Atom sözü yunanca "bölünməz" mənasını verən atomos ifadəsindən götürülüb. 1800-cü illərin sonunda elektronun, daha sonra nüvənin, daha sonra proton və neytronun kəşfi ilə atomun daha kiçik hissələrə bölünə bilməyəcəyi fikri öz qüvvəsini itirdi.
Sonrakı illərdə elm adamları arasında ən mühüm mübahisələrdən biri də atomdan enerjinin əldə edilib-edilməməsi idi.
İkinci Dünya Müharibəsinin başlamasına təxminən bir il qalmış alman kimyaçıları Otto Hahn və Fritz Strassmann Berlindəki laboratoriyalarında uran nüvələrini neytronlarla bombardman edərək urandan daha böyük kütləyə malik atom nüvələri yaratdılar. Nəticədə meydana gələn reaksiya məhsulları arasında urandan daha yüngül olan bariumun izotoplarını tapdılar. Otto Hanh keçmiş həmkarı, fizik Lise Meitnerdən bu maraqlı nəticələr üçün izahat verə bilib-bilməyəcəyini soruşub.
Lise Meitner Hahnın tapıntılarını Niels Borun tədqiqat mərkəzində işləyən qardaşı oğlu, fizik Otto Frisch ilə bölüşdü. O, ikili yüksək sürətli neytronlarla toqquşmuş uran nüvələrinin, təxminən bərabər ölçüdə atom nüvələrinə parçalana biləcəyini aşkar etdi. Otto Frisch neytron bombardmanı nəticəsində uranın parçalanmasını bir su damcısının aşağı düşməsi, uzanması və ortada iki damlaya bölünməsinə bənzədib. Frisch bu prosesi hüceyrə bölünməsində istifadə olunan ikili parçalanma bioloji terminindən sonra "parçalanma" adlandırdı.
Lise Meitner müəyyən etdi ki, parçalanma reaksiyası nəticəsində ayrılan iki atom nüvəsinin ümumi kütləsi uranın kütləsindən azdır və bu kütlə fərqi protonun kütləsinin beşdə birini təşkil edir. Bu kütlə fərqi Eynşteynin məşhur E=mc2 tənliyinə görə enerjiyə çevrilirdi.
Alimlər hesab edirdilər ki, parçalanma reaksiyası nəticəsində əlavə neytronlar yaranarsa, zəncirvari reaksiya ilə ayrılan parçalanma enerjisi artırıla bilər. Nüvə parçalanma reaksiyasının kəşfi atom bombasının inkişafına təkan verdi. Lakin parçalanma reaksiyasının kəşfində mühüm rol oynayan Lise Meitner Manhetten Layihəsi kimi tanınan atom bombasının hazırlanmasında iştirak etməkdən imtina etdi.
Nüvə parçalanması nədir?
Böyük atom nüvələrinin daha kiçik nüvələr əmələ gətirmək üçün parçalanması nəticəsində enerjinin ayrılması prosesini nüvə parçalanması kimi təyin edirik. Bu proses, adətən atom nüvələri neytronlarla bombardman edildikdə başlayır, nəticədə reaksiyada olan atomlardan fərqli atomlar yaranır.
Nüvə parçalanması reaksiyası necə baş verir?
Nüvə parçalanması zamanı neytron uran kimi ağır atomla toqquşur və atom parçalandıqda daha yüngül atomlar meydana gəlir. Yaranan atomların ümumi kütləsi ilkin atomun kütləsindən azdır. Beləliklə, kütlə fərqi enerjiyə çevrilir.
Parçalanma reaksiyasını başladan neytronların sayı bir olduğu halda, reaksiyadan sonra əmələ gələn neytronların sayı daha çoxdur. Bu neytronlar digər uran atomları ilə toqquşmağa davam edir, buna görə də proses təkrarlanır və nəticədə böyük miqdarda enerji ayrılır. Bu proses nüvə zəncirvari reaksiyası adlanır.
Uran və plutonium atomları, ümumiyyətlə, atom elektrik stansiyalarında enerji əldə etmək üçün istifadə olunur.
Nüvə parçalanma reaksiyası nəticəsində böyük miqdarda enerjinin ayrılması Albert Eynşteynin xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinin nəticələrindən biri olan məşhur E=mc2 tənliyi ilə izah olunur. Bu tənlik kütlə (m) və enerji (e) arasındakı əlaqəni ifadə edir. Tənlikdəki c işığın sürətidir.
Enerjinin parçalanma reaksiyası ilə əldə oluna biləcəyini göstərən araşdırmalar nəticəsində ilk atom bombası 6 avqust 1945-ci ildə Xirosimaya, ikincisi isə 9 avqust 1945-ci ildə Naqasakiyə atıldı. Başlanğıcda pis məqsədlər üçün istifadə olunsa da, bu gün parçalanma reaksiyası enerji, tibb, texnologiya və müdafiə sənayesi kimi müxtəlif sahələrdə istifadə olunur.
Mənbə: Bilim Genç Tübitak
Tərcümə etdi: Aydan Qasımova
