Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
MODERN FİZİĞİN TEKNOLOJİDEKİ UYGULAMALARI (part.4) (NANOTEKNOLOJİ…
MODERN FİZİĞİN TEKNOLOJİDEKİ UYGULAMALARI (part.4)
NANOTEKNOLOJİ
:check: Gelecek yüzyılda programlanabilir maddeler yapılarak sahip olunan eşyalar, atılmadan sadece yazılımları değiştirilerek ihtiyaç duyulan şekilde kullanılabilecektir.
:check: Nanometre boyutundaki madde ve enerjileri inceleyen bilim dalına NANOBİLİM denir.
:check: Nanoteknolojide KUANTUM FİZİĞİNİN ilkelerinden yararlanılır.
:check: Taramalı Tünelleme Mikroskobu
:check: Yarı iletken olan Silisyum, nanometre boyutunda bir tel haline getirildiğinde iletken hale gelir.
Nanomalzemeler
Nanotel
Nanolevha
Nanoparçacık
Karbon
Grafit: Yumuşak ve iletkendir.
Grafen: Tek boyutta karbon atomlarının oluşturduğu GRAFEN normal koşullarda çok güçlü, kararlı atom zincirleridir ve iyi bir iletkendir.
Karbon nanotüplerin yapımında belirli bir düzende kesilip yuvarlanan grafen kullanılmaktadır.
Grafenin özelliklerinden biri, oda sıcaklığında elektronların herhangi bir çarpışma yapmadan uzun mesafeleri alabilen bir yapısının olmasıdır.
Grafenin diğer bir özelliği de dik yöndeki elektrik alana verdiği tepkidir.
Transistör yapımı
Işığın neredeyse tamamını geçirmesi, elektriği gümüş ve bakırdan çok daha iyi iletmesi, çok güçlü ve esnek olması saydam ve katlanabilir ekran teknolojisinin geliştirilmesinde büyük rol oynamaktadır.
Elmas: Çok sert, kırılgan ve yalıtkan bir maddedir.
Fulleren: Grafitin lazerle buharlaştırılması ve ortaya çıkan karbon buharının yoğunlaştırılması sonucu oluşturulmuştur.
Fullerenler, yerleştirildikleri yüzeyin hem elektriksel hem de optik özelliklerini değiştirir.
Karbon atomlarından oluşan top şeklindeki kapalı kafes yapısı
Nanomalzemelerin Teknolojideki Yeri
Arabalarda bulunan hava yastıkları:
Bu yastıklarda araba ani fren yaptığında bu hareketi saptayan minik ölçme cihazları vardır. Bu cihaz, yaya bağlanmış mikroskobik bir toptan oluşur. Fren esnasında topun hareketi küçük bir elektrik yükü üretirken bu yük büyük bir miktarda nitrojen gazı açığa çıkaracak bir patlamayı tetikler ve yastık açılır.
Kendini temizleme özelliği bulunan duvar boyaları, kir tutmayan halılar, kumaşlar ve kırışmayan, kısmen renk değiştiren kıyafetler.
Nanomalzeme üretiminde çeşitlilik var.
Nanorobotlar. Tıp alanı.
Dayanıklı, temiz ve güvenli malzemeler, az maliyetle daha kaliteli ve daha hızlı üretiliyor.
X IŞINLARI
:check: O zamanlar bilinmeyen bir ışın çeşidi olduğundan X-ışını denmiş.
:check: X ışınları, Dünya yörüngesine oturtulan uydulardaki X ışını teleskopları ile kara deliklerin yaydığı X ışınlarının incelenmesinden süpernova kalıntılarının incelenmesine kadar pek çok alanda kullanılır.
ÖZELLİKLERİ
Yüksüzdür. Manyetik ve elektrik alandan etkilenmez.
Fotoğraf filmine etki eder.
Boşlukta doğrusal ve ışık hızıyla yayılır.
Çok kısa dalga boyuna sahip elektromanyetik dalgadır. Çok yüksek enerjili olduğundan kurşun bloklar haricindeki maddelerden geçebilir.
Yüksek enerjili olduğu için atomları iyonlaştırır. Bu nedenle iyonlaştırıcı radyasyon türüne girer ve canlı dokulara zarar verir.
Elektromanyetik dalga olduğu için maddeden geçerken bir kısmı saçılıma uğrarken bir kısmı da soğurulur.
X-ışınları ENİNE DALGADIR. Bu nedenle GİRİŞİM, YANSIMA, KIRINIM gibi özellikleri vardır.
TÜRLERİ (madde etkileşimi sonucu)
Sürekli X-Işınları
:explode: Yüksek enerjili elektronların (ağır bir atom tarafından) yavaşlatılmasıyla elde edilir.
:explode: Fotoelektrik olayın tersi bir işlemle yüksek enerjili elektronlar bir metal yüzeye çarptırıldığında ivmeli hareket eden elektronlar X-ışını yayınlar.
Elektron--> Elektron + Foton
:explode: Belirli bir minimum dalga boyundan belirli bir max dalga boyuna kadar sürekli bir dağılım gösterir. Bu nedenle oluşan ışımaya da SÜREKLİ IŞIMA adı verilir.
:explode: Serbest elektronlar, bu olayı boş uzayda gerçekleştiremez.
Karakteristik X-Işını
:explode: Bir hızlandırıcı gerilimle hızlandırılan elektronlar, atom çekirdeğinin ilk enerji seviyesinden elektron koparabilir.
:explode: Atomun dış yörüngesinde bulunan ve çekirdeğe daha az bağlı olan elektronlar, boşalan bu elektron enerji seviyesini doldurur. Bu sırada 2 enerji seviyesi arasındaki fark kadar enerjiye sahip foton salınır.
:explode: Bu şekilde elde edilen X-ışınlarına karakteristik X-ışınları adı verilir. Işımaya da karakteristik X-ışınları adı verilir.
:explode: Kesikli değerlerde gerçekleşir bu ışıma, sürekli değildir.
:explode: Atom spektrumları, atomların parmak izidir. Karakteristik X Işınları da atoma özgü olduğundan elementlerin kimyasal analizinde kullanılır.
OLUŞUMU
1.Doğal X-Işınları
:explode: Çekirdek bozunumu nedeniyle kendiliğinden gerçekleşir.
:explode: Beta bozunumunun bir türü olan elektron yakalama olayında atom çekirdeği, çekirdeğe en yakın olan atomik seviyeden bir elektron yakalar. Üst enerji seviyelerinde bulunan elektronlardan biri bu boşalan seviyeye iner ve bu geçiş sırasında enerjisi X-Işını bölgesine düşen foton yayınlar.
2.Yapay X-Işınları
X-ışını tüpü, havası boşaltılmış bir tüptür.
Tüpün SAĞ tarafı ANOT, BAKIR VE POZİTİF YÜKLÜ ELEKTROT
Tüpün SOL tarafı KATOT, TUNGSTEN VE NEGATİF ELEKTROT
Anot ile katot arasına yüksek gerilim uygulandığında katottan elektronlar yayınlanır ve anota doğru hızlandırılır. Hızlanan elektronlar hedefe çarptığında ani olarak yavaşlar.
Elektronların bu şekilde ivmeli hareketleri nedeniyle elektromanyetik ışıma oluşur. Yüksek potansiyel fark altında hızlandırılan X ışınıdır.
FUN FACT: Katotun tungsten filaman olma nedeni, elektron bombardımanındaki yüksek sıcaklıklara erimeden dayanabilmesidir.
TEKNOLOJİDEKİ KULLANIMI
Radyografiyle kanser, verem, skolyoz teşhisi
Radyoskopiyle solunum hareketleri izlenir.
Endüstri alanında radyometalografi yöntemiyle madenlerin yapısı incelenir.
Yıldızlara olan mesafenin hesaplanması; keşfedilen yıldızların, gezegenlerin ve kara deliklerin araştırılması
Reaktörlerin çalışması
Kapı geçişi güvenlik
Sanat eseri sahte mi değil mi teşhisi
Maddenin kristal yapı ve moleküllerinin incelenmesi
Yarı iletken, süper iletken ve nanomalzemenin geliştirilmesi
Canlıların genetik yapı incelemesi
Yeni element keşfi ve özellik belirlemesi
Nükleer fizikte atom çekirdek özellikleri tayini.
CANLILAR ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ
Çok yüksek frekanstadır, enerjileri yüksek. Bu yüzden X-ışını radyasyonu, kimyasal bağlar üzerinde yıkıcı etkiye ve DNA yapılarını parçalayıp hücrenin zarar görmesine sebep olur.
Bu ışınlar, hızlı böünen hassas hücrelere kolay etki ettiği için no babies, no pregnant women.
Genetik yapıda bozulmalar meydana gelir.
Bu bozunma mutasyona sebep olur ve kanser riskini artırır.
