bilimselkonular,bilim

Enerji ; İnsan tarihin ilk devirlerinden itibaren gereksinim duyduğu daha doğrusu onsuz yaşayamadığı olgu. Enerji ilk çağlardan beri hiçbir değişikliğe uğramadı fakat ona ulaşım şekilleri teknolojinin ilerlemesi ile birlikte gelişti ve değişti. Örneğin önceden hayvanlar yardımı ile ulaşılan enerji şimdilerde jeotermal, termik vb gibi şekillerde elde edilebiliyor yine aynı şekilde eskiden değirmenlerle elde edilen enerjinin şimdilerde milyonlarca katı elde edilebiliyor. Günümüzde vazgeçemeyeceğimiz şeylerin başında gelen enerji çağdaş yaşamın önemli girdilerinden birisi. Metabolizmik bir benzetmeyle, toplumsal organizmanın kanındaki şekeri andırıyor. Nasıl ki kanındaki şeker miktarı azalan insan halsiz düşerse, az enerji tüketen toplumlar da benzeri şekilde halsiz ve güçsüz, çok ve akılcı enerji tüketenler ise dinamik, üretken ve enerjik oluyorlar. Enerji tüketebilmek içinse önce onu üretebilmek gerekiyor. En ciddi üretim seçeneklerinden birisi de nükleer enerji.

Ülkemizin içerisin de bulunduğu enerji dar boğazından çıkabilmesi için bir süre önce ihaleye gidilecek kadar gündemde olan nükleer enerji projesi, içerisinde bulunduğumuz ekonomik kriz ve daha başka nedenlerden dolayı rafa kaldırılmıştır. Peki nedir bu nükleer enerji ve ülkemizde uygulandığı taktirde sağlayacağı yararlar nelerdir.

Valens bandı ile iletkenlik bandı arasındaki yasak enerji aralığı yalıtkanlarda 2-8 eV kadarken, yarı iletken Si da 1,1 eV, yarı iletken Ge da ise 0,7 eV kadardır. Mutlak sıfır sıcaklığında yarı iletkenlerde de tüm elektronlar atomlara bağlı durumdadır ve malzeme yalıtkan özellik gösterir. Sıcaklık arttıkça elektronların ısı enerjisi olarak aldıkları enerji artar ve bu kazandıkları enerji ile Fermi seviyesine yakın seviyelerdeki elektronlar valens bandından iletkenlik bandına çıkmaya başlarlar. Böylece katı cisim içinde serbest elektron sayısı artmaya başlar ve malzeme iletkenlik özelliği gösterir. Açık olarak bu iletkenlik özelliği sıcaklık ile ilişkili olmalıdır. Çünkü sıcaklık arttıkça elektronların aldığı enerji giderek artacak ve iletkenlik bandına çıkacak elektron sayısı fazlalaşacağı için malzemenin iletkenliği de artacaktır.

 

Şekil 1. Magnetizasyon ve permeabilite eğrileri.

Birim uzunluk başına uygulanan magnetizasyon kuvvetine (magnetik alan şiddetine ) bağlı olarak akı yoğunluğunun değişimini gösteren eğrilere magnetizasyon eğrileri denir.

Bu tür eğriler magnetik malzeme kullanılarak yapılan deneylerden kolayca elde edilebilir. Magnetizasyon eğrilerinin yararı bir magnetik devrenin tasarımında kullanılacak magnetik materyel için gerekli bilgileri tam olarak sağlamasındadır.

Akım taşıyan bir iletken bir magnetik alan içinde bulunuyorsa iletken alana dik doğrultuda hareket etmeye çalışır. Başka sözlerle üzerinden akım geçen iletkene magnetik alanda, alan doğrultusuna dik doğrultuda bir kuvvet etki eder. Oluşan kuvvetin büyüklüğü iletkenden geçen akım şiddeti I, alanın magnetik akı yoğunluğu B ve iletkenin uzunluğu L ile orantılıdır.