'dan adını alan, plütonyumu bulmuşlardır. Bu elementte U ²³⁵ izotopu gibi fisyon reaksiyonu yapabilmektedir.

Bu gerçek, atom bombası yapımı konusundaki çalışmaları hızlandırarak, U ²³⁵ ve plütonyumun alternatif malzemeler olarak düşünülmesine neden olmuştur. Bu süreç ilerlerken, Alman bilim adamlarından Walter Bothe ve Peter Jensen 1941 yılında grafıt ile ilgili ölçümler yapmışlardır. Fakat, sonuç olarak grafıtin doğal uranyumla kullanılamayacağına karar vermişlerdir. Bu yanılgı Almanların, Amerika'da çalışmalarını sürdüren Fenni ve Szilard'ın aksine, ağır suyu seçmelerine sebep olacaktır. Fransa'da çalışmalarını sürdüren JoliotCurie ekibi de ağır su kullanarak zincirleme fisyon olayının gerçekleştirilmesi için çalışmalarını sürdürmekteydiler. Fransa'nın işgali sonucu, bu ekip elemanlarından Halban ve Kowarski İngiltere'ye, oradan da Kanada'ya gidecekler ve ilk ağır su ile zincirleme fisyon olayını 1945'de Kanada'da başaracaklardır.

2 Aralık 1942 yılında, Enrico Fermi ve grubu, Chicago Üniversitesinin spor sahasının altında bulunan squash sahasında 6 ton metal uranyum, 24 ton uranyum oksit ve nötronları yavaşlatmak için kullanılan 385 ton grafıtden oluşan Chicago Pile (Şikago Yığını) adı verilen yapıda, saat 09.45'den itibaren kadmiyum kontrol çubuklarını yavaş yavaş elle dışarı çekerek, saat 15.20'de kritik değere ulaşmışlar ve ilk kontrollü fisyon reaksiyonunu gerçekleştirmişlerdir. Bit kaç yıl süre ile bu tür zincirleme reaksiyonları yapan sistemlere, Chicago Pile'ın grafit bloklarının üst üste yığılması sonucu inşa edilmesi nedeni ile, Pile (yığın) ismi verilmiş ve bu isim daha sonra kimyasal endüstride kullanılan reaktör ile değiştirilmiştir.

Atom bombasının yapılabilmesi için, doğal uranyumun izotoplarına ayrıştırılarak U ²³⁵ izotopunun oranının % 90'lara çıkartılması gerekmekteydi. Fakat, kimyasal olarak bu işlem yapılamadığından ve difüzyon yönteminin çok yavaş sonuç vermesi nedeniyle reaktörde yakıt içinde bulunan U ²³⁸ izotopu nötronla bombardıman edilerek plütonyum elde etmek ve açığa,çıkan plütonyumu kimyasal yollarla ayrıştırmak amaçlanmıştır. Bu nedenle inşa edilen ilk pilot reaktör X-10, 1943 yılında çalışmaya başlamış ve ilk kimyasal ayrıştırma işlemi 1944 yılında gerçekleştirilmiştir. hk atom bombası denemesi ise 16 Temmuz 1945 yılında New Mexico'da başarıya ulaşmıştır.

Acı Ama Gerçek

Bugünlerde... Mallarimiz artti, keyfimiz azaldi. Daha büyük evlerde kaliyoruz ama daha küçük ailelerde yasiyoruz. Konforumuz artti ama zamanimiz daraldi. Diplomamiz bol ama sagduyumuz az. Uzmanliklar artti ama sorunlar çogaldi. Ilaçlar çogaldi, hastaliklar  artti. Sorumsuzca para harciyoruz ama az gülüyoruz. Trafikte çok hizliyiz ama çabuk parliyoruz. Aksam geç yatiyor, sabah yorgun kalkiyoruz. Az kitap okuyor, çok  televizyon seyrediyoruz. Varligimizi arttirdik ama degerlerimizi yitirdik. Çok konusuyor ama az gönül veriyoruz ve bol yalan söylüyoruz. Para kazanmayi ögrendik ama yuva kurmayi beceremedik. Hayata yillar ekledik, yillara hayat katamadik. Aya kadar gidip dönmeyi biliyoruz ama komsumuza geçmek için karsiya  geçmiyoruz. Uzaya ulastik ama ruhun derinliklerine inemiyoruz. Havayi temizledik ama ruhlari kirlettik.Atomu parçaladik, önyargilarimizi yikamadik. Çok  yaziyor ama az gelisiyoruz. Daha çok plan yapiyoruz  ama daha az sonuç aliyoruz. Acele etmeyi ögrendik ama sabirli olmayi asla... Gelirimiz artti, karakterimiz  zayifladi. Tanidiklar çogaldi, dostlar eksildi. Çabalar artti ama mutluluklar azaldi. Bilgisayar  aglari kuruyoruz, bilgi otoyollari insa ediyoruz ama kendi aramizdaki iletisimde zorlaniyoruz. "Dünya  Barisi" der, silahlaniriz! Daha mutlu olmak için "somurtarak" çalisiriz. Yani bugünlerde... Eve çift  maasin girdigi ama çiftlerin bosandigi... Güzel evlerin yuva olamadigi... Kisa seyahatlarin, kagit mendil gibi iliskilerin... Yika çik gönüllerin, tek  geceliklerin... Kilo dertlerinin ve her derde deva  vitaminlerin... Vitrinlerin dolu ama gönüllerin bos oldugu... Günlerde yasiyoruz!