23 Eylül 2024 Pazartesi

АТОМДУН КҮЧҮ

  

Бүт ааламдын, жандуу-жансыз бүт нерсенин курулуш материалы болгон атомдун кандай кереметтүү жол менен затты түзөөрүн жогоруда карадык. Абдан кичинекей болгон бул бөлүкчөлөр, бул жерге чейин да каралгандай, өз ара кемчиликсиз уюштурулган. Бирок атомдун кереметтүү өзгөчөлүктөрү муну менен эле чектелбейт, атом ошол эле учурда ичинде эбегейсиз энергияны камтыйт.

Атомдун ичине катылган бул күч ушунчалык чоң болгондуктан, адамзат ал энергияны ачкан соң эми океандарды кошкон эбегейсиз каналдарды кура алууда, тоолорду теше алууда, жасалма климатты түзө алууда жана ушул сыяктуу дагы көптөгөн пайдалуу иштерди жасай алууда. Бирок атомдун ичине катылган күч бир жагынан ушинтип адамзатка кызмат кылып жатса, экинчи жагынан адамзатка чоң коркунуч да туудурууда. Бул күчтүн жаман жакка колдонулушунун натыйжасында Экинчи дүйнөлүк согуш учурунда Хиросима менен Нагасакиде он миңдеген адам бир канча секундага созулган өтө кыска убакытта көз жумган.

Атомдун күчү Хиросима менен Нагасакиде себеп болгон каргаша тууралуу тереңирээк маалымат берүүдөн мурда, атомдогу бул күчтүн эмнелиги жана кантип келип чыгаары жөнүндө кыскача сөз кылалы.

Атомдун ядросунун ичиндеги протондор менен нейтрондорду бириктирген энергия «атомдук энергия» деп аталат. Ал энергиянын чоңдугу элементке жараша өзгөрөт. Себеби ар бир элементтин ядросундагы протондор менен нейтрондордун саны ар башка. Ядро чоңойгон сайын нейтрондор менен протондордун саны жана аларды бири-бирине бириктирген энергия да өсөт. Чоң ядродо бул протондор менен нейтрондорду бири-биринен ажыратуу, ал энергия өтө жогору болгондуктан, абдан кыйын. Бөлүкчөлөр резинага окшоп, бири-биринен алыстаган сайын андан да жогору күч менен бириккенге аракет кылышат. Бул күч, жогоруда да айтылгандай, «күчтүү ядролук күч» деп аталат жана ааламдагы төрт негизги күчтүн бири жана эң күчтүүсү. Атомдон алынган эбегейсиз энергиянын булагы мына ушул күч.

Атомдун ичиндеги бул күч, көрүнүп тургандай, ушунчалык чоң болгондуктан, туура эмес колдонулса, дүйнөгө өтө чоң коркунуч туудурушу мүмкүн. Алдыда атомдун ядросундагы бул күчтүн кантип Хиросима, Нагасаки, Чернобль сыяктуу үрөй учурарлык абалдарга себеп болгонун, бирок туура колдонулса адамзатка кандай чоң мүмкүнчүлүктөрдү алып келе алаарын карайбыз.

Атомдун ичиндеги күчтү түшүндүрүүдө ядролук реакциялар, бир катар эксперименттер жана кээ бир элементтер тууралуу сөз кылабыз. Бул жерде эң башкысы Аллахтын бир миллиметрдин болжол менен триллиондон бириндей болгон жерге ушунчалык чоң күчтү батырганын унутпаш керек.

  

Атомдун ичиндеги ядролук энергия

 

Бул бөлүмдө көп колдонула турган «ядролук энергия» термини атомдун ядросунун ичинде протондор менен нейтрондорду бириктирген энергияны билдирет. Бул энергиянын чоңдугу карала турган элементке жараша өзгөрөт. Себеби ар бир элементтин ядросундагы протондор менен нейтрондордун саны ар башка. Башкача айтканда, ядро чоңойгон сайын нейтрондор менен протондорду бириктирген энергия да өсөт. Ошондуктан чоң ядродо аларды ажыратуу кыйыныраак болот.

Бул күчтү мурдакы бөлүмдөрдө «күчтүү ядролук күч» деп карадык жана бул күчтүн ааламдагы төрт негизги күчтүн бири жана эң күчтүүсү экенин көрдүк. Атомдон алынган эбегейсиз энергиянын булагы мына ушул күч.

Атомдогу кереметтүү күч ядролук бөлүнүү (fission) жана ядролук синтез (fusion) реакциялары деп аталган эки техникалык процесстен бөлүнүп чыгат. Бул реакциялар бир караганда атомдун ядросунда ишке ашкандай көрүнгөнү менен, чындыгында ага атом бүт курулуш материалдары менен бирге катышат. Ядролук бөлүнүү деп аталган реакция атомдун ядросунун бөлүнүшүн, ядролук синтез аттуу реакция болсо эки ядронун эбегейсиз күч менен бириктирилишин түшүндүрөт. Эки реакциядан тең эбегейсиз чоң энергия бөлүнүп чыгат.

  

Ядролук бөлүнүү

 

Ядролук бөлүнүү деп аталган реакция ааламдагы эң кубаттуу «күчтүү ядролук күч» менен бириктирилип турган атом ядросунун бөлүнүшүн түшүндүрөт. Бул реакциянын эксперименттеринде колдонулган негизги элемент уран болуп саналат. Анткени урандын атому эң оор атомдордун бири, тагыраак айтканда, ядросундагы протондордун жана нейтрондордун саны абдан көп.

Ядролук бөлүнүү эксперименттеринде илимпоздор урандын ядросуна чоң ылдамдык менен нейтрон жиберишкен жана өтө кызыктуу абалга күбө болушкан. Нейтрон урандын ядросу тарабынан сиңирилген (ичине киргизилген) соң, урандын ядросу абдан тең салмаксыз болуп калган. Бул жерде ядро «тең салмаксыз» болуп калды дегендин мааниси ядронун ичиндеги протондор менен нейтрондордун санында айырма келип чыгып, ушул себептен ядродо тең салмаксыздык пайда болгон. Мындай кырдаалда ядро ал тең салмаксыздыкты жоюу үчүн белгилүү өлчөмдө энергия бөлүп чыгарып, ажырай баштайт. Бөлүнүп чыккан энергиянын таасиринен ядро чоң ылдамдык менен курамындагы бөлүкчөлөрдү сыртка ыргыта баштайт.

Эксперименттен алынган бул жыйынтыктардын негизинде реактор деп аталган атайын чөйрөлөрдө нейтрондор ылдамдатылып уранга жөнөтүлөт. Бирок нейтрондор уранга туш келди эмес, өтө кылдат эсептөөлөргө таянып жиберилет. Себеби урандын атомуна жөнөтүлгөн нейтрон уранга ошол замат жана керектүү жерге тийиши керек. Ошондуктан мындай эксперименттер белгилүү ыктымалдыктар эске алынып жасалат. Канчалык чоң уран массасынын колдонулаары, уранга канча нейтрон шооласынын жиберилээри, нейтрондордун уран массасын кандай ылдамдык менен жана канча убакыт бомбалай тургандыгы абдан кылдат эсептелет.



Бул эсептөөлөрдүн баары жасалып, ылайыктуу чөйрө даярдалган соң, кыймылдуу нейтрон уран атомунун ядросунун дал ортосуна сүздүрүлөт жана ядро экиге ажырайт. Бул бөлүнүү процессинде ядронун массасынан орточо эки же үч нейтрон бөлүнүп чыгат. Ал нейтрондор ал жердеги башка уран ядролорун сүзөт жана жаңы бөлүнгөн ядролор да башындагы урандын ядросу сыяктуу жооп берет. Ошентип ядролордун бөлүнүүлөрү тизмек сыяктуу уланат. Анын натыйжасында көптөгөн уран ядросу ажырагандыктан, укмуш чоң энергия бөлүнүп чыгат.

Он миңдеген адамдын өмүрүн алган Хиросима жана Нагасаки апааттарына ушул ядролук бөлүнүүлөр себеп болгон. Экинчи дүйнөлүк согуш учурунда 1945-жылы Америка Хиросимага атом бомбасы таштаганда жарылуу учурунда жана жарылуудан кийин кыска убакыт аралыгында болжол менен 100 миң адам көз жумган. Хиросима апаатынан 3 күндөн кийин кайра эле Америка тарабынан Нагасакиге ташталган экинчи атом бомбасынын себебинен жарылуу учурунда болжол менен 40 миң адам каза тапкан. Ядродон чыккан күч бир жагынан адамдардын өлүмүнө себеп болсо, экинчи жагынан абдан чоң аймакты талкалаган жана аймактагы тирүү калган калкта радиациянын кесепетинен муундар бою айыкпас физиологиялык бузулуулар пайда болгон.

Анда, жер планетабыз, бүтүндөй атмосфера, биз да кошо жандуу-жансыздын бүт баары атомдордон турганына карабастан, атомдордун мындай ядролук реакцияларга кирип, ар кайсы убакта жана ар кайсы жерде Хиросима жана Нагасаки сыяктуу ыктымалдуу окуялардын келип чыгышына эмне тоскоол болот?

Нейтрондор ушундай өзгөчөлүктө жаратылгандыктан, табиятта эркин абалда, тагыраак айтканда, бир ядродон тышкары жүргөндө «бета-ажыроо» деп аталган ажыроого дуушар болушат. Ушул ажыроонун себебинен табиятта нейтрон кездешпейт. Ошондуктан ядролук реакцияга кире турган нейтрондор жасалма жолдор менен алынат.

Бул жерден бүт ааламдын Жаратуучусунун бүт нерсени кылдат эсеп менен жаратканын көрөбүз. Себеби нейтрондор эркин абалда бузулууга дуушар болбогондо, жер планетасы эч бир организм жашай албай турган, ядролук реакциялар токтобогон планетага айланмак. Аллах атомду ичиндеги эбегейсиз кубат менен бирге жаратып, ал күчтү кереметтүү жол менен сактап койгон.

  

Ядролук синтез

 

Ядролук синтез ядролук бөлүнүүнүн тескерисинче, абдан жеңил эки ядрону бириктирип оорураак ядрону пайда кылуу жана анын натыйжасында келип чыккан бириктирүүчү энергияны пайдалануу болуп саналат. Бирок муну көзөмөл астында ишке ашыруу абдан татаал жумуш. Себеби ядролордо оң электрдик заряд бар жана аларды бири-бирине жакындатууга аракет кылынганда бири-бирин өтө катуу түртүшөт. Аларды бириктире алуу үчүн ортолорундагы түртүү күчүн жеңе ала тургандай көлөмдөгү энергия талап кылынат. Ал жердеги түртүү күчүнүн жылуулук катары эквиваленти болжол менен 2 миллиард градуска барабар. Түртүү күчүн жеңүү үчүн кинетикалык энергия (кыймылдын энергиясы) керек жана талап кылынган энергия 20-30 миллион градустук температурага барабар. Бул укмуш жогору температура жана синтез реакциясына кире турган затты салуу үчүн бир дагы катуу материал бул температурага чыдай албайт.

Ядролук синтез реакциялары табигый жол менен күн жылдызында тынымсыз уланууда. Күндөн келген жылуулук менен жарык суутек ядролорунун биригип (синтезделип) гелийге айланышынан жана бул процесс учурунда жоголгон заттын ордуна бөлүнүп чыккан энергиядан пайда болууда. Күндөн бөлүнүп чыккан энергия секундасына 564 миллион тонна суутек 560 миллион тонна гелийге айланып, калган 4 миллион тонна газ затынын энергияга айланышынан пайда болот. Жер жүзүндөгү жашоо үчүн өтө маанилүү болгон күндүн энергиясына себеп болгон бул кереметтүү процесс миллиондогон жылдан бери эч тынымсыз уланууда. Бул жерде төмөнкүдөй суроо туулушу мүмкүн. Эгер күн секундасына 4 миллион тонна зат жоготуп жатса, ал качан түгөнөт?

Ооба, күн бир секундада 4 миллион тонна, бир мүнөттө болсо 240 миллион тонна зат жоготот. Эгер күн 3 миллиард жылдан бери ушундай ылдамдык менен энергия чыгарып жаткан болсо, бул убакыт аралыгында анын жоготкон массасы 400 миллиард көбөйтүү миллион тоннаны түзөт, бул ошондо да күндүн азыркы жалпы массасынын 5000ден бирине эле барабар. Бул 3 миллиард жылда 5 килограммдык майда шагыл таштардын арасынан бир таштын кемиши сыяктуу. Күндүн массасы ушунчалык чоң болгондуктан, анын түгөнүшү өтө көп убакытты талап кылат.

Адамзат күндүн түзүлүшүн жана анын ичинде жүрүп жаткан процесстерди ушул кылымда гана түшүнө алды. Ага чейин ядролук жарылуу, ядролук бөлүнүү, ядролук синтез сыяктуу кубулуштардан балким эч кимдин кабары да жок болчу. Күндөн эмне үчүн энергия бөлүнүп чыгаарын эч ким билчү эмес. Бирок адамзаттын булардан кабары да жок кезде күн миллиондогон жылдан бери бул кереметтүү механизми аркылуу жер жүзүнүн жана жашоонун энергия булагы болууну улантып келди.

Жер планетабыз ушунчалык эбегейсиз массага жана ушунчалык чоң энергия булагына абдан кылдат эсептелген аралыкта жайгаштырылгандыктан, анын өрттөп, жок кыла турган таасирине да дуушар болбойт жана ал бере турган пайдалуу энергиядан да кур калбайт. Ушунчалык коркунучтуу күчкө жана энергияга ээ болгон күн алыстыгы, күчү жана көлөмү жагынан адамзат баш болуп жер жүзүндөгү бүт жандыктар үчүн эң пайдалуу кылып жаратылган.

Бул эбегейсиз масса жана анын ичинде жүрүп жаткан кереметтүү ядролук реакциялар миллиондогон жылдан бери жер планетасы менен кемчиликсиз шайкештикте жана толук көзөмөл астында иш-аракетин улантууда. Мунун канчалык кылдат көзөмөлдөнгөн жана тең салмактуу система экенин түшүнүү үчүн, адамдардын өздөрү курган жөнөкөй ядролук станцияны да кээде башкара албай калаарын эске салуу жетиштүү болот. Мисалы, 1986-жылы Орусияда Чернобыль реакторундагы ядролук кырсыкты эч бир илимпоз жана эч бир технологиялык каражат токтото алган эмес. Бул ядролук кырсыктын таасиринин 30-40 жылга созулаары айтылат. Илимпоздор анын таасирине бөгөт коюу үчүн ал аймакты абдан калың бетондор менен тосконуна карабастан, анын терс таасири сыртка чыгып жатат деген кабарлар чыккан. Ядролук жарылуу мындай турсун, ядролук радиациянын сыртка чыгып кетиши эле адамдын жашоосу үчүн абдан кооптуу жана илим бул коркунучтун алдында алсыз болууда.

Бул жерден Аллахтын чексиз кудуретин жана ааламдагы ар бир атомду, ошондой эле, ал атомдун ичиндеги бөлүкчөлөрдү (протон, нейтрон...) толук башкараарын түшүнөбүз.

 Чындыгында, силердин Раббиңер алты күндө асмандарды жана жерди жараткан, андан соң Аршка буйрук берген Аллах. Күндүздү токтобостон аны кубалаган түн менен орогон, күн, ай жана жылдыздарды Өз буйругу менен баш ийдирген. Кабарыңар болсун, жаратуу да, буйрук берүү да (бир гана) Ага тиешелүү. Ааламдардын Рабби Аллах кандай Улук. (Аьраф Сүрөсү, 54)

  

Атом бомбасынын натыйжалары: Хиросима жана Нагасаки

 

Экинчи дүйнөлүк согуштун акыркы жылында ташталган атом бомбалары атомдун ичинде канчалык чоң кубат жашырылганын бүт дүйнөгө көрсөткөн. Ташталган эки бомба тең жүз миңдеген адамдын өлүмүнө, тирүү калгандардын болсо көпчүлүгүндө өмүр бою айыкпас оорулардын пайда болушуна себеп болгон.

Бир канча секунданын ичинде жүз миңдеген адамдын өлүмүнө себеп болгон атомдун ичиндеги эбегейсиз күчтүн кантип келип чыкканын баскыч-баскыч карайлы:

 

Жарылуу учуру...

Бир атом бомбасы Хиросима жана Нагасакидеги сыяктуу 2000 метр бийиктикте жарылды деп элестетели. Жарылуучу массага учурулуп, алгачкы ядрону ажыраткан нейтрон, жогоруда айтылгандай, массанын ичинде тизмек сыяктуу уланма реакцияга себеп болот. Башкача айтканда, алгачкы ажыраган ядродон сыртка учкан нейтрондор башка ядролорду сүзүп, ал жаңы ядролорду да ажыратат. Ошентип тездик менен бүт ядролор биринин артынан экинчиси бөлүнөт жана өтө кыска убакыт ичинде жарылуу келип чыгат. Нейтрондор ушунчалык бат кыймылдагандыктан, секунданын миллиондон бириндей убакытта бомбадан массасы болжол менен 1000 миллиард килокалориялык энергия бөлүнүп чыгат.

Бомбадан чыккан газ массасынын температурасы бир заматта бир канча миллион градуска, ал эми газ басымы болсо бир миллион атмосферага жетет.

 

Жарылуудан секунданын миңден бириндей убакыт өткөн соң...

Жарылган газ массасынын диаметри чоңоюп, айланага ар кандай нурлар тарайт. Ал нурлар жарылуунун «баштапкы жаркырагын» пайда кылат. Ал жаркырак айланада ондогон километр аралыктагы адамдардын көзүн толук сокур кылып коюшу мүмкүн. Ал жаркыраган нур (аянт бирдигине эсептегенде) күндүн бетинен тарагандан жүздөгөн эсе чоң. Жарылуу көз ирмеминен бери өткөн убакыт ушунчалык кыска болгондуктан, жарылууга жакын жерде турган адамдар көзүн жумганга да үлгүрбөй калышат.

Шоктун басымы жабык эшиктерге олуттуу зыян келтирет. Ошондой эле, электр мамылары, эки бөлүктөн турган көпүрөлөр жана айнек-болоттон жасалган бийик имараттар да жабыркайт. Жарылуунун айланасында көп өлчөмдө күкүмгө окшогон майда чаң асманга көтөрүлөт.

Жарылуудан 2 секунда өткөн соң...

Жаркыраган масса жана анын айланасындагы аба алоолонгон шарга айланат. Үстүңкү бети абдан ысык жана күндөй, ал тургай, андан да жаркыраган бул алоолонгон шардан тараган жылуулук диаметри 4-5 километрге жеткен аймактагы күйүүчү заттардын баарын күйгүзүүгө жетет. Алоолонгон шардын жаркырагы дагы эле адамдын көзүнө айыккыс зыян тийгизе турган деңгээлде болот. Алоолонгон шардын айланасында өтө тездик менен орун которгон шок толкуну пайда болот.

 

Жарылуудан 6 секунда өткөн соң...

Бул кезде шок толкуну жер бетине жетип, алгачкы механикалык зыяндарга себеп болот. Толкун күчтүү аба басымын пайда кылат жана ал басымдын күчү жарылуу борборунан алыстаган сайын төмөндөйт. Ал чекиттен болжол менен 1,5 км алыста да кошумча басым кадимки абанын басымынан дээрлик эки эсе жогору болот. Мындай басымда адамдардын аман соо калуу мүмкүнчүлүгү 1%ды түзөт.

 

Жарылуудан 13 секунда өткөн соң...

Шок толкуну жер бетине тарайт жана анын артынан алоолонгон шар кубалаган абанын орун которушунан келип чыккан жарылуу күтүлөт. Ал жарылуу жер бетинде 300-400 км/сааттык ылдамдык менен тарайт.

Ал ортодо алоолонгон шар муздап, көлөмү кичирейет. Абадан жеңил болгондуктан жогору көтөрүлө баштайт. Жогору багытталган бул кыймыл жер бетинде шамалдын багытынын тескери бурулушуна себеп болот жана күчтүү шамал башында жарылуу борборунан сыртты көздөй соксо, эми борборду көздөй сого баштайт.

 

Жарылуудан 30 секунда өткөн соң...

Алоолонгон шар жогору көтөрүлгөн сайын шар формасы бузулат жана көрүнүшү сүрөттө чагылдырылгандай козу карынга окшошуп калат.

 

Жарылуудан 2 мүнөт өткөн соң...

Козу карын формасындагы булут 12 миң метр бийиктикке, тагыраак айтканда, атмосферанын стратосфера катмарынын төмөнкү чегине жетет. Ал бийиктикте соккон шамалдар козу карын формасындагы булутту акырындан жайылтып, булутту түзгөн заттарды (негизинен радиоактивдүү калдыктарды) атмосферага таратат. Ал радиоактивдүү калдыктар өтө майда бөлүкчөлөр болгондуктан, атмосферада андан да жогору катмарларга көтөрүлүшү мүмкүн. Ал калдыктар жер бетине түшкөнгө чейин атмосферанын үстүңкү катмарларында соккон шамалдар аркылуу жерди бир канча жолу айланышы мүмкүн. Натыйжада радиация калдыктары жердин төрт бурчуна тарашы ыктымал.

  

Атомдон чыккан радиация

 
Радиация космосто секундасына 200 миң километрге жеткен өтө чоң ылдамдыкта кыймылдаган гамма-нурлар, нейтрондор, электрондор жана ушул сыяктуу субатомдук бөлүкчөлөрдүн бир канча түрлөрүнөн турат. Мындай бөлүкчөлөр адамдын денесине оңой эле кирип кете алат жана дененин клеткаларына зыян тийгизиши мүмкүн. Мындан улам өлүмгө алып бара турган рак оорусу келип чыгышы ыктымал же жыныстык клеткаларга кирсе, келечек муундарда генетикалык ооруларга себеп болушу мүмкүн. Ошондуктан радиация бөлүкчөсүнүн адамга тийишинин кесепети өтө оор.

Атомдук жарылуулардан келип чыккан радиациялар жандыктарга же түздөн-түз, же болбосо жарылуу учурунда пайда болгон ажыраган бөлүкчөлөр аркылуу таасир тийгизет.

Ал бөлүкчөлөрдүн же нурлардын бири заттын ичинде чоң ылдамдык менен бара жатканда, алдынан чыккан атом же молекулалар менен абдан катуу сүзүшөт. Мындай сүзүшүү клетканын аяр түзүлүшүнө апаат алып келиши ыктымал. Клетка өлүшү же айыгышы мүмкүн. Клетка айыкса да, ичинде балким бир канча жума, ай же жылдан кийин рак деп аталган башкарыла албаган шишик башталат.

Борбордук жарылуу чекитинен болжол менен 1000 метр диаметриндеги аймакта радиация абдан күчтүү болот. Өлүмгө алып баруучу башка таасирлерден аман калгандар кандарындагы лейкоциттердин дээрлик баарынан ажырайт, терилеринде жаралар пайда болот жана баары бир канча күндөн эки-үч жумага чейинки аралыкта кан жоготуудан көз жумат. Жарылуу болгон жерден алысыраактагыларга радиациянын таасири ар кандай болот. Алоолонгон шардан тараган зыяндуу нурларга кабылган адамдын денесинде 13, 16 жана 22 км аралыктарда кезеги менен үчүнчү, экинчи жана биринчи даражадагы күйүктөр келип чыгат. Тамак сиңирүү системасындагы маселелер жана каноолор азыраак байкалат, чыныгы көйгөйлөр кийинчерээк пайда болот. Чачтын түшүшү, теридеги күйүктөр, аз кандуулук, тукумсуздук, бойдон түшүү, майып балдардын төрөлүшү... Бул мисалдарда да он күндөн үч айга чейинки мөөнөттө өлүмдөр келип чыгышы ыктымал. Көп жылдан кийин да көз оорулары (челдин пайда болушу), ак кан (лейкемия) жана радиациялык рак кездешиши мүмкүн. Суутек бомбасынын жарылуусунун эң чоң коркунучтарынын бири дем алуу, тамак сиңирүү жана тери аркылуу радиоактивдүү чаңдын денеге кириши болуп саналат. Ал чаң булгануунун көлөмүнө жараша жогоруда айтылган көйгөйлөрдү пайда кылат.

Бул жерде айтылгандардын баарына көзүбүз менен көрө албаган атомдор себеп болушат. Атомдор керек болгондо жашоону пайда кылса, керек болгондо жашоону жок кылышат. Атомдун бул өзгөчөлүгү бизге канчалык алсыз экенибизди жана Аллахтын кудуретинин чексиздигин апачык айгинелеп көрсөтөт.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder