THE’nın eğitim bilimleri alan sıralamasında Türkiye’den ilk 100’de 1, ilk 500’de 6, ilk 1000’de 35 üniversite yer aldı.

ODTÜ, listede ilk 100’e girmeyi başararak dünyada 89. üniversite oldu.

Bu alanda Boğaziçi Üniversitesi 151-175, Hacettepe Üniversitesi 251-300, Anadolu Üniversitesi, Bahçeşehir Üniversitesi ve Bartın Üniversitesi ise 401-500 aralığında yer aldı.

HANGİ ALANDA KAÇ ÜNİVERSİTEMİZ İLK 1000’E GİRDİ?

Alan sıralamalarında dünyada ilk 1000’e girmeyi başaran Türk üniversitesi sayıları ise şöyle:

• Eğitim bilimleri: 35
• Mühendislik: 26
• Tıp ve sağlık: 25
• Sosyal bilimler: 24
• İşletme ve ekonomi: 21
• Fen bilimleri: 19
• Fizik bilimleri 18
• Bilgisayar bilimleri 17
• Sanat ve beşerî bilimler: 11
• Psikoloji: 5

Elektrik ve elektronik, makine ve uzay, inşaat ile kimya mühendisliğinin incelendiği alanda, 18 performans göstergesine göre, 97 ülkeden 1.488 kurum değerlendirilirken, ilk 1000’e Türkiye’den 26 üniversite girebildi.

Koç Üniversitesi 201-250, ODTÜ 251-300, İTÜ ve Sabancı Üniversitesi 301-400, Bilkent Üniversitesi, Boğaziçi Üniversitesi, İstinye Üniversitesi 401-500 aralığında yer aldı.

TIP VE SAĞLIKTA DURUM NE?

Tıp ve sağlık alanında Türkiye’den 25 üniversite, sıralamada ilk 1000’de yer aldı.

Koç Üniversitesi tıp ve sağlık alanında 301-400 aralığında listede kendisine yer bulurken Hacettepe Üniversitesi ise 401-500 aralığından listeye girmeyi başardı.

Türkiye’den 24 üniversitenin ilk 1000’de yer aldığı sosyal bilimler alanında ise sıralama aralıkları şöyleydi:

ODTÜ (176-200), Koç Üniversitesi ve Sabancı Üniversitesi (201-250) ve Boğaziçi Üniversitesi (251-300).

Türkiye’den ilk 1000’e 21 üniversitenin girdiği işletme ve ekonomi alanında ise sıralamalar şu şekilde gerçekleşti:

ODTÜ (251-300), Bilkent Üniversitesi, Boğaziçi Üniversitesi, Koç Üniversitesi ve Sabancı Üniversitesi (301-400), İTÜ (401-500).

Fizik bilimleri alanında ise Türkiye’den ilk 1000’e giren 18 üniversite oldu. Koç Üniversitesi, ODTÜ ve Sabancı Üniversitesi 401-500 aralığında sıralamada yer aldı.

Bilgisayar bilimleri alanındaki ilk 1000’e giren 17 üniversitemiz bulunurken sıralama şöyle: İTÜ ve ODTÜ (251-300), Boğaziçi Üniversitesi, Sabancı Üniversitesi, Yıldız Teknik Üniversitesi (401-500).

DÜNYADA DURUM NE?

80’den fazla ülke ve bölgeden yüzlerce üniversitenin incelendiği sıralamada eğitim, araştırma ortamı, araştırma kalitesi, endüstri ve uluslararası görünüm alanındaki nitelikleri gibi faktörler göz önüne alınıyor.

Peki ama dünya genelinde zirvede hangi üniversiteler yer alıyor?

Sıralamada ilk 10 şöyle:

1- Oxford Üniversitesi (Birleşik Krallık)

2- Massachusetts Teknoloji Enstitüsü – M.I.T (ABD)

3- Harvard Üniversitesi (ABD)

4- Princeton Üniversitesi (ABD)

5- Cambridge Üniversitesi (Birleşik Krallık)

6- Stanford Üniversitesi (ABD)

7- Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü (ABD)

8- Kaliforniya Üniversitesi (ABD)

9- Imperial Colllege London (Birleşik Krallık)

10- Yale Üniversitesi (ABD)

İlk 20’ye ABD ve Birleşik Krallık dışından giren üniversiteler ve ülkeleri:

11-ETH Zürih (İsviçre)

12 Tsinghua Üniversitesi (Çin)

13- Pekin Üniversitesi (Çin)

17- Singapur Ulusal Üniversitesi (Singapur)

THE 2025 alan sıralaması: İlk 100’de Türkiye’den sadece 1 üniversite var yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

“Neden bazı parçacıkların kütlesi var?” sorusunun cevabını yıllar boyu arayan Higgs, 1964’te ortaya koyduğu teorisiyle bir cevap bulmuştu: Higgs bozonu!

Bozonun parçacıklara kütlelerini vererek evreni bir arada tuttuğunu gösteren ve her şeyin neden kütlesi olduğunu bu teoriyle ortaya koyan Higgs’in haklılığı, teknolojik yetersizlik nedeniyle yaklaşık yarım asır sonra anlaşılacaktı.

CERN’de kanıtlandı

Deneyin adresi İsviçre’deki Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü’ndeki (CERN) Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ydı. 10 milyar dolara mâl olan ve şimdiye kadarkilerin en güçlüsü olan parçacık hızlandırıcı, Higgs’in teorisini kanıtlayabilecek veya çürütebilecek bir makine olarak kabul edilmişti.

2008’de başlayan bir dizi deneyin ardından teori, 2012’de CERN’de çalışan fizikçiler tarafından kanıtlandı. Buluş tüm dünyada büyük yankı uyandırırken Higgs, “Bazen haklı olmak çok güzel,” diyecekti.

İngiliz parçacık fizikçisi Dr. Clara Nellist, Higgs bozonu kanıtlandığında CERN’deydi. Nellist konuyla ilgili şunları söyledi: “Higgs bozonu gerçekten özel bir parçacık. Çünkü diğer temel parçacıkların kütle kazanmasıyla ilişkisi var: Parçacıklar, Higgs alanına girdiğinde kütle kazanıyor. Higgs bozonu deneylerimizde Higgs alanının varlığını kanıtlayabildik.”

“Tanrı parçacığı”

CERN’deki kanıtlamanın hemen ardından Nobel Ödülü’nü kazanan Higgs, ödülü, çalışmalarıyla keşfe doğrudan katkıda bulunan Belçikalı teorik fizikçi François Englert’le paylaştı. Higgs bozonu, alandaki büyük önemi nedeniyle “Tanrı parçacığı” olarak da anılır oldu.

1929’da Newcastle upon Tyne’da doğan Peter Higgs, Bristol’deki okulda, özellikle kimya alanındaki çalışmalarıyla ödüller kazanan parlak bir öğrenciydi. Londra’daki King’s College’da doktorasını tamamladı.

Ancak orada bir işte arkadaşı tarafından dövülmesi üzerine Edinburgh Üniversitesi’ne gitti. Kraliyet Cemiyeti Üyesi de olan Higgs, profesyonel yaşamının büyük bir kısmını, 2012’de onuruna Higgs Teorik Fizik Merkezi kurulan Edinburgh Üniversitesi’nde geçirdi.

Hakkında ne dediler?

Oxford Üniversitesi Fizik Profesörü Alan Barr: “Kütleden parçacıklara, elektronlardan üst kuarklara kadar tüm evreni kaplayan bir alanın varlığını öne sürdü. Aynı zamanda gerçek bir beyefendiydi, alçakgönüllü ve kibardı; başkalarına gereken önemi daima verirdi ve gelecek nesil bilim insanlarını ve akademisyenleri cesaretlendirdi.”

Edinburgh Üniversitesi Müdürü ve Rektör Yardımcısı Prof. Peter Mathieson: “Peter Higgs olağanüstü birisiydi; vizyonu ve hayal gücüyle bizi çevreleyen dünyaya dair bilgimizi zenginleştiren yetenekli bir bilim insanıydı. Onun öncü çalışmaları, binlerce bilim insanını motive etti ve mirası, gelecek nesiller için çok daha fazlasına ilham vermeye devam edecek.”

CERN’ün Genel Müdürü ve 2012’de Higgs parçacığının keşfedilmesine yardımcı olan Atlas deneyinin eski lideri Prof. Fabiola Gianotti: “Parçacık fiziğine olağanüstü katkılarının yanı sıra Peter çok özel bir insandı. Ender görülen alçakgönüllü bir adam; harika bir öğretmen ve fiziği çok basit ve derin bir şekilde açıklayabilen biriydi. CERN’ün tarihinin ve başarılarının önemli bir parçası onunla bağlantılı. Çok üzgünüm ve onu çok özleyeceğim.”

Yazı: Batuhan Sarıcan (batusarican@gmail.com)

Kaynaklar

bbc.com/news/science-environment-68774853

theguardian.com/science/2024/apr/09/peter-higgs-physicist-who-discovered-higgs-boson-dies-aged-94

bbc.com/turkce/articles/c0klw7nddxro

bbc.com/news/science-environment-68774195

Fotoğraf: Marc Buehler

Higgs bozonunu ortaya atan fizikçi Peter Higgs hayatını kaybetti yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Otto Hahn ile Lise Meitner bundan 82 yıl önce, nükleer fisyon keşfini birlikte gerçekleştirdi. Ancak Meitner hem Yahudi hem de bir kadın bilimci olduğu için tarihin tozlu raflarında kalırken Otto Hahn, 1944’te tek başına Nobel’e layık görüldü. Yüzleşmeleri ise yıllar sonra gerçekleşti. Bilim tarihinin karanlık sayfalarından birini daha aralıyoruz.

Bilim tarihi hikayeleri, perde arkasında kalan isimlerle dolu. 1944’te “Nükleer fisyonu keşfettiği için” Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülen kimyacı Otto Hahn’ı, ölüm yıl dönümünde, onun bu başarısını mümkün kılan başka bir isimle birlikte anıyoruz. Tarihin tozlu raflarında kalan bir isim, fizikçi Lise Meitner’le…

Lise Meitner (solda), okul öğretmeni olmasına yönelik tüm baskılara rağmen bilim kadını olmak istiyordu. Tutkusunun peşinden koştu, Naziler ve yalnızlık dahil tüm zorluklara göğüs gerdi ve bugün fiziğin saygın isimlerinden biri olarak tanınıyor.

İkiliyi bir araya getiren süreç

1878’de satranç ustası avukat bir baba ve yetenekli bir müzisyen olan annenin sekiz çocuğunun üçüncüsü olarak dünyaya gelen Lise’ye, piyanoya yeteneği olmasına karşın okul öğretmeni olması tavsiye edildi. Ancak Lise, bilimi büyüleyici bulacak ve Viyana Üniversitesi’nin kapılarını 1897’de kadın öğrencilere açmasıyla birlikte kabul edilmek için yoğun bir eğitim alacaktı.1905’te bilim doktorası yapan Lise’nin tezi, çeşitli ortamlarda termal iletim üzerineydi, ancak onun asıl ilgisi radyoaktiviteydi.

Ertesi yıl Meitner, fizikteki son gelişmeleri incelemek için Berlin’e gitti. Max Planck’ın kuantum teorisi derslerine katıldı. Bir kadın olduğu için ne yazık ki üniversite laboratuvarlarına erişimi engellendi. Neyse ki bilim tutkusu yasak dinlemedi ve radyokimya laboratuvarına dönüştürülmüş bir mahzende çalışmalarını sürdürdü.

Peki ama Otto Hahn?

Mimar olmasını isteyen Frankfurt bir iş adamının oğlu olan Hahn ise Marburg Üniversitesi’nde kimya tutkusunun peşinden gitmişti. Buradan mezun olduktan sonra bir yıl zorunlu askerlik hizmetinde bulundu ve Eylül 1904’te, yabancı dil becerilerini geliştirmek için gittiği Birleşik Krallık’taki University College London’da radyokimyanın öncü isimlerinden William Ramsay’in araştırma merkezinde asistan olarak çalıştı.

Hahn’ın tezi organik kimya üzerine olmasına karşın Ramsay ona organik radyum bileşikleri hazırlama talimatı verdi. Hahn bu sırada “toryum izotopu”nu keşfetti. Ramsay’in tavsiyesi ile Hahn, Kanada Montreal’deki McGill Üniversitesi’nde yine önemli bir bilim insanı olan Ernest Rutherford’un yanında bir yıl kadar radyokimya çalışmalarında bulundu. 1906’da Berlin Üniversitesi’ne döndüğünde ise organik kimyager Emil Fischer’e asistanlık yaptı. 1907’de lisansını aldı ve o yılın kasım ayında Meitner ile karşılaştı; uzun yıllar sürecek hikaye başlamış oldu.

Kimyacı Otto Hahn (solda) ve fizikçi Lise Meitner (sağda) 30 yıl bir arada çalıştı ve birbirlerini tamamladılar. Tüm hayatını fiziğe ve belki de daha fazlasını Otto’ya adayan ve hiç evlenmeyen Lise, akademik ilişkileri için “Bir madalyonun iki yüzü gibiydik. Bir tarafta fizik bir tarafta kimya vardı” ifadelerini kullanacaktı.

30 yıllık çalışma arkadaşları

1910’da profesör unvanı alan Hahn, 1912’de, Berlin banliyösündeki bağımsız bir araştırma enstitüsü olan ve Alman sanayicileri tarafından finanse edilen Kaiser Wilhelm Gesellschaft’ta (KWG) radyokimya bölümünün başına atandı. Meitner’le bir fizik kolokyumunda tanışmalarından sonra Hahn, kendi yaşı ondan küçük olmasına rağmen akademik açıdan daha üst bir unvana sahip olarak Meitner’e asistanı olması için teklifte bulundu. Lise, bilime olan tutkusuyla bu teklifi kabul etti.

Lise Meitner ile Otto Hahn, Almanlar’ın bilim ve teknolojideki ilerlemelerinde tam bir okul misyonu üstlenen Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nde 1907’den 1938’e kadar, dile kolay 30 yılı aşkın bir süre birlikte çalışacaktı. Yazar Cyril Gély’nin bilim tarihine ışık tutan Ödül (Timaş Yayınları) kitabında da bu birlikteliği çok iyi özetleyen bir ifade var: Tüm hayatını fiziğe ve belki de daha fazlasını Otto’ya adayan ve hiç evlenmeyen Lise, “Bir madalyonun iki yüzü gibiydik. Bir tarafta fizik bir tarafta kimya vardı” diyecekti.

Alanlarında çalışan diğerleri gibi Hahn ve Meitner de yakın zamanda keşfedilen çok sayıda radyoaktif maddeye düzen getirmek için iş birliği içinde mücadele etti. Yeni bulunduğu iddia edilen elementlerden bazılarının kimliği belirsizliğini korurken, Hahn’ın “adayları” element olarak tanımlamak için izole etme ve kimyasal olarak karakterize etme becerisi, Meitner’in radyasyon imzalarını tespit etme ve yorumlama yeteneğiyle bir araya geliyordu. Birbirlerini tamamlıyorlardı. 1. Dünya Savaşı onlara başka öncelikler verene kadar önemli birtakım araştırma makaleleri yayımladılar.

Berlin’in ilk kadın profesörü

İlk Dünya Savaşı’nın patlak vermesiyle Hahn, 1914’te askere alındı. İ​steksiz olmasına rağmen zehirli gazlar üzerinde çalışmak zorunda bırakıldı. Meitner ise Avusturya ordusunda bir radyografi uzmanı olarak gönüllü hizmette bulundu. 1918’de savaş bitip yeniden barış ortamı sağlandığında iş birlikleri yeni bir temelde yeniden başladı. Meitner artık Hahn’ın asistanı değil, KWG’nin fizik bölümünün başındaydı.

Meitner, 1926’da Berlin Üniversitesi’nin ilk kadın profesörü olma başarını gösterdi. Bu Almanya için bir ilkti. Ancak bu başarı, enstitüden yorgun argın çıktığı bir gün, sırf bilimle uğraşan bir kadın olduğu için yüzüne tükürülmesini engelleyemedi. Meitner güçlü bir kadındı, yılmadı.

Bu süreçte, yani 1920’lerde Schrödinger, Heisenberg ve diğerlerinin şaşırtıcı teorik yenilikleriyle atomaltı fizik devrimi yaşanıyordu. Bu arada, radyoaktif elementlerin özelliklerinin araştırılması çok da önemli değil gibi görünüyordu. Fakat Hahn ve Meitner, dipten gelen dalgaydı. Zira ilerleyen on yıl içinde, Fritz Strassman ve Meitner’in yeğeni Otto Frisch’in de desteğiyle sadece fizik değil dünyadaki siyasi ve stratejik dengeleri değiştirecek devasa bir atılım yapacaklardı.

Naziler bilime sekte vuruyor

Ancak bu dönem sıkıntılı bir dönemdi. Meitner’in önüne taş koyacak bir süreç yaşanıyor, Yahudiler “hiçbir yerin vatandaşı” damgası yiyerek vasıfsızlaştırılıyordu; Nazi karanlığı bilimin üzerine de çöküyordu. Yahudi kökenli meslektaşına bir şey olmasından korkan Hahn, üniversite yönetiminin baskısına rağmen pasif direnişi seçerek Nazi partisine katılmayı ve Lise’in enstitüdeki görevine son vermeyi de reddedecekti. Aynı zamanda diğer Yahudi meslektaşlarının işten çıkarılmasını protesto etmek için de istifa edecekti.

Avusturya vatandaşı olan Meitner, ülkesi 1938’de Alman devletine dahil olduktan bir süre sonra pasaportunun geçersiz hale getirilmesiyle zor günler yaşamaya başladı. Albert Einstein’ın “Bizim Marie Curie’miz” dediği Meitner, Nazi tehdidi dayanılmaz bir hal alınca -Otto Hahn’ın da baskısıyla – 12 Temmuz 1938 gecesi ülkeyi terk etmek zorunda kaldı. Hatta Otto, Lise’in yurt dışına kaçabilmesi için annesinin elmas yüzüğünü bir sınır muhafızına rüşvet olarak verecekti. Lise, Hollanda’daki bilim insanlarının da yardımıyla sınırı güvenli bir şekilde geçerek Stockholm’e iltica etti. Ancak Lise için asıl sarsıntı bundan sonra gerçekleşecekti.

Lise Meitner’in yalnızlaştırılması

Meitner’in gidişinin ardından Hahn çalışmalarını sürdürdü. Atılımının anahtarı ise ilk kez 1932’de İngiliz fizikçi James Chadwick tarafından tanımlanan nötron olacaktı. İtalya’da Enrico Fermi, uranyumun nötronlarla bombardıman edilmesiyle daha önce bilinmeyen daha ağır elementler yarattığını açıkladı. İddiaları Alman fizikçi Ida Noddack tarafından tartışılsa da atom çekirdeğinin genel olarak kabul edilen modeliyle uyumlu olduğu için bu fikir geniş destek gördü. Bilim dünyasını değiştirecek keşfe “bir” kalmıştı.

Meitner’in gidişinden tam beş ay sonra Hahn ile asistanı Fritz Strassmann, uranyum çekirdeğinin nötron bombardımanına tutulması sonucunda baryum çekirdeğinin ortaya çıktığını gözlemledi. Fakat sonucun tam olarak ne olduğunu açıklayamadılar. Neden sonra yeğeni Otto Robert Frisch’le birlikte sürecin ayrıntılarını açıklayan Lise Meitner oldu.

Meitner’in açıklamasına göre uranyum ikiye ayrılarak baryum ve kripton olmak üzere iki atomun oluşmasına neden oluyordu. Bu sırada açığa çıkan enerji ise döneme adını verecekti: Nükleer fisyon çağı!

Kim ne derse desin Meitner ile Otto, ayrı yerlerde olsalar da nükleer fisyonu birlikte bulmuştu. Bu buluş, ikilinin yıllardır birlikte çalışmasının eseri olmasına rağmen Nobel Komitesi sadece Otto Hahn’ı ödüle layık görecekti. Meitner, otuz yıl birlikte çalıştığı “dostu” Hahn’ı zamanının en alçak radyokimyacısı olarak görüyordu artık.

“Çekirdeğin sıvı damlacığı” modeli

Hahn’ın kimyadaki, Meitner’in ise fizikteki uzmanlığının bir araya gelmesi, nükleer fisyonun kapısını açmıştı. Onların çalışmalarına taban oluşturan ise Niels Bohr’un çalışmalarıydı. 1920’lerde atomların periyodik cetveline dair tutarlı bir kavrayış elde etme çalışmaları kapsamında farklı hallerdeki elektronları geliştirecek tekniklere öncülük yapan Bohr, 1930’larda nükleer fizik çalışmalarına yoğunlaşmasının bir sonucu olarak Hahn ve Meitner’in nükleer fisyon keşfine temel oluşturacak “çekirdeğin sıvı damlacığı” modelini oluşturmuştu. Her nasıl ki bir su damlacığı ortadan ikiye ayrılıyorsa atom çekirdeği de bir boğaz oluşturup ikiye ayrılabiliyordu.

Bohr, keşfi Ocak 1939’da ABD’de bir fizik konferansında duyurdu ve kısa süre sonra diğerleri, Hahn ile Strassman’ın elde ettiği sonuçları ve Meitner ile Frisch’in hesaplamalarını doğruladı. Uranyumun 235 izotop fisyonunun, muhtemelen bir zincir reaksiyonu başlatarak daha fazla nötron sağlayacağı hemen anlaşıldı. Başka bir savaşın arifesinde, nükleer çağ başlamıştı. Uranyumun zenginleştirilmesi çalışmaları, atom bombasında ve nükleer enerji üretiminde kritik bir rol oynayacaktı.

Bilim tarihinin karanlıkta kalan sayfaları

Bu buluşta Lise Meitner’in anahtar niteliğindeki rolünün göz ardı edilmesi, bilim tarihinin gölgede kalan hikayelerinden biridir. Bu durumun iki büyük nedeni vardı. İlki Lise Meitner’in Yahudi olması, bir diğeri ise bir kadın olmasıydı.

Hahn, laboratuvarı Müttefik bombalaması sonucu yıkılana kadar radyokimyasal araştırmalar yapmaya devam etti. Almanya’nın nükleer bomba projesine katılmak istemedi ve bir süreliğine İngiltere’ye gitti. Hahn “Ruslar tarafından kaçırılacağı” şüphesiyle gözaltındayken, Nobel Kimya Ödülü’nü yeni kazandığını duysa da ödül bir yıl ertelenmek zorunda kaldı.

1946’da Berlin’e döndükten sonra, yeni kurulan Max Planck Gesellschaft’ın başına getirildi. Burası, işgalci güçlerin Nazi rejimi ile bağlantıları nedeniyle dağıtılan KWG’nin yerini alacaktı. Yetkililer, Hahn’ın 10 Aralık 1946’da ödülü almak için Stockholm’e gitmesine izin verse de Otto Hahn’ın ödül alacağı gün, otel odasının kapısında iki İngiliz askeri nöbet tutacaktı. Hahn’ın ödül alacağı sabahki ziyaretçisi, daha doğrusu yüzleşeceği isimse tam sekiz yıldır yüz yüze görüşmedikleri Lise Meitner’den başkası değildi.

Hahn ve Meitner (solda), çok büyük keşiflere birlikte ulaşsalar da her ikisi de farklı şekillerde tanındı; Nobel Ödülü Hahn’ın olsa da Meitner, 109. elemente adı verilerek onurlandırıldı. (© American Institute of Physics / Science Photo Library)

Büyük yüzleşme

Yine Gély’nin eserinde, “Atom çekirdeği gün geçtikçe bütün sırlarını açığa çıkarıyordu” sözü, ikili arasındaki o günkü yüzleşmeyi en iyi anlatan ifadelerden biridir. Hahn ise hatıralarında o günü şöyle anacaktı:

“Lise Meitner’le aramızda tatsız bir konuşma geçti. Bu tartışmanın sebebi büyük ihtimalle hayal kırıklığına uğramış olmasıydı. Çünkü ödülü tek başıma alıyordum.” Lise ise bir arkadaşına yazdığı bir mektupta o yüzleşme ile ilgili şunları dile getirecekti: “Hahn’ın söyleşilerde benim hakkımda tek kelime etmemesi, birlikte çalıştığımız 30 yıldan bahsetmemesi çok acı veriyor.”

Daha sonra Hahn nükleer silahların yayılmasına karşı kampanya yürüttü ve birkaç kez Nobel Barış Ödülü için de aday gösterildi. Hahn, özellikle Nobel’den sonra tüm dünyada ün kazanarak atom bombasının teorik anlamda yaratıcısı olarak tarihe geçse de Otto’nun hayatında o yüzleşmenin büyük bir etkisi olduğunu söyleyebiliriz.

Otto, zaten Hiroşima ve Nagazaki’de binlerce insanı öldüren bir bombanın teknik gelişimine büyük katkısı olması sebebiyle intihar etmeye kalkışırken, belki de onun için en yıkıcı darbe, Lise tarafından bencillik ve alçaklıkla suçlanmasıydı. Meitner ise emekli olana kadar İsveç’te kaldı ve sonra İngiltere’ye yerleşti. Asla bir Nobel ödülü almamış, ancak 109. element olan Meitnerium’a (Mt) onun adı verilmişti.

Otto Hahn ile Lise Meitner’in perde arkasında kalan bu hikayesi, 2. Dünya Savaşı ve sonrasında bilim insanlarının nasıl kullanıldığını, özellikle de kadın bilimcilerin nasıl göz ardı edildiğini ve yalnızlaştırıldığını açıkça gösteriyor. Ve tarih, birçok şeyi açığa çıkarıyor.

Meitner ile Hahn’ın 1968 yılında birkaç ay arayla ölmesi, oldukça manidar olmakla beraber bugün Lise’in mezar taşında şöyle yazıyor: “Lise Meitner, insanlığını hiç kaybetmemiş bir fizikçidir.”

Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Kaynaklar:

Andrew Robinson, Bilim İnsanları: Bir Keşif Destanı. Çev: Y. Türedi, Yapı Kredi Yayınları, İstanbul, 2014, s.170

Cyril Gély, Ödül. Çev: E. F. Güçlü, Timaş Yayınları, İstanbul, 2020

https://www.chemistryworld.com/features/hahn-meitner-and-the-discovery-of-nuclear-fission/3009604.article

Bilim tarihinin yalnız kadını: Lise Meitner yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Çalışmaya göre bu asteroit, Dünya’daki derin kayalarının çoğunu oluşturan olivin (magnezyum ve demirin silikatı) minerali açısından zengin gibi görünüyordu. Bazı gökbilimciler, bunun Güneş Sistemi’nin oluşumunda meydana gelen ve asla düzgün bir şekilde gözlemlenemeyen daha büyük bir asteroit kümesi için bir ipucu olabileceğini düşünüyor.

Gökbilimciler zaten uzun zamandır Venüs’ün yörüngesindeki Vatiras adı verilen, kısa ömürlü nesnelerin daha da küçük bir nüfusunun varlığından şüpheleniyordu. Ancak onları tespit etmekte zorluk yaşıyorlardı. Çünkü Güneş’in parlaması sebebiyle bu cisimler zar zor görülebiliyordu. Yine de 4 Ocak’ta Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’ndeki gökbilimciler bir tanesini net bir şekilde gözlemledi. Bu, 2020 AV2 adı verilen ve Güneş’in etrafında 151 günlük bir yörünge çizen 1.5 kilometre genişliğinde bir asteroitti.

Romanya Akademisi Astronomi Enstitüsü’nden araştırmacı Marcel Popescu ve meslektaşları, 2020 AV2’nin nelerden oluştuğunu öğrenmek için asteroitin yansıyan ışığını ayırmak ve kimyasal bileşime ipucu olan emilim hatlarını ortaya çıkarmak için Kanarya Adaları’ndaki teleskopları kullandı. Ekip, 18 Haziran’da Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de yayımladıkları makalede, Dünya’nın mantosunda ve diğer bazı gezegenlerde de önemli bir mineral olan olivinin izini buldular. Popescu, “Kesinlikle olivin egemen bir asteroit olduğunu söyleyemiyoruz ama olivin, yüzeyinde bol miktarda bulunuyor.” ifadelerini kullandı.

Madrid Complutense Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı Carlos ve Raul de la Fuente Marcos tarafından yapılan ayrı çalışmalar, 2020 AV2’nin büyük olasılıkla ana asteroit kuşağıyla ilişkili olduğunu ortaya koydu. Yani ona benzer bir dizi asteroit daha olabilir.

Jüpiter’le yerçekimi etkileşimleri, onu ve potansiyel olarak bazı komşularını Dünya’ya doğru fırlatmış olmalıydı. Orada, karasal gezegenlerle birtakım yerçekimsel etkileşimin sonucunda, muhtemelen milyonlarca yıl boyunca Venüs’ün içindeki -şimdiki- yörüngesine sürüklenmişti. Bu, Popescu’ya göre asteroitler için onlarca yıldır süren “kayıp manto” gizemini çözmek için önemli bir kanıttı.

Gökbilimcilerin bu gizemi çözmekte zorlanmasının bir nedeni de “yeterince küçük” görememeleri. Olivin bakımından zengin asteroitler, daha sert demir içerikli kayalara göre daha kolay toz haline gelir. Bu da kayıp mantoların çoğunun küçük parçalar halinde olduğu anlamına gelir.

Popescu, “2020 AV2, Dünya’dan daha uzak oldukları için görülmesi zor olan daha küçük, olivin açısından zengin nesnelerin gizli bir popülasyonunun uzak bir temsilcisi olabilir” diyor.

*Bu yazı, HBT Dergi 225. sayıda yayınlanmıştır.

Kaynak: https://www.sciencemag.org/news/2020/07/first-asteroid-found-within-venus-s-orbit-could-be-clue-missing-mantle-asteroids

“Kayıp Manto” asteroitlerine dair ilk ipucu bulunmuş olabilir yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Uranyumlu mermiler ileride Ukrayna’da kullanılırsa, uranyumun çevredeki insanlara kimyasal zehirliliği (özellikle böbreklerde), radyasyondan daha çok. Uranyumlu mermilerin kullanıldığı 1991, 2001 ve 2003 yıllarındaki Kuveyt, Irak ve Kosovo savaşları deneyimlerden alınan derslere göre, bu mermilerin Ukrayna’da kullanılmasının Ukrayna askerlerine ve halkına da zararları olabileceği düşünülmelidir.

Bu mermilerin özgül kütlesi, kurşundan %70 daha fazla ve 1 litrelik plastik su şişesine toz halinde doldurulduğunda 19 kg’lık bir bavul ağırlığına denk geliyor. Seyrelmiş uranyumlu mermiler, çift katlı tankları dahi delebilir! 

Seyrelmiş uranyumlu mermiler nasıl ortaya çıktı?

Nükleer santraller ve atom bombaları için gerekli olan ‘U 235 ile zenginleştirilmiş uranyum’, doğal uranyumdan elde edilirken, arta kalan büyük miktardaki uranyumda yoğun miktarda U 238 ve çok az miktarda da U 235 bulunuyor. U 235 miktarı doğal uranyumunkinden çok daha az olması nedeniyle ‘seyrelmiş uranyum’ (DU)¹ denilen bu arta kalan madde önceleri pek bir işe yaramıyordu.

Çizelge 1: Doğal, seyrelmiş ve zenginleştirilmiş uranyumdaki izotoplar ve oranları

Çizelge 1’den görüldüğü gibi hemen hemen saf U 238’den oluşan, çok büyük miktardaki seyrelmiş uranyumun epey bir yatırım ve giderle güvenli olarak depolanması gerekiyordu. 1 ton zenginleştirilmiş uranyum elde edilirken, 7 ton kadar seyrelmiş uranyum arta kalıyor.

Uranyumun yoğunluğunun büyük olması ve ince toz tanecikleri halindeki çabucak yanıcılığı nedenleriyle, seyrelmiş uranyumun mermilerin içine yerleştirilerek kalın zırhlı düşman tanklarına karşı etkin olarak kullanılması neticesinde, dağ gibi biriken atık seyrelmiş uranyuma alan açılmış oldu.

Dünyada 1999’da seyrelmiş uranyumun toplam miktarı 1,2 milyon ton idi. Bu miktar, 100.000 adet, 12 tonluk kamyon dolusuna eşdeğer. Bu çözüm, hem nükleer yakıt üretim endüstrisi ve hem de silah endüstrisi için çok elverişli oldu. seyrelmiş uranyumun hiç değilse bir bölümü çok ucuz fiyatlarla ve hatta ücretsiz silah endüstrisine aktarılınca nükleer endüstrinin güvenli depolama giderlerine de gerek kalmıyordu.

Mermilerde kullanılan uranyum, ya bu şekilde ortaya çıkan seyrelmiş uranyumdu ya da nükleer yakıtların reaktörlerde kullanımından sonra içindeki U 235 izotopu ‘özel arıtım tesislerinde’ %0,2’ye indirilerek seyreltilmiş ‘kirli uranyum’ idi. Kirliliği ise reaktörlerde yan madde olarak oluşan plütonyum izotoplarından kaynaklanıyordu. Mermilerde bu cins kirli uranyumun da kullanıldığı, atılan mermilerin içinde, doğal uranyumda bulunmayan U 236 izotopunun ölçümlerle ortaya çıkarılmasıyla oldu. Mermilerin çarptığı hedeflerde ve çevresinde bu nedenle U 236 ve plütonyum izotoplarının bulunma olasılığı da vardı.

Uranyumlu mermiler çeşitli büyüklükte yapılıyor, 25 mm ve 30 mm çaplı olanları genellikle uçaklardan yerdeki hedeflere, 105 mm ve 120 mm çaplı olan büyükleri ise tanklardan ateşleniyor. (Bkz. Şekil 1)

Şekil 1: Uranyumlu mermilerin çeşitli tipleri ve uranyumlu merminin uçuş sırasında yan parçalarından ayrılarak ok gibi hedefe yönelmesi.

GAU-8, PGU-14/B tipindeki uranyum mermisinin sonundaki ateşleyici bölümüyle birlikte toplam uzunluğu 29 cm ve toplam kütlesi 690 gram. Uranyum çekirdeği merminin ön bölümünde 14,5 cm uzunluğunda olup 270 gram. Merminin hızı saniyede 1 km kadar (saate 3640 km).

Mermilerin, düşman tanklarına giriciliğini artırmak için seyrelmiş uranyuma % 0,75 oranında titan maddesi katılıyor ve alaşım ayrıca sertleştiriliyor (uranyum metali aslında yumuşak bir metal). Mermilerin içindeki uranyumun patlayıcı bir özelliği yok. Uranyumlu mermilerin yıkıcı, yakıcı gücü, sadece hareket ya da kinetik enerjisinden kaynaklanıyor.

Bir cismin kinetik enerjisi, kütlesi ve hızı arttıkça büyüdüğünden, belirli çaplı bir silahtan atılan daha büyük kütleli bir merminin vurucu gücünün ya da etkinliğinin artacağı açık. 30 mm’lik ve 275 gramlık bir uranyum mermisi, saate 3600 km’lik bir hızla fırlatıldığında bunun, saate 72 km hızla giden 700 kg’lık bir otomobilin hareket enerjisi dolayında eşdeğer bir enerjisi oluyor ama mermi bu yüksek eşdeğer enerjiyi sadece 1 cm2’lik bir alana çarparak aktarırken, katmerli zırhları sorunsuz delip geçiyor. Uranyumlu mermilerin askeri yönden bir üstünlüğü de çarptığı yerde ucunun daha da sivrilip giriciliğinin artması. Halbuki diğer cins mermiler hedefe çaptığında mantar şeklini aldıklarından bunların giriciliği ve dolayısıyla etkinliği fazla olmuyor.

Mermi hedefe çarptığında, aşırı hareket enerjisi (kinetik enerjisi) büyük oranda ısı enerjisine dönüşüyor, uranyumlu mermi yüksek sıcaklıkta erirken oluşan uranyum buharındaki tanecikler çabucak yanıcı olduğundan tankta yangın çıkıyor, tankın cephane ve yakıtı tutuşup tank sonunda işe yaramaz duruma geliyor.

Uranyumlu mermiler daha önce nerelerde kullanıldı?

2001 yılı başlarında, eski Yugoslavya’da savaşlara katılan askerlerde kan kanseri hastalıklarının başgösterdiği haberleri gelmeye başladı. Bunun tartışılan nedeni ise Amerikan tanklarında kullanılan Uranyum çekirdekli mermilerdi. 1991 ve 2003 yıllarında Kuveyt ve Irak’taki Körfez Savaşları sonrasında da aynı konu gündeme geldi.

İlk kez 1991’deki Kuveyt ve Irak’taki ‘Çöl Fırtınası’ savaşında kullanılan uranyumlu mermilerde toplam 330 ton kadar uranyum bulunmaktaydı. Bu savaşta, 30 mm’lik GAU-8 silahlarıyla atılan 784.000 merminin büyük bölümü amerikan A-10 savaş uçaklarından ateşlendi ki bu toplam 230 ton uranyum demekti.

Şekil 2: Amerikan A-10 savaş uçağı ve bir uranyum mermisinin kesiti

Mermilerin atıldığı bölgenin, Irak’ın güney doğusundaki Kuveyt – Suudi Arabistan sınırı boyunca olduğu sanılıyor. 2003 Körfez Savaşları’nda da bu cins mermilerden İngilizler ve Amerikalılar kullandılar.

Kosovo Savaşı’nda uranyumlu mermilerden 31.000 adet kadar kullanılarak 10 ton kadar uranyum harcandı. Bosna-Hersek’te 1994-95 yıllarında bunlardan 10.800 adet kullanıldı ki bu 3,3 ton uranyum demekti.1999’daki Kosova Savaşı’nda da uranyumlu mermiler kullanıldı.

Ayrıca, düşmanın uranyumsuz ve hatta uranyumlu mermilerini etkisiz bırakmak amacıyla, zırhları seyrelmiş uranyumdan olan tanklar da yapıldı.1991’deki ‘Çöl Fırtınası’ savaşında Amerikalılar’ın kullandığı 2054 tankın yaklaşık üçte biri (654 adedi) uranyum zırhlı tanklardı. ‘Sandviç’ denilen tank zırhı, iki çelik kılıf arasına ‘seyreltilmiş uranyumun’ konulmasından oluşuyordu. Amerikalılar 2003 Körfez Savaşı’nda bu cins seyreltilmiş uranyum zırhlı ‘M1 Abrams’ tanklarını kullandılar.

Uranyumun kimyasal zehirliliği

Bir maddenin kimyasal zehirliliği denince, o maddenin kimyasal özellikleri nedeniyle sağlığı bozucu etkisi anlaşılıyor. Uranyum da kurşun, civa ve plütonyum gibi ağır metaldir ve bileşikleri son derece zehirlidir. Vücuda normalin üstündeki miktarda girdiğinde, özellikle böbrek ve karaciğerde bir süre kalır hasara neden olur.Almanya’daki radyasyon yönetmeliği, uranyum oksitlerin vücuda alınmasında günlük sınır değerleri, solunum yoluyla 2,5 mg ve besinler yoluyla 150 mg olarak belirliyor. Dünya Sağlık Kurumu (WHO) besinler yoluyla vücuda alınabilecek uranyum miktarı için her kilogram vücut ağırlığı başına günde 0,6 mg üst sınır değerini öneriyor ki bu 70 kg ağırlığındaki ortalama bir kişi için 40 mg kadar oluyor.

Hayvanlar üzerinde yapılan deneyler, uranyumun, besinler, su ve hava yoluyla vücuda büyük miktarlarda alınması sonucu böbrek, karaciğer ve sinirlerde ve hatta kalıtım yoluyla sonraki kuşaklarda hasar ortaya çıkarabileceğini gösteriyor. Kan dolaşımı bozukluğu, sürekli yorgunluk ve uykusuzluk da vücuda alınan uranyuma bağlanabiliyor. Diğer yandan benzol ve platin gibi bir dizi maddenin kan kanseri yaptığı biliniyor. Platin, uranyum gibi bir ağır metal. Dolayısıyla, askerlerdeki kan kanserleri incelenirken, kimyasal zehirliliğin de göz önüne alınması gerekli.

Uranyumun radyolojik zehirliliği

Bir maddenin radyolojik zehirliliği denince, o maddenin radyoaktivite özellikleri nedeniyle sağlığı bozucu etkisi anlaşılıyor. Radyoaktif maddelerin saldığı radyasyonlar, hücrelerdeki atom ve moleküllerden elektronlar sökerek iyonlar oluşturuyor ve bu nedenle bu yüksek enerjili radyasyonlara iyonlayıcı ışınlar deniyor. Bunlar, hücrelerdeki suyu H ve OH bileşenleri şeklindeki radikallere ayırarak, hücrelerde değişimlere neden oluyor. Vücudun soğurduğu radyasyon enerjisi çoğaldıkça, vücutta daha çok hasar görülebiliyor ya da hasar olasılığı artıyor.

Uranyumun radyolojik zehirliliği, düşük özgül aktivitesi nedeniyle, kimyasal zehirliliğinin yanında az. Buna karşılık plütonyumun radyolojik zehirliliği çok yüksek özgül aktivitesi nedeniyle çok önemli, kimyasal zehirliliği ise az.

Neredeyse saf U 238’den oluşan seyrelmiş uranyum vücuda girdiğinde, bunun radyolojik zehirliliği yanında kimyasal zehirliliğinin de göz önüne alınması gerekli.

Uranyum ve plütonyumun saldığı alfa ışınlarının vücutta oluşturabileceği radyolojik zehirliliği için, ışınlamanın vücut dışından mı yoksa vücut içinden mi olduğu önemli.

Uranyumun fiziksel ve biyolojik yarılanma süreleri

U 238’in fiziksel yarılanma süresi ya da belirli bir miktarının radyoaktif bozunum (parçalanma) sonucu yarıya inmesi için geçen süre 4,5 milyar yıl kadar büyük olmasına karşın, vücuda alınan miktarın yarısının vücuttan normal yollarla atılmasına kadar geçen süre olan ‘biyolojik yarılanma süresi’ çok daha az. Biyolojik yarılanma süresi, radyoaktif maddenin hangi yolla (solunum, sindirim) vücuda girdiği, hangi kimyasal yapıda (çözünür, çözünmez) olduğu ve ilgili organda ne süre kaldığı durumlarına göre değişik değerlerde olabiliyor ve bu, uranyum için birkaç günden birkaç yıla kadar değişim gösteriyor. Uranyumlu mermilerin bazılarından çözünemez parçacıklar halinde saçılma durumu söz konusu olduğunda, bu gibi parçacıklar vücuda girerlerse belirli organlarda yerleşip uzun süre vücudu alfalarla ışınlayabiliyorlar.

Çizelge 2: Seyrelmiş uranyumlu mermilerle ilgili önemli izotopların özellikleri

Uranyum vücuda nasıl giriyor ve etkileri nelerdir?

Yukarda belirtildiği gibi mermi hedefe çarptıktan sonra oluşan uranyum buharı (uranyum oksitler halinde) çevreye yayılıyor, tankta çıkan yangın dumanı ve hava akımlarıyla uzaklara taşınıyor. Amerika’da yapılan deneyler etkin rüzgar yönünde uranyumlu parçacıkların 40 km’den daha uzaklara kadar taşınabildiğini göstermiş. Bunların en etkin olduğu bölge ise tankın içi, tankın yüzeyleri ve 50 metrelik çevre. Bu yakın çevrede uranyum tozuyla bulaşmış toprak da oradakileri dıştan etkileyebildiği gibi, buralarda dolaşanların ayakları ve araba tekerlekleriyle de uranyumlu toz parçacıkları daha uzaklara taşınabiliyor. Toprağın 12 cm kalınlığındaki yüzeyinin uranyumlu tozlarla bulaştığı belirlenmiş. Amerikan ordusunda yapılan denemeler, Abrams tankından ateşlenen 120 mm çaplı tek bir merminin 900 ile 3400 gram arasında uranyum oksitli toz oluşturduğunu ve toz taneciklerinin kabaca yarısının vücuttan atılamayan türde olduklarını saptamış (çapları 5 mikrondan çok, 1 mikron: 1 metrenin milyonda biri).

İnce kum taneciklerinin yüzde biri kadar büyüklükte olan uranyumlu toz parçacıkları, tank yakınındaki askerlerin havayı solumaları yoluyla ya da yaralanma yerlerinden doğrudan vücuda giriyorlar. Yanma sıcaklığına bağlı olarak bu parçacıklar vücut sıvısında çözünerek zehirli olabildikleri gibi çözünmeden de seramik tanecikleri şeklinde vücutta kalabiliyorlar ve yıllarca vücudu içten etkiliyorlar. Bunlar çoğunlukla akciğerlerde, kemiklerde, böbreklerde ve karaciğerde kalıyor.

Uranyumun radyoaktivitesinden çok, kimyasal zehirliliği, vücuda etkili oluyor, çünkü radyoaktivitesi çok zayıf. Birçok kimyasal maddede olduğu gibi, bir maddenin vücut için tehlikeli olması, vücuda alınan miktarına bağlı. Doğal uranyumun böbreklerde hasara yol açtığı ise daha önceden beri biliniyor.

Genellikle tehlike altında olanlar, bu cins mermilerin çarptığı tanklarda olanlar, bunların çarptığı dost ya da düşman tankalarına yaklaşanlar. Yanan tanklardan iç bölgelere doğru taşınan uranyum parçacıkları oralardaki insanları da etkiliyor. Golf Bölgesi’nde ve Kosova çevresindeki toprak ve sularda bulunan kullanılmış mermiler, bunların parçaları halen kimyasal ve radyoaktivite etkisini gösteriyor. Bunlarla ilgili olarak Birleşmiş Milletler bilimsel araştırma grubu yıllarca süren ayrıntılı araştırmalar yaptı.¹

Plütonyum

Mermilerde seyrelmiş uranyumun yanı sıra, daha önce reaktörlerde kullanılmış (yanmış) nükleer yakıt maddelerinden kazanılmış uranyumun (kirli uranyum) da kullanılmış olabileceği, Birleşmiş Milletler ilgili kurulunun raporuna göre 2001 yılından beri biliniyor. Eğer böyleyse, mermilerde az miktarda da olsa plütonyum 239 da var demektir. Nitekim mermilerde yapılan ölçümlerle bu kanıtlandı da. Daha çok nükleer reaktörlerde ortaya çıkan Pu 239 transuran grubunda olup, özellikle 5 MeV’luk enerjide alfa ışınları salıyor (yarılanma süresi 24.110 yıl).

Solunumla vücuda giren plütonyum, akciğerlerde, kemik ve karaciğerde birikiyor. Mide ve bağırsaklarda tutunması akciğerlerden 10.000 kat daha az olduğundan, buralarda çok daha az etkin doz oluşuyor (kalanı dışarı atılıyor).

Diğer yandan 1960’lı yıllarda yapılan atom bombası denemeleri nedeniyle 6.000 ile 8.000 kg Pu 239 yeryüzüne yayıldı. Bunun sonucu olarak, toprağın 20 cm’lik üst tabakasında ortalama olarak her metrekarede 40 Bq’lik bir Pu 239 aktivitesi bulunuyor.

Seyreltilmiş uranyumun sivil alanda kullanım yerleri

Diğer yandan seyrelmiş uranyum sivil alanda, deniz yarış motorlarının dip bölümülerine denge sağlayan ağırlık (safra) olarak, Boeing 747 gibi büyük uçaklarda dümen kapaklarını dengeleyen karşı ağırlık olarak kullanılıyor. Ayrıca gama ışınlarını, kurşundan daha iyi zırhlaması nedeniyle, nükleer santrallerde kullanılmış nükleer yakıt elemanlarının içine konduğu varillerde de zırh kılıfı olarak kullanılıyor.

Toz dumana karışmış seyrelmiş uranyumun solunum yoluyla vücuda girmesi

(UNEP 2000/ 2003):

Merminin çarptığı yerdeki 1000 m2’lik bir alandaki her mg tozda 6 μg seyrelmiş uranyum olabileceği kestiriliyor. Havadaki toz yoğunluğuna bağlı olarak bu 0,3 μg/ m3 (normal havada) ve 30 μg/ m3 (çok tozlu havada) arasında değişiyor. Sürekli solunduğunda bu, yılda 0,3 ile 30 mSv arasında bir radyasyon dozu oluşturuyor.

Diğer yandan Kuveyt’te 1993 yazında yapılan ölçümlerde, Körfez Savaşı’ndan 2 yıl sonra bile havada seyrelmiş uranyumun çok az da olsa bulunduğunu göstermiş (0,34 ng / m3 : Metreküpte Milyarda 0,34 gram). Bunun insan vücudunda solunumla oluşturabileceği doz ise yılda 0,3 μSv.

Seyrelmiş uranyumlu sebzelerin yenilmesi (UNEP 2000/ 2003):

Merminin çapmasının ardından geçen ilk haftada yapraklı sebzelerin yenilmesi sonucu birkaç yüz miligram seyrelmiş uranyumun vücuda alınabileceği varsayılıyor. Kimyasal zehirlilik riski kesin olan bu miktarın oluşturacağı radyasyon dozu 0,1 mSv kadar.

Seyrelmiş uranyumlu yeraltı suyunun içilmesi (UNEP 2000/ 2003):

Merminin çarptığı yer yakınlarındaki yeraltı suyunda litrede 1 mg’a varan seyrelmiş uranyum olabileceği kestiriliyor. Bu derişimde su içildiğinde bunun kimyasal zehirliliği de var. Böyle bir su yıl boyunca içildiğinde vücutta oluşabilecek radyasyon dozu ise 1 mSv kadar.

Mermilerin etkileriyle ilgili tıpta araştırmalar ve kanser riski?

Tıpta önemli deneyimler, savaşlarda bu cins mermilerin çarptığı tanklarda bulunan ve kurtulan kişilerle hasar gören tanklarda çalışanların vücutlarının tıbbi kontrollarından sağlanıyor.

Arkadaşlarının mermilerinin yanlışlıkla tanklarına ateşlenip çarpmasıyla ilk Körfez Savaşı’nda ağır yaralan 33 asker 1993’ten beri ABD’de tıbbi gözetim altında. Bu askerlerin yarısının vücutlarında bu cins mermilerin parçaları bulunuyor ve idrarlarındaki uranyum miktarı normalin üstünde. Bunlar çeşitli testlere tabi tutuluyor ve vücutlarındaki mermi parçalarının zamanla ne gibi bir etki göstereceği araştırılıyor. Vücutlarında mermi parçaları bulunmayanların ise idrarlarındaki uranyum miktarı normalin üstünde değil. 33 kişinin tümünün böbrekleri normal çalışıyor ve bunların 1991 ile 1997 yılları arasında doğan çocuklarında herhangi bir hasar görülmüyor.

Kan kanserinin radyasyonun etkisiyle ortaya çıkması, ışınlanmadan sonraki 5-7 yıl arasında en çok görülebiliyor ki, bu, Balkan Savaşı tarihiyle, daha sonra kan kanseri olaylarının ortaya çıkma tarihi arasındaki süreyle kabaca çakıştığından, aralarında bir ilişki olabileceği düşünülüyor.

Ancak, uranyum madenlerinde çalışan işçilerde, çok yüksek radon gazından kaynaklanan doz oluşmuş olmasına ve akciğer kanseri riskinin epey artmış olmasına karşılık, kan kanseri hastalıklarının pek artmamış olması, böyle bir ilişkiyi desteklemiyor.

Diğer yandan doğadaki radonun saldığı alfa ışınları nedeniyle, her birimizin akciğerleri yılda 10 mSv’e varabilen bir doz alıyor ki, bu da ‘tüm vücut etkin dozu’ olarak 1,2 mSv’e eşdeğer.

Endüstri ülkelerinde, yaşları 20 ile 40 arasında olan her 100.000 kişide, ortalama olarak yılda 8-11 kan kanseri hastalığı görülmektedir. 3 yıllık Balkan Savaşı’na 100.000 askerin katıldığı göz önüne alındığında, bu sürede, başka hiçbir etkene bağlı olmaksızın 30 kadar askerin normal olarak kan kanserine yakalanabileceği beklenir ki, bu da Balkan Savaşı sonrası ileri sürülen kan kanseri savlarının, kullanılan uranyumlu mermilere bağlanmasının tutarlı bir dayanağı olmadığını gösteriyor.

Balkan Savaşı’na katılmış askerlerde baş gösterdiği ve uranyumlu mermilerin etkilerine bağlandığı ileri sürülen kan kanseri hastalıklarının radyolojik yönden incelenerek kanser riskinin hesaplanması ve bu bağlantının sınanması gerekli.

Kanser riski hesabıyla ilgili olarak elde daha iyi bir model bulunmadığından W. Jacobi’nin (GSF-Münih) 1995-97yıllarında yapmış olduğu ve Wismut uranyum madeninde çalışan işçilerin kansere yakalanma riski modeline başvurmak gerekiyor. Bu model doğadaki uranyum için geçerli olduğundan ve doğal uranyumun da özgül radyoaktivitesi, seyrelmiş uranyumunkinden %50 kadar fazla olduğundan, bu modelle elde edilen sonuçlar, seyrelmiş uranyum için olduğundan daha yüksek çıkıyor (doğal uranyumda U 235 çok daha fazla).

Ayrıca bu model, uranyumun radyoaktif bozunumundan ortaya çıkan dizideki izotopların birbirleriyle radyoaktif denge halinde olduğunu öngörüyor ki, bu, seyrelmiş uranyum için geçerli değil. Bu nedenlerle bu modelle hesaplanan kanser riski değerlerinin abartılı olacağı açık.

Savaşta sağ kalan, örneğin 25 yaşındaki bir asker için, merminin çarpmasının hemen ardından oradaki uranyumlu havayı soluması ve bunu aynı askerin aralarla 10 kez yaşadığı en kötü varsayım olarak düşünülmüş. Aslında bu varsayım, böyle bir olayı yaşayan bir askerin art arda görevlendirilmesi mümkün olmadığı için, pek gerçekçi değil. Buna rağmen bu kötümser varsayıma göre yapılan model hesabı, askerin kan kanserine yakalanmasının uranyumlu havadan ileri gelme riskinin %1,7 olduğunu göstermiş. Bunun anlamı ise aynı durumu aynı koşullarda yaşayan askerlerden 58’inde kan kanseri ortaya çıkarsa bunlardan sadece birindeki kan kanserine seyrelmiş uranyumlu havanın neden olduğu söylenebilir (100/1,7=58).

Asker, kemik kanserine yakalanmış ise bunun seyrelmiş uranyuma bağlanma olasılığı (riski) bu modele göre %6,9.

Diğer yandan yapılan ayrıntılı doz hesapları, kan kanserine yakalanma riskinin doğal uranyumun radyoaktif bölünme ürünlerinden kaynaklandığını gösteriyor. Bu cins radyoaktif bölünme ürünleri ise seyrelmiş uranyumda pek bulunmuyor (seyrelmiş uranyumda U 235 çok daha az, U 234 neredeyse yok gibi, radyoaktif bozunma ürünleri ise radyoaktif dengede değil, Çizelge 1’e ve yukardaki ilgili bölüme bkz).

Çizelge 3’te doğal ve seyrelmiş uranyumun 1 gramının solunumla vücuda alınması sonucu bu modelle hesaplanan yaşam boyu riskleri (yüzde olarak) karşılaştırılmakta ve çeşitli organların yaşam boyu riskine olan katkıları gösteriliyor. *ICRP 72’de verilen solunum dozları genel halk için.

Çizelge 3: Doğal ve seyrelmiş uranyumun 1 gramının solunumla vücuda alınması sonucu yapılan risk hesapları sonuçları

Sonuçlar

Yukardaki açıklama ve yaklaşımlardan görüldüğü gibi, seyrelmiş uranyumlu mermilerin ve tankların, çevre ve insana etkileri çok yönlü olarak inceleniyor ve tartışılıyor. Tartışılıyor, çünkü askerlerin ne kadar süre ve hangi derişimde seyrelmiş uranyumlu havayı soluduklarıyla ilgili tutarlı bir veri yok. Dolayısıyla, hesaplar ve kestirimler, bir dizi varsayım ve modellere dayanılarak yapılıyor.

Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) 6 çerçevesinde yapılan bilimsel araştırmalardan bugüne kadar alınan sonuçlar, Bosna’da çevrenin ve halkın doğrudan bir tehlike içinde olmadığını gösteriyor. Ancak gerek Bosna ve gerekse Irak için seyrelmiş uranyumun savaş sırasında çevreye, havaya ne ölçüde yayıldığıyla ilgili ayrıntılı veri ve bilgiler yok.

Yanan tanklardan yükselen seyrelmiş uranyumlu havanın 40 km kadar uzaklara yayıldığı bulguları göz önüne alınarak, korunmasız kalan kimselerin (bahçelerde oynayan çocuklar gibi) vücutlarında radyoaktif maddelerin birikerek oldukça yüksek dozlar oluşturabileceği de gözardı edilmiyor.

UNEP çevrede kalmış olan uranyum mermi ve artıklarının toplatılmasını öneriyor. Mermilerin çarptığı yerler çevresi dışındaki canlılar için ise herhangi bir tehlike bulunmuyor. Bunun nedeni uranyumun, ‘toprak-bitki-hayvan-insan’ biyolojik çevriminde kötü aktarılması.

Diğer yandan, uranyumlu mermilerin, askerlerin sağlığını etkileme olasılığının çok az olabileceği sonucuna rağmen hiç olmayacağı da, savaş sırasında ölçüm değerleri bulunamayacağından, bilimsel olarak kanıtlanamıyor.

Plütonyumun mermilerde bulunup bulunmadığına ve miktarına göre, plütonyumun sağlığa etkisi ve tehlikesi, uranyumunkinden çok daha olası. Plütonyumun uranyum gibi kimyasal zehirliliği de var, ancak radyasyon etkisi iyice büyük ve uranyumunkinden kat kat daha çok. Eski Yugoslavya’da kullanılmış uranyumlu mermilerden ve uranyumlu tank zırhlarından alınan örneklerin laboratuvar ölçümleri ise plütonyumun katkısının çok düşük olduğunu gösteriyor.

Uluslararası halk direncinin, uranyumlu mermilerin ilerde kullanılmasını önleyeceği ise iyice şüpheli. Çünkü gerek uranyumlu mermiler ve gerekse uranyum zırhlı tanklar, daha önce kullanılan ve içinde uranyum olmayanlara karşı, savaşta büyük üstünlük gösteriyor.

Örneğin Körfez Savaşı’nda, Irak ordusunun T-72 tanklarını, Amerikalılar uranyumlu mermilerle 3 km uzaklıktan vurup delmelerine ve büyük hasar oluşturmalarına rağmen, Iraklılar, Amerikalılar’ın ‘sandviç kılıflı tanklarını’ alışılmış mermilerle 400 m’den vurup etkili olamadılar.

Diğer yandan gerek nükleer santraller, gerekse nükleer yakıtla çalışan denizaltılar ve atom bombası yapımı nedeniyle doğal uranyum zenginleştirilirken, arta kalan seyrelmiş uranyum çığ gibi birikiyor ve bunun büyük giderlerle güvenli olarak depolanması sorunu çözülemiyor. Askeri amaçlı kullanımı dahi, biriken dağı belirgin bir ölçüde azaltamıyor.

Ukrayna’da seyrelmiş uranyumlu mermiler kullanılırsa, eski deneyimlerden yukarıda açıklanan derslere göre benzer sonuçlar beklenmelidir.

Yüksel Atakan, Dr. Y. Müh. Almanya, ybatakan4@gmail.com

Kaynaklar:

https://apnews.com/article/depleted-uranium-ukraine-russia-tanks-a92a4784dfcbd1ff221813154b7f3a8e

https://www.bbc.com/news/world-europe-65032671

Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) 2003 raporu: www.unep.org

European Parliament: Working paper Depleted Uranium, April 2001

Tübitak BT Dergisi 2006 Y. Atakan

Radyasyon ve Sağlığımız kitabı Y. Atakan, Nobel Yayınları 2014

Uranyumlu mermiler ve etkileri yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

NASA – Kara delik canlandırması

Bir nesne, kara deliğin içine çekildiğinde sahip olduğu bilgisi (enformasyon) ne olur? Bugün geçerli olan kuramlara göre küp şeklinde bir demiri kara deliğin içine düşürürseniz bu bilgiyi geri kazanmanıza imkan yoktur. Çünkü bir kara deliğin kütle çekimi o kadar güçlüdür ki kaçış hızı ışıktan daha hızlıdır. Oysa ışık hızını hiçbir şeyin geçemeyeceğini biliyorduk.

Ancak kuantum mekanik adı verilen bir bilim dalı şöyle der: Kuantum bilgisi yok edilemez. Loyola Üniversitesi’nden fizik profesörü Robert McNees, “Eğer bu bilgiyi bir şekilde yok ederseniz, bazı şeyler altüst olur, çığrından çıkar” diyor.

Kuantum bilgi bizim 1’ler ve 0’lar olarak bilgisayarlarda depoladığımız bilgiden veya beynimizdeki kayıtlardan farklıdır. Çünkü kuantum kuramları nesnenin nerede olduğu gibi bilgileri tam olarak sağlamaz. Tam tersi bu kuramlar, olasılığı en yüksek konumu veya bir eylemin en olası sonucunu verir. Sonuç olarak çeşitli olayların olasılıkları toplamı 1’e veya %100’e eşit olmalıdır. Örnek vermek gerekirse 6 yüzeyli bir zarı attığınızda herhangi bir yüzünün gelme olasılığı altıda birdir. Böylece tüm yüzlerin olasılığı toplamı 1’dir. Ve bir şeyin olacağından hiçbir zaman %100 emin olamazsınız. Bu nedenle kuantum kuramı üniter olarak bilinir. Bir sistemin nasıl sonuçlanacağını bilirseniz, nasıl başlamış olduğunu da hesaplayabilirsiniz.

Bir kara deliği tanımlamak isterseniz, ihtiyacınız olan şeyler kütlesi, açısal momentumu (eğer dönüyorsa) ve yüküdür. Bir kara delikten Hawking radyasyonu dışında hiçbir şey kaçamaz. Hawking radyasyonu yavaş yavaş sızan termal radyasyondur. Herkesin bildiği gibi kara deliğin ne yuttuğunu anlamak için tersine hesaplama yapılamaz. Çünkü bilgi yok olmuştur. Yine de kuantum kuramına göre bilgi tamamen erişilemez değildir. İşte burada devreye “bilgi paradoksu” giriyor.

McNees, bu konu üzerinde çok sayıda çalışma yapılmış olduğunu söylüyor. Bunların başında Stephen Hawking ve Stephen Perry geliyor. Bu ikisi 2015’te bilginin kara deliğin derinliklerinde sıkışmış olmadığını, kara deliğin olay ufku denilen sınırlarında depolandığını ileri sürdüler. Pek çokları bu paradoksu çözmeye çalıştılarsa da bugüne dek fizikçiler, açıklamalar üzerinde bir görüş birliğine varmış değil. Ve anlaşmazlığın da kısa sürede çözülemeyeceği düşünülüyor.

Reyhan Oksay

https://www.livescience.com/34052-unsolved-mysteries-physics.html

Kara deliğin içinde neler oluyor? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Laboratuvar ve bir evin arka bahçesinde çekilen videoda, moleküllere bağlı metal iyonlarından oluşan kristal malzemeler olan metal-organik çerçeveler (MOFs) hakkındaki doktora tezi açıklanıyor.

Bu malzemelerin gözenekli yapısı nedeniyle, MOFs bir sünger gibi işlev görebilir ve karbondioksit gibi gazların tutulmasına imkan verebilir. Dans videosundaki mavi balonlar, metal-organik çerçeveleri daha küçük, daha etkili ve su filtrasyonundan sinir gazı detoksifikasyonuna kadar çeşitli uygulamalar için daha kullanışlı hale getirmek için kullanılan iyonları temsil ediyor.

Videoda, bu kristallerin büyümesini durdurmak için başka bir molekül eklemek veya elektronların yapı boyunca daha serbestçe akmasına izin vermek için bir elektronu çıkarmak gibi farklı modifikasyon stratejileri de dansla anlatılıyor.

15. yılına ulaşan yarışmaya bu yıl 12 ülkeden 28 başvuru geldi. Biyoloji, kimya, fizik ve sosyal bilimler kategorilerinde dans videolarının bu yılki kazanları şöyle:

Genel birinci ve kimya kategori birincisi
Checkers Marshall, Oregon Üniversitesi, “Metal-Organik Çerçevelerin Nanopartikülleri: Genel Bir Sentetik Yöntem ve Boyuta Bağlı Özellikler”

Biyoloji kategorisi birincisi
Israel Sampaio Filho, Ulusal Amazon Araştırmaları Enstitüsü, “Yaprak absisik asit (ABA) biyosentezi: Amazon yağmur ormanlarının ısınmaya tepkisinin ana kaynağı”

Fizik kategorisi birincisi
Dr. Evgenii Glushkov, Swiss Federal Institute of Technology Lozan, “Floresan mikroskobu kullanarak geniş bant aralıklı malzemelerdeki optik olarak aktif kusurları keşfetme”

Sosyal bilimler kategorisi birincisi
Huy Vu, Stony Brook Üniversitesi, “Kişiliğe Sahip Yapay Zeka”

Bilimsel araştırmaları dans yoluyla açıklayan en iyi videolar yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Sayın McKenzie, öncelikle İstanbul’a hoş geldiniz. Merak ediyoruz; yeryuvarlağında neler olup bittiğiyle ilgilenmeye ne zaman başladınız? Hikâyesini anlatabilir misiniz?

Yıllar önce, lise öğrencisiyken matematik, kimya ve fizik derslerinde oldukça başarılıydım. Ve bu beni Cambridge Üniversitesi’ne taşıdı. Ders cetvelinde temel bilimler dersleri dışında  fizyoloji ya da jeolojiyi seçmem gerekiyordu. Babam doktordu. Kütüphanesinde fizyoloji üzerine birçok kitap varken jeoloji üzerine yalnızca iki kitap vardı. Biri, ünlü bir 19.yüzyıl jeoloğu olan Charles Lyell’ın yazdığı “Principles of Geology” kitabıydı. Charles Darwin, evrim teorisi için önem taşıyan o ünlü Beagle yolculuğuna onu da götürmüş. Bunun çok hoş olduğunu düşündüm.

Buna karşın fizyoloji kitapları, doktorlar için ders kitabı niteliğindeydi. Bilirsiniz, sadece sınavları geçmek için okunacak kitaplar. O kadar sıkıcı ki anlatamam. Bu sebeple ben jeolojiyi seçtim. Ancak jeoloji eğitimi tam anlamıyla berbattı. Bize altı yüz civarında fosil ismi öğrettiler, düşünebiliyor musunuz? Aptalca! Oradaki bütün arkadaşlarım jeolog oldu. Ben jeolojiden vazgeçerek fiziğe geçiş yaptım. Ardından jeofizikle ilgilenebileceğimi düşündüm. Fizik ve jeoloji birlikte…

Ardından bu alanda uzmanlaşmaya başladınız.

Evet. 1963’te Edward Bullard’ın danışmanlığında termodinamik değişkenlerle ilgilenmeye başladım. 1963 yılında yazmaya başladığım doktora tezim, çoğunlukla manto akımlarıyla ilgiliydi. 1966’da doktoramı verdim. Ve 1967’de levha hareketleriyle (tektoniği) ilgili ilk makalemin yayımlanmasıyla birlikte tanınmaya başladım. Levha hareketinin ne olduğunu bugün herkes biliyor. Bugünkü ders kitaplarında o makaleye atıfta bile bulunulmuyor.

Prof. McKenzie ile İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü (AYBE) seminerleri kapsamında yaptığı konuşmanın ardından bir araya geldik. Orta Doğu ve Kuzey Afrika’daki volkanizma ve manto konveksiyonu hakkında önemli bilgiler veren McKenzie, 1987 yılından itibaren Türkiye tektoniği üzerine yaptığı araştırmaların sonucunda, beklediği depremin büyüklüğünü de açıkladı.

“Levha Hareketleri Teorisi bugün ilkokullarda bile okutuluyor”

1900’lerin başında Alfred Wegener, Pangea kuramını ortaya atarak bugünkü kıtaların tek bir kıtadan koparak kaydığını savunmuş, ancak bu kaymanın nedenini tam olarak açıklayamamıştı. Siz, Wegener’in çalışmasını ileriye taşıdınız. Teorinizi özel kılan neydi?

Ben manto akımlarından yola çıkarak levha hareketleri teorisini geliştirdim. Bu  yeryüzünde neler olduğunu açıklamak için hayli “işe yarar” bir teori. Ve aslında o kadar basit ki bugün İngiltere’deki ilkokullarda bile okutuluyor. Bakın, lise demiyorum. Çünkü çok basit.

İklim değişikliğinin yer altındaki hareketleri etkilediğini söyleyebilir miyiz?

Bence etkilemez. Yer altı hareketlerinin iklim değişikliğini etkilediği doğrudur ama tersini söyleyemeyiz.

Çalıştığınız bölgedeki (Orta Doğu ve Kuzey Afrika’daki) tektonik hareketler, Türkiye’nin jeofiziksel alanını etkiliyor mu?

Tabii ki. Anadolu’nun, Kuzey Anadolu Fay Hattı üzerinde batıya doğru yaklaşık 3 cm/a kayması, Afrika’nın kuzeye doğru hareketinin doğrudan bir sonucudur.

Türkiye’de depreme neden olabilecek bir hareket gözlemliyor musunuz?

Türkiye ve Orta Doğu’yu içeren bir bölgede, hareket eden tabakaların olduğunu söyleyebiliriz. Özellikle Kuzey Anadolu Fay Hattı’ndaki bazı yerler kayıyor. Öyle ki bu hatta, batıya doğru yılda 30 milimetrelik bir kayış söz konusu. Bunu, alanda yaptığımız gözlemlerden rahatça anlayabiliriz. Mesela bazı yerlerde beş yıl içinde duvarların eğildiğini görürsünüz.

Türkiye’deki insanlar, özellikle 17 Ağustos 1999’daki depremin ardından sismograf denilen bilimsel ölçüm aracıyla tanıştı. Bilimsel araçlar, olası bir depremi önceden tespit edip engel olabilir mi?

İmkânı yok. Japonlar ve Çinliler bunu yapabilmek için 5 milyar dolar civarında paralar harcadı. ABD’lilerse 200 milyon dolar… Sonuç sıfır. Hiçbir başarı elde edemediler. Açıkçası doğru olan yaklaşım bu değil.

Depremleri önceden tespit edemiyorsak çözüm ne olabilir? Bir başka deyişle, doğru olan yaklaşım nedir?

Mantıklı olan yaklaşım, evleri depreme dayanıklı inşa etmek. Bu, normal bir bina masrafının %10’u kadar daha fazla bir maliyete neden olur. Mesela 10 milyon dolarlık bir binadan bahsediyorsak bunu depreme dayanıklı hale getirmek 1 milyon dolar ek maliyete denk gelir. İnanın ki bu rakam, müfettişlere verilen rüşvetten daha az bir miktar.

Kuzey Anadolu Fay Hattı’nda beklenen depremin büyüklüğü en az 7.5

Bildiğiniz üzere depremlerin vereceği hasarı önlemek için uygulanan sismik bina (kodu) yönetmeliği adında bir düzenleme var. Mesela Japonya’daki binalar, kullanım ömrü boyunca birkaç kuvvetli depreme maruz kalacağı düşünülerek yapılıyor. Sismik bina kodunu önemli kılan nedir?

Bakın, bir depremin ne zaman meydana gelebileceğini kimse bilemez. Evet, Kuzey Anadolu Fay Hattı’nın büyük bir kısmı kaymıyor. Ancak 1939’dan bu yana Erzincan bölgesinde 7,5 ile 8 arasındaki bir büyüklükte depreme neden olabilecek 2,4 metrelik bir hareket birikti. Dediğim gibi depremin ne zaman olabileceğini kimse önceden bilemese de bu konuda çalışmalar yürüten herkes bu konuda hemfikir. Türkiye’de bu büyüklükte ve aktiflikte olmasa da benzer şekilde birçok aktif fay hattı var. Bu da sismik bina kodu uygulamasının önemini gösteriyor.

Türkiye’de “Deprem değil tedbirsizlik öldürür.” diye bir laf var.  

Eğer yapılabiliyor olsaydı ve size saatimi gösterir gibi şu tarih ve saatte, ve hatta bu dakikalarda İstanbul’da 8,0 büyüklüğünde bir deprem olacağını söyleseydim ne yapardınız? 15 milyon nüfusa erişmiş bir şehirde ne yapılabilir ki? Evlerinizi söküp götürecek haliniz yok ya. Yapılabilecek tek şey, binaların depreme dayanıklı olarak inşa edilmesi ve buna yönelik sıkı hukuksal düzenlemelerin getirilmesidir. Japonya bunun güzel bir örneği.

Binalar rutin olarak teftiş ediliyor. Japonlar, bunun yanı sıra bina yapımında gemi yapımına benzer bir teknik kullanarak çelikleri yüksek ısıyla birbirine yapıştırıyorlar. Bu da binalar için bir çeşit emniyet kemeri işlevi görüyor. Bu niçin önemli? Çünkü binalar deprem sırasında çok hareket eder ve depremleri tehlikeli yapan da budur.

Volkanlar da ayrı bir mesele. Türkiye’deki volkanlar bin yılı aşkın süredir suskun. Yanardağlar bu kadar uzun süren bir uykudan uyanabilir mi?

Volkanlarınızın birçoğu halen etkin. Büyük volkanlar 1.000 ile 100.000 yıl aralıklarla püskürür. Türkiye’nin doğusundaki buna benzer volkanlar, mesela Nemrut halen aktif, bu sebeple volkanları sürekli gözlemlemek bir hayli önemli. Yakın geçmişte Nemrut, bugün olsa 100 bin ile 1 milyon insanı öldürebilecek bir patlama yarattı. Bu sebeple korkulmaması için bir neden yok.

21 Şubat 1942 yılında Cheltenham, İngiltere’de doğan Dan McKenzie, daha çocukken derslerdeki üstün başarısıyla dikkat çekti. Matematik, fizik ve kimya derslerindeki üstünlüğü, onu Cambridge’e taşıdı. Cambridge’te matematik ve fizikle başlayan lisans eğitimini jeofiziğe yoğunlaşarak devam ettiren McKenzie, doktora tezini 1966 yılında manto akımları üzerine yazdı. 1967 yılında yayımlanan levha hareketleriyle ilgili makalesi büyük ses getirdi. Emekliliğine kadar Cambridge’in Yerbilimleri Bölümü için yoğun mesai harcadı. Mars ve Venüs’ün yeryüzü yapılarıyla ilgili NASA ile birlikte çalıştı. Ömrünü jeolojik çalışmalara ve gerçeğin bilgisine adayan birisi olarak bilim dünyasının saygın ödüllerinden Crafoord Ödülü’nün yanı sıra farklı birçok ödül, madalya ve onursal unvanlar aldı.

“Mars’ta yaşam, sanıldığı kadar kolay değil”

NASA ile birlikte Mars ve Venüs’ün orografisi üzerine çalışmalar yürüttünüz. Dünya’daki jeofizik çalışmaları uzay çalışmalarına nasıl ışık tutuyor? Oldukça farklı yüzeysel yapılardan bahsetmiyor muyuz?

Bu üç gezegenin yüzey yapısı da kayalardan oluşuyor. Dolayısıyla Dünya coğrafyası üzerinde neler olup bittiği de uzay çalışmalarında önümüzü açıyor. Buradan yola çıkarak Venüs’teki manto akımlarını ve Mars’taki yüzey hareketlerini gözlemleyebilme şansı buluyoruz.

Sizce Mars’ta yaşam mümkün mü?

Verecek birkaç on-yüz bin dolarınız varsa bu mümkün. Şaka bir yana Mars görevi, Ay’a ayak basmak kadar kolay olmayacak, büyük bir gezegen. Ayrıca yerçekimi ve atmosfer koşulları da işi iyice zorlaştırıyor. Mars’ta yeni bir yaşam kurmak şimdilik mümkün gözükmüyor, en azından ben bunu görebileceğimi sanmıyorum.

Mars’ta yaşamak ister miydiniz?

Ben mi? Kesinlikle hayır! Bu gezegende yaşamaktan memnunum. “Mars’ta yaşamak” fikri beni heyecanlandırmıyor.

Heyecan demişken tüm bilimsel kariyerinizi bir kenara koyacak olursak sizi günlük hayatın stresinden uzaklaştıran bir aktivite var mı?

Bahçe işleri… Bahçemdeki bitkilerle uğraşmayı çok seviyorum.

McKenzie’den “Dünya düzdür” diyenlere cevap

Tekrar akademik kariyerinize dönerek bitirelim. 1966 yılında yazdığınız tezin adı “The Shape of the Earth”. Ve günümüzde “Dünya’nın şeklinin” düz olduğunu iddia edenler var. Bu konuda ne düşünüyorsunuz?

Kahkahama engel olamadım. Güzel soruydu. İngiltere’deki bir grubu biliyorum. Kendilerine Flat Earth Society (Düz Dünya Derneği) diyorlardı. Ancak kaybolmaya mahkumlardı. Ay’a giden astronotların çektiği fotoğrafı bilirsiniz; Dünya’yı yuvarlak gösteren bir fotoğraf. İşte o fotoğraf, “düz Dünyacıların” sonunu getirdi. Enteresan fikirlere sahip insanları seviyorum ancak “Dünya düzdür” görüşüne sahip olanlara inanmanın imkânı yok.

Çılgın oldukları için mi?

Onlara çılgın bile diyemiyorum. Sadece gözlem ve gerçeğin bilgisinden uzaklar. Benim hayatım gözlem yapmak, hesaplamak ve neden-sonuç ilişkisi kurmaya çalışmakla geçti. Gözlem ve hesaplamalar sonucunda kurduğum neden-sonuç ilişkisi bazen doğru sonuçlar verdi. Ve bunlar beni Dan McKenzie yaptı. Ancak yanlış bulgular elde ettiğim zamanlar da oldu. İşte o anlarda susmasını bildim.

Not: Bu söyleşi, dergimizin 136.sayısında yayımlanmıştır.

Söyleşi: Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Cambridge Profesörü Dan McKenzie: “Beklenen depremin büyüklüğü en az 7,5” yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

2021 Nobel Fizik Ödülü’nü üç bilim insanı kazandı. Nobel Komitesi, Dünya’nın ikliminin fiziksel modellemesini yapan, küresel ısınmayı öngören ve değişkenliğini ölçen Princeton Üniversitesi’nden Syukuro Manabe ve Max Planck Meteoroloji Enstitüsü’nden Klaus Hasselmann’ın yanı sıra karmaşık sistemler teorisindeki çalışmaları nedeniyle Roma Sapienza Üniversitesi’nden teorik fizikçi Giorgio Parisi’yi ödüle layık gördü.

Syukuro Manabe ve Klaus Hasselmann, 10 milyon İsveç kronu (1.15 milyon ABD Doları) değerindeki ödülün yarısını paylaşırken Giorgio Parisi, diğer yarısını aldı. İklim bilimcilere verilen ilk ödül olarak tarihe geçen bu gelişmenin, bu yıl Glasgow’da gerçekleşecek BM İklim Değişikliği Konferansı’ndan hemen önce gelmesi de dikkat çekti.

2021 Nobel Kimya Ödülü’nü ise iki kimyager paylaştı. Max Plack Enstitüsü’nden Benjamin List ve Princeton Universitesi’nden David W.C. MacMillan ödüle layık görüldü.

Komite, ödülün verilme sebebi olarak bu iki bilim insanının, “asimetrik organokataliz” olarak bilinen molekülleri oluşturmak için geliştirdikleri yeni yönteme dair çalışmaları gösterildi. Bunlar ucuz ve çevre dostu organik katalizörler olarak biliniyor.

İki kimyagerin geliştirdiği bu aracın, farmasötik araştırmalarında büyük etki yarattığı ve kimyayı daha çevre dostu hale getirdiği ifade edildi. Böylelikle hem kimya hem de fizikte verilen bu ödüllerde “çevre” temasının ön plana çıktığı söylenebilir.

Kaynak:

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2021/prize-announcement/

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release/

Fizik ve Kimya Nobelleri sahiplerini buldu yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Milyonlarca insan, onu 1986’daki uzay mekiği Challenger’ın patlamasını araştıran komisyondaki rolüyle tanısa da o fizikte büyük iz bırakan büyük çalışmalarıyla bir dehaydı. Kuantum Elektrodinamiği üzerine ön kabulleri yıkan teorisi ve “Feynman Diyagramları” mucidi olarak fiziğe büyük katkıda bulunmuş, 1965’te Fizik’te Nobel Ödülü almıştı. Her şeyden öte çocukluktan beri tam zamanlı bir meraklı!

“Neden, merak ediyorum.
Neden merak ettiğimi de merak ediyorum.
Neden merak ettiğimi merak ettiğimi de merak ediyorum.”
Richard Feynman, Eminim Şaka Yapıyorsunuz Bay Feynman!

Richard ya da arkadaşlarının ona verdiği adıyla Ritty, meraklı bir çocuktu. Ansiklopediler, bilimle ilgili birçok şeyi öğrenebileceği bir hazine sandığı gibiydi. Matematiği, daha okulda karşılaşmadan önce kendi kendine öğrenmiş; problem, bulmaca ve zekâ oyunlarını çözmeyi alışkanlık edinmişti.

Richard her şeyden önce, bilimin içinde veya dışında olsun her şeye meraklı bir karakterdi. Kendi kendine çeşitli deneyler yapıyordu. Öyle ki bir hırsız alarmı bile icat etmişti. Evindeki odasında elektrikle deneyler yaptığı bir laboratuvar kurmuştu; burada ampullerle devreleri bağlıyor, kilitleri açmakla uğraşıyor, radyoları tamir etmeye çalışıyordu. Hatta yaşadığı çevrede, “düşünce gücüyle radyoları tamir edebilen bir çocuk” olarak bir itibar kazanmıştı.

Kendi kendine öğrenmeyi hayatı boyunca uygulamıştı; Portekizce konuşmayı, bongo çalmayı ve Maya hiyerogliflerini deşifre etmeyi öğrenmişti. Küvetindeki karıncaların yön bulma yetisini inceliyor ve hatta bakterileri enfekte eden virüslerin (bakteriyofaj) mutasyonunu incelemeye yetecek biyoloji bilgisini bile kendi kendine öğrenerek her daim merakla, bilginin peşinde koşuyordu.

Gençliğinde, uykuya dalma noktasında çözülen bilinç akışını gözlemlemek için aylarca bu konuda deneyler yapıyordu. Neden sonra halüsinasyonları bile araştırmıştı. Ancak Far Rockaway Lisesi’ne girdiğinde ise asıl odak noktası matematik ve fen dersleriydi. Feynman için okulda zamanın durduğu bir ders vardı: Matematik.

Trigonometri, diferansiyel ve integral hesapları ve karmaşık sayıları da dahil olmak üzere birçok matematik fenomenini kendi kendine liseye gitmeden önce öğrenmişti. Matematik yarışmalarına girmekten hoşlanıyordu ve okulunda gerçek bir yıldızdı. Öyle ki Far Rockaway Lisesi’ndeki son yılında New York Üniversitesi Matematik Şampiyonası’nı kazanacaktı.

Sıra üniversiteye gelmişti. Matematik ve fen bilimleri derslerindeki yüksek notları ve olağanüstü başarısı düşünüldüğünde, başvurduğu her üniversitenin ona kapısını ardına kadar açması beklenirdi ama bu o kadar da kolay olmayacaktı. Çünkü diğer derslerindeki notları çok da parlak değildi. Tabii bir de Yahudi olması o dönem için sorun yaratıyordu; üniversitelerin, Yahudileri kotayla aldığı bir dönemdi; Columbia Üniversitesi onu kabul etmedi ama sonunda, 1935’te Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (M.I.T) tarafından kabul edilecekti.

Kuantum fiziğine giden yol

Dersler ona kolay gelecek, matematiksel soyutlama ve uygulamaların eksikliğinden şikâyet etmeye başlayacaktı. Eğitiminin ilk yılında Arthur Stanley Eddington’ın Matematiksel Görelilik Teorisi’ni okumasıyla matematikten istediğinin bu olduğunu düşünecekti. Ardından öğretmenlerinin ondaki yeteneği görerek yönlendirmesiyle fiziğe adım atacaktı.

M.I.T’deki daha ikinci yılında, lisansüstü öğrencilere yönelik bir ders olan Teorik Fiziğe Giriş dersini alan Feynman, “kuantum mekaniği” üzerine çalışmayı çok istese de okulda böyle bir ders yoktu. İş başa düşmüştü. Arkadaşı T. Welton’la beraber temel metinleri okumaya başladı. İkili, 1936’da uzay-zamanın bir versiyonunu geliştirmeye çalışırken bir dizi dikkate değer mektuplaşmada bulundu.

Bir yıl sonra Feynman, onu Nobel’e kadar götürecek bir odak noktası sağlayan okumalarına başlamıştı; Paul Dirac’ın Kuantum Mekaniği İlkeleri, onun ilgisini cezbediyor ve fikirlerini tamamlıyordu. Dirac’ı hayatı boyunca “en çok saygı duyduğu” bilim insanı olarak nitelendirecekti.

Okumaktan memnuniyet duyduğu M.I.T’deki kayda değer dört lisans yılının sonuna yaklaşırken doktora yapmayı düşünmeye başlamıştı. Okulun fizik başkanı John Slater, ona Princeton’ı önerecekti. Bir tavsiye mektubu yazdı ama karşısında yine engeller vardı: İlki, fizik ve matematik derslerindeki harika başarılarına karşın edebiyat, tarih ve güzel sanatlar gibi sözel ve sanatsal yetenek gerektiren derslerinin iyi olmamasıydı. Bunlar bir şekilde idare edilebilirdi ama o dönemde asıl “sorun”, daha önce de ona engel olan Yahudi olmasıydı.

Ancak Slater’ın onun arkasında durmasıyla Princeton’a kabul edildi. Princeton’daki doktora danışmanı John Wheeler’dı. Feynman, Wheelar’ın ona verdiği büyük bir problemi çözmeyi başarmıştı. Princeton’da verdiği ilk seminerde ise Albert Einstein, Wolfgang Pauli ve John von Neumann gibi büyük isimler vardı.

“Savaşın başlarında Manhattan Projesi’nde çalışmaya karar vermemin nedeni, bombayı Almanların yapacağını düşünmemdi. Bunun doğru bir karar olup olmadığını bilmiyorum.” -Richard Feynman, 1986

II. Dünya Savaşı yılları ve Manhattan Projesi

Doktorasını 1942’de verdi. Ancak savaş zamanıydı. ABD II. Dünya Savaşı’na girmişti. Araştırmasının son yılında büyük bir atom bombası projesinde (Manhattan Projesi) yer alması istendiğinde ilk tepkisi çok kesin bir “hayır” olmuştu. Çünkü o sırada tez çalışmasının son aşamalarına geliyordu: “Tezime geri döndüm,” diyecekti, “ama sadece üç dakikalığına. Sonra hemen düşünmeye başladım; Almanlar Hitler’e sahipti ve bir atom bombası geliştirme olasılığı açıktı ve bizden önce geliştirmeleri ihtimali çok büyük bir korku yaratıyordu.”

Bu sırada Feynman’ın özel hayatında üzücü bir sorun yaşanıyordu. Uzun yıllardır kız arkadaşı olan Arlene Greenbaum’a tüberküloz teşhisi konmuştu ve ailesi evliliklerine karşı çıkmıştı. Buna karşın Feynman, doktorasını verdikten aldıktan kısa bir süre sonra hiçbir aile üyesi olmadan Arlene’le evlendi. Evliliğinden kısa bir süre sonra ise Manhattan Projesi için yeni inşa edilen Los Alamos sitesine gidecekti. Olağanüstü yeteneği keşfedilmiş ve kısa sürede projenin teori ekibinin başına atanmıştı. Arlene ise bombanın ilk testinden hemen önce 1945’te hayatını kaybedecekti. (Feynman daha sonra iki kez daha evlendi ve iki çocuk sahibi oldu.)

Feynman, önce Princeton Üniversitesi’nde (1941-42) ve ardından Los Alamos’taki (1943-45) atom bombası projelerinde çalıştı. II. Dünya Savaşı ise korkunç bir yıkımının ardından son bulmuş, ardında yitik hayatlar ve büyük bir zarar bırakmıştı. Feynman, 1945 sonbaharında Dr. Bethe tarafından önerilerek Cornell Üniversitesi’ne teorik fizik profesörü olarak atandı. Los Alamos’taki çalışmanın stresi ve eşinin sağlığının kötüye gitmesini günbegün izlemesi onda büyük bir psikolojik iz bırakmış, bu sebeple ilk başta kendini sadece öğretmeye adamış ve araştırmasını bir kenara bırakmıştı.

Kendini uzunca bir süre ders anlatmaya verse de bir süre sonra araştırma yapma arzusu onu esir almış ve motive etmişti. II. Dünya Savaşı’ndan önce üzerinde çalıştığı Kuantum Elektrodinamik Teorisi’ne (QED) geri döndü. Görev teklifleri de alıyordu. 1950’de Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde (CalTech) teorik fizik profesörü olarak görev almaya başladı. Kariyerinin geri kalanında burada kalacaktı.

Feynman Diyagramları

Feynman’ın alana asıl katkısı, doktora tezi çalışmasının ardından kuantum mekaniği çalışmaları olacaktı. Şu anda “Feynman Diyagramları” olarak adlandırılan, etkileşen parçacık sistemlerinin davranışını tanımlamak için gerekli matematiksel ifadelerin grafik analogları olan diyagramları tanıtmıştı.

Şimdi fizikçiler tarafından evrensel olarak kabul gören Feynman’ın yaklaşımı, o dönemde şüpheyle karşılanmıştı. Dalgalar fikrini terk ederek fizik olaylarını parçacık etkileşimleri açısından değerlendirmiş ve bunları şema haline getirmenin pratik bir yolunu sunmuştu.

Feynman Diyagramları’yla sembolleri soyut bir şekilde kullanarak, aksi takdirde hesaplanması haftalar alacak olan karmaşık olayları anlamayı mümkün hale getirmişti. Ortaya çıkan tahminler, çok çeşitli deneylerde şaşırtıcı bir hassasiyetle doğrulanacaktı. Ancak teknik, eski yöntemlere bağlı olan bazı fizikçileri şok etmişti.

1965’te kazandığı Nobel Ödülü’nden sonra verdiği demeçten: “Bu çalışmayı yaptığım yıl 1949’du. Herhalde ellerinde kazanacak adam kalmadı ki geriye dönüp eski çalışmalara bakmaya başladılar.” – Richard Feynman

1965’te Fizik’te Nobel Ödülü kazanıyor

Feynman, neredeyse her fiziksel ve kimyasal süreci yöneten Kuantum Elektrodinamiği Teorisi’ni şekillendirerek -20’li yaşlarında tamamladığı çalışmalarla- 1965’te Fizik’te Nobel Ödülü’nü Sin-Itiro Tomonaga ve Julian Schwinger’la paylaşmıştı. Nobel Komitesi bu ödülü şöyle gerekçelendiriyordu: “… kuantum elektrodinamiğindeki çalışmalar, temel parçacıkların fiziği adına derinlemesine sonuçlar doğuruyor.”

Ancak Feynman, Tomonaga ve Schwinger’dan farklı bir yaklaşım içindeydi. Onlar çalışmalarını diğer fizikçilerin çabucak anlayabileceği yollarla eski teoriye bağlarken Feynman, kuantum elektrodinamiğini sıfırdan inşa etmişti. İlk başta şüpheyle karşılanan yeni bir hesaplama yöntemi icat etmişti.

Feynman’ı Cornell’den iyi tanıyan Freeman Dyson, “Tüm fiziği tek başına yeniden keşfetmeye çalıştı,” diyecekti. Feynman’ın Fizik Dersleri’nde söylediği bir söz ise bu noktada herkes için çok önemliydi: “Yeni bir şeyin ortaya çıkmasından asla korkmamalısınız. Zamanı geldiğinde size kendini gösterecek, siz de onu anlamaya çalışacaksınız. Ve tabii bu çok heyecan verici olacak!”

Derslerdeki anlaşılır anlatımı ve kullandığı etkin vücut dili ve yüksek enerjisiyle dinleyicileri pürdikkat kendine odaklıyordu.

Son yılları

1979’un başlarında Feynman’ın sağlığı kötüleşti ve mide kanseri nedeniyle ameliyat oldu. Başarılı bir ameliyattı ve doktorları bir daha nüksetmeyeceğini düşünüyordu. İyileştikten sonra ünlü bir halk figürü haline gelmiş ve ilgi odağı olmuş, yazdıklarıyla fiziği halk odağında popüler hale getirmişti. Aynı zamanda bir eğitimci ve bir yazar olarak modern fizikte derin bir iz bırakmıştı. Derslerinde kullandığı etkin vücut dili ve yüksek enerjisiyle dinleyicileri pürdikkat kendine odaklıyordu.

Feynman, çalışmaları için birçok onursal ödül alacaktı. American Physical Society, American Association for the Advancement of Science, National Academy of Science ve Royal Society of London’a seçilmişti. Aldığı ödüller arasında Albert Einstein Ödülü (1954) ve Lawrence Ödülü (1962) de vardı.

Son büyük görevi ise 28 Ocak 1986’da uzay mekiği Challenger’daki patlamanın nedenini araştırmak için kurulan bir komitede aldığı görevdi. Soruşturma boyunca sağlığı kötüye gitti ve 1987’nin sonlarına doğru kanser nüksetti ve 15 Şubat 1988’de hayatını kaybetti.

O bir dehaydı!

L Chandler, Boston Globe’da onun ölümünden sonra şunları yazacaktı: “Feynman, hastalığına rağmen, daha iki hafta öncesine kadar CalTech’te ders vermeye devam eden popüler ve enerjik bir öğretim görevlisiydi. Doyumsuz merakı, nazikliği, parlak zekâsı ve eğlenceli mizacıyla tanınmıştı.”

Biyografisini yazan James Gleick ise onun karakterini şu şekilde tanımlıyor: “Tutkulu, hesaplamada gizemli bir şekilde parlak ama edebiyata tuhaf bir şekilde ilgisiz.” Princeton’daki Advanced Study Enstitüsü’nden Freeman Dyson, “O, neslinin en özgün zihniydi,” derken American Physical Society’nin Eski Başkanı Sidney D. Drell ise “O, zamanının en yaratıcı teorik fizikçisi ve gerçek bir dehaydı,” diyecekti. “Fiziğin hemen her alanına benzersiz yaratıcılığıyla temas etti.”

Belki de onunla ilgili en güzel sözleri de zamanında Cornell Üniversitesi’ne kabul edilmesini sağlayan Dr. Hans Bethe söyleyecekti: “İki tür dâhi vardır. Sıradan dâhiler, harika şeyler yapsalar da yeterince sıkı bir çalışmayla sizin de aynı şeyi yapabileceğinizi hissetmenizi sağlar. Bir de sihirbazlar vardır. Başka kimsenin yapamayacağı ve tamamen beklenmedik görünen şeyler yapar, işte bu Feynman’dır.”

Yazı: Batuhan Sarıcan (batusarican@gmail.com)

Kaynakça:

Michelle Feynman, Güzel Dediniz Bay Feynman. Çev: Z. A. Tozar, Domingo Yayınları, İstanbul, 2016

https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Feynman/#reference-17

https://www.nytimes.com/1988/02/17/obituaries/richard-feynman-dead-at-69-leading-theoretical-physicist.html

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1965/feynman/facts/

Meraklı çocukluktan Nobel Ödülü’ne Richard Feynman! yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.