Nişantaşı Anadolu Lisesi Atomik Bilim Dergisi 2022

Yayın Direktörü

Ertan DEMİRTAŞ

Dergi Grubu Genel Yönetmeni

Eren Gümüş

Dergi Kapak Tasarım

Eren Gümüş

Dergi Mizanpaj/Tasarım/Görsel

Eren Gümüş

Yazı İşleri Yönetmeni

Büşra Kılıç

Görevli Öğrenciler

Eren Gümüş
Kadir Arslan Böğürcü

Büşra Kılıç
İrem Çalışkan

Ayda Sayar
Mehmet Ali Yılmaz
Yunus Bora Bayraktrar
Enis Tan Kocaelli
Ahmet Berkay Yılmaz

Ece Nur Güz

Danışman Öğretmenler

İsmail Altunay
Yasemin Altan
Pınar Özcan Çıtlak

Süreli Yayındır.
Kaynaklar yazıların sonunda belirtilmiştir.

İçindekiler

Kuantum Fiziği____________________________6
Yapay Güneş______________________________8
Işık Hızı Neden Geçilemez?_____________10
İnsan Kalp Hücresinden Yapılan Biyo-
melez Balık_______________________________12
Radyasyon________________________________14
Tesla Vanası______________________________15
Denizin Doğal Temizliği ve Algler _____16
Kara Delikler_____________________________17
Termo-dinamik___________________________18
Elektro-Manyetizma___________________20
Parçacık Fiziği___________________________21
Son Bulunan Elementler________________22
Biyo-Fizik_________________________________24
Yoğun Madde Fiziği_____________________25
Süngerler________________________________26
Hayal Gücünden Geleceğe: Jules Ver-
ne_________________________________________28
Wow! Sinyali_____________________________29
55 Cancri-e______________________________30
Nano Teknoloji___________________________32
Vücudumuz Bir Çözeltidir_____________33
Diş Macunu______________________________34

15

Sevgili okurlar,
Öğrencilerimiz ATOMİK adlı, geniş kapsamlı fen bilimleri
dergisini, dijital olarak yayına hazırladılar. Fizik, kimya ve
biyoloji alanında yeni araştırmaları, buluşları içeren dergiyi
merakla okuyacağınızı umuyorum. Çünkü öğrencilerimiz özenle
ilginç konuları ATOMİK adlı dergide paylaştılar. Fen bilimleri
dergisi ATOMİK’i yayın hayatına kazandıran öğrencilerimizi ve
onlara rehberlik eden öğretmenlerimizi tebrik ediyorum.

Ertan DEMİRTAŞ
Nişantaşı Anadolu Lisesi Müdürü

V

Kuantum
Fiziği

Bulunuşu/Bilim İnsanları Niels Bohr(sağ) ve Albert Einstein(sol)

Tüm yıldızları, evreni ve aklımıza gelip Temel Olarak Kuantum Fiziği
gelebilecek her şeyi oluşturan atomların,
atom altı mikroskobik parçacıklarının Kuantum fiziğinin temeli, her şeyin dalgalardan
evrenini yöneten kurallar bütünüdür. oluşmasıdır. Tanecikler de buna dahildir.
Bulunması kara cisim ışıması sayesinde Evrendeki her şey, hem dalga hem tanecik
olmuştur. Evrende bir cismin sahip olabileceği en doğasına sahiptir. Burada bahsedilen şey tüm
düşük sıcaklık -273,15 derecedir. Ama bir cismin evrenin dalga ve parçacık olduğu değildir elbette.
bu sıcaklıkta olması, cismin enerjisinin 0 olması Ancak tümü parçacık ve dalga özelliği taşır. 
anlamına geleceği için bu mümkün değildir.   Latince kökenli olan kuantum kelimesi “ne
Yani sıcaklığı olan her şey bir enerjiye sahiptir. kadar” anlamına gelmektedir. Yani burada
Enerjisi olan her şey de bir ışık kaynağıdır. Gözle bahsedilen şey ölçülebilirliktir. Kuantum fiziği ile
görülebilir skalanın dışında olduğundan dolayı saçılan ışık frekansı dahi ölçülebilir. 
göremiyor olsak da termal bir kamerayla bakınca   Kuantum fiziğini bilimsel diğer olgulardan
bizim dahi ışık yaydığımızı rahatlıkla görebiliriz. ayıran can alıcı bir nokta da şudur:Bilimde
Ancak her şey farklı ışık yayar. Asıl soru, neden deney ve o deney sonrasında ortaya çıkacak
her maddenin farklı sıcaklıklarda, farklı renklerde olan net bir sonuç vardır ama kuantum fiziğinde
ışık yaydığıydı.  yapılan bir deney sonucu olarak aklınıza
Bilim insanları farklı gazları ısıttıklarında çok gelen her olasılık bir ihtimali oluşturur. Bunun
garip bir şey fark ettiler. Gazlar ısıtıldığında anlamı, parçacıkların aynı anda birden fazla
ortaya çıkan aleme prizmadan bakıldığında durumda olabilmesidir. Ayrıca klasik fizikte
renklerin farklı farklı, birbirlerinden çok ayrı dışarıdan deney ve gözlem yapar ve 3.gözden
durduğunu gördüler. Normal şartlarda renklerin olayı değerlendiririz. Ancak kuantum fiziği bir
kesintisiz bir gökkuşağı gibi görünmesi bütündür. Ve bunun üzerinde çalışan insanlar
gerekiyordu. Bu nasıl olmuştu? 3.gözden gözlem yapmazlar, bu bütünün
O zamanlar bu konuya takıntılı olan Max parçalarıdırlar. Evrendeki her varlığın da olduğu
Planck, aylarca kesintisiz bu sorunun cevabını gibi.
bulmak için uğraştı. Ne kadar formül varsa
hepsini denedi ama başaramadı. Ta ki denkleme Büşra Kılıç
bir sabit ekleyene kadar (Planck Sabiti). O
an bütün taşlar yerine oturmuş, bir maddeden
yayılan ışığın hangi dalga boyunda yayılacağını
açıklamıştı. Bu formülle birlikte söylediği şuydu:
“Bir maddenin belli bir dalga boyunda ışık
üretebilmesi için enerji harcaması gerekir. Ve
her dalga boyunda bir maddeden yayılacak olan
enerji miktarı sınırlıdır.“ 
Üstelik ışığın yalnızca dalga değil, parçacık da
olduğunu ve kuanta adı verilen paketler halinde
yayıldığını da söyleyerek kuantum fiziğinin
temelini atmıştır. Daha sonra Einstein, Bohr gibi
bilim insanları da bu konu üzerinde çok önemli
araştırmalar yapmıştır.

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3

6 | Atomik Bilim Dergisi

Atomik Bilim Dergisi | 7

Yapay
Güneş

Galaksimizde bulunan Güneş, nükleer füzyon reaksiyonu yoluyla enerji üretir. Güneş’in
içinde, hidrojen atomları birbirleriyle çarpışır ve muazzam yerçekimi basıncı altında son
derece yüksek sıcaklıklarda - yaklaşık 15 milyon santigrat derece - birleşir. Her saniye 600
milyon ton hidrojen helyum oluşturmak için birleştirilir. Bu işlem sırasında, hidrojen atomlarının

kütlesinin bir kısmı enerjiye dönüşür. Nükleer Füzyon ile Nükleer Fisyon
Yapay güneş nedir? Arasındaki Fark
Çin, Güneş’in enerji üretim sürecini taklit ettiği

için “Yapay güneş” olarak bilinen nükleer fisyon Füzyon, büyük miktarlarda nükleer atık

reaktörünün ilk testini başarıyla tamamladı. üretmeden çok yüksek düzeyde enerji üretebilen

Nükleer fisyon, çok az atık ürünle muazzam bir nükleer teknolojidir ve bilim adamları on

miktarda temiz enerji üretebilen umut verici bir yıllardır bunu mükemmelleştirmeye çalışıyorlar.

teknolojidir. Şu anda nükleer güç, füzyonun aksine bir süreç

Yapay Güneş HL-2M olan fisyon şeklinde elde edilmektedir (enerji,
ağır bir atomun çekirdeğini iki veya daha fazla
Yakın zamanda Çin, daha sürdürülebilir hafif atom çekirdeğine bölerek üretilir). Fisyon
hale getirilebilirse uzun yıllar boyunca enerji elde etmek daha kolaydır, ancak atık üretir.
üretebilecek bir nükleer füzyon reaktörü olan

“yapay güneşi” başarıyla test etti. Füzyon çok pahalı bir süreç, ancak Çin’in testleri, araştırmacıların

maliyetleri düşürmenin yollarını aramalarına yardımcı olabilir.

Çin’in “yapay güneşi”, Chengdu, Çin’deki Güneybatı Fizik Enstitüsü’nde (SWIP) bulunan bir

tokamak füzyon reaktörü HL-2M olarak adlandırılıyor. Reaktör, Güneş’in çekirdeğinden on kat daha

sıcak olan 150 milyon santigrat dereceden daha yüksek sıcaklıklara ulaşabilen bir plazma oluşturmak

için güçlü manyetik alanlarla hidrojeni sıkıştırıyor ve aşırı fazla miktarda enerji açığa çıkarıyor.

Plazma, mıknatıslar ve süper soğutma teknolojisi ile muhafaza edilir.

Tokamak nedir?

Bir tokamak (/ˈtoʊkəmæk/; Rusça: токамáк),

güçlü bir manyetik alan kullanarak maddeyi

torus şeklinde hapseden bir cihazdır. Tokamak,

kontrollü termonükleer füzyon gücü üretmek

için geliştirilen çeşitli manyetik hapsetme

cihazlarından biridir. 2016 itibariyle, pratik bir

füzyon reaktörü için önde

gelen adaydır.

Tokamak (Temsili)

8 | Atomik Bilim Dergisi

HL-2M Tokamak’ının ITER’deki
Görevi

Çin, Uluslararası Termonükleer Deneysel

Reaktör (ITER) Projesinin bir parçasıdır. HL-

2M’nin akı kararsızlığı ve aşırı yüksek sıcaklık

plazma manyetik olayları gibi konularda

araştırmaları ITER’in kendi tokamak reaktörünü

yapabilmesine büyük derece katkıda bulunacak.

ITER nedir?

ITER (Uluslararası Termonükleer Deneysel

Reaktör, iter, Latince “yol” veya “yol” anlamına

gelir), Dünya’da enerji yaratmak için Güneş’in

füzyon süreçlerini kopyalamayı amaçlayan

uluslararası bir nükleer füzyon araştırma ve

mühendislik mega projesidir. 2025 yılının

sonlarında yapılması planlanan ana reaktör ve ilk

plazmanın inşaatının tamamlanmasının ardından,

dünyanın en büyük manyetik hapsedilmiş

plazma fiziği deneyi ve en büyük deneysel

tokamak nükleer füzyon reaktörü olacak. Güney

Fransa’daki Cadarache tesisinin yanında inşa

ediliyor. ITER, 1950’lerden bu yana inşa edilen

100’den fazla füzyon reaktörünün en büyüğü

olacak ve bugün çalışan diğer tokamakların on

katı plazma hacmine sahip olacak.

ITER üyeleri kimlerdir?

Şu anda ITER Anlaşması’nın yedi imzacısı var:

Çin, Avrupa Birliği, Hindistan, Japonya, Rusya,

Güney Kore ve Amerika Birleşik Devletleri.

ITER’in Amacı nedir?

ITER’in belirtilen misyonu, büyük ölçekli,

karbonsuz bir enerji kaynağı olarak füzyon

gücünün yapılabilirliğini göstermektir.

Daha fazla örnek verecek olursak;

Anlık olarak verilen termal güçten 10 kat daha

güçlü bir füzyon plazması yaratma.

Trityum yetiştirme kavramlarını doğrulamak.

8 dakikaya kadar süren bir füzyon darbesini

kontrol altında tutmak.

Plazmanın yanarkenki durumu ile deney

yapmak.

Nötron kalkanı / ısı dönüşüm teknolojisi

geliştirmek.

Bir füzyon güç istasyonu için gereken

teknolojileri ve süreçleri geliştirmek bunlardan

bazılarıdır.

Kaynak 1 Enis Tan Kocaelli
Kaynak 2 Bora Bayraktar
Kaynak 3

Atomik Bilim Dergisi | 9

Işık
Hızı

?Neden

Geçilemez

1905’te Albert Einstein, hazırladığı bir makalede ilginç bir noktaya
dikkat çekmiştir. Buna göre “Zaman ancak hareketle, cisim hareketle,
hareket cisimle vardır. O halde; cisim, hareket ve zamandan birinin
diğerine bir önceliği yoktur. Galileo’nin Görelilik Prensibi, zamanla
değişmeyen hareketin göreceli olduğunu; mutlak ve tam olarak tanımlanmış
bir hareketsiz halinin olamayacağını önermekteydi. Galileo’nin ortaya
attığı fikre göre; dış gözlemci tarafından hareket ettiği söylenen bir gemi
üzerindeki bir kimse geminin hareketsiz olduğunu söyleyebilir.” Bu
iddianın sonucunda E=mc2 formülüne ulaşmıştır. Eğer hız ışık hızına göre
(c sabiti) çok küçük ise Newton kanunları ile de aynı sonuçları vermektedir.

Bu teoriye göre hiçbir cisim ışık hızından hızlı gidemez. Işığın hızı limit
hızdır.
Peki ışık hızına yakın bir hızda seyahat eden bir trenin içindeki çocuk
koştuğunda ışık hızını geçmiş olmaz mı?
Limit Hız denmesinin sebebi bu. Geçememeli. Doğa buna engel olmak
için gerekeni yapacaktır. Peki bunu nasıl yapar?
Işık hızına yaklaştıkça cismin içinde zaman daha yavaş akmaya başlar.
Örneğimizde trenin içinde koşan bir çocuktan bahsetmiştik. Çocuğun trenin

içindeki hızı Yol/Zaman ile hesaplandığına göre ve çocuk tren içindeki

o yolu alacağına göre, ışık hızının aşılamaması için zamanın değişmesi
gerekir. Çocuk için zaman daha da yavaş akar ve Işık hızı limiti korunmuş
olur.
Bu teori ışık hızına yakın bir hızda seyahat etmenin mümkün olması
durumunda geleceğe doğru zamanda yolculuk yapılabileceğini de göstermiş
olur.
Başka bir bakış açısıyla ışık hızında seyahat edebilirsek gitmek istediğimiz
yer bizden milyon ışık yılı uzakta bile olsa yolcular için birkaç dakika
geçmiş olacak.

Ayda Sayar

Kaynak 1
Kaynak 2

10 | Atomik Bilim Dergisi

Atomik Bilim Dergisi | 11

İnsan Kalp Hücresinden
Yapılan Biyomelez Balık

Harvard Üniversitesinde çalışan araştırmacılar, Emory Üniversitesinde çalışan
meslektaşlarıyla beraber insan kök hücrelerinden elde edilmiş kalp kas hücrelerinden
yapılan ve tamamen otonom olan ilk biyomelez balığı geliştirmişler. Yapay balık,
pompalama yapan bir kalbin kasları gibi kasılarak yüzüyor. Yeni gelişme, araştırmacıları daha
karmaşık yapay kas pompası geliştirmeye ve kalp ritim bozukluğu gibi kalp hastalıklarının
inceleneceği bir platform oluşturmaya bir adım daha yaklaştırıyor.
Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesinde biyomühendislik ve
uygulamalı fizik profesörü olan kıdemli yazar Kit Parker, “Nihai hedefimiz, bir çocukta kusurlu
şekilde oluşan kalbin yerini alacak yapay bir kalp üretmek” diyor. “Kalp dokuları veya kalplerde
gerçekleştirilen ve aralarında bizim yürüttüğümüz bazı
çalışmaların da bulunduğu çoğu çalışmada, mühendislik
uygulanan dokularda anatomik özelliklerin veya kalbin
basit şekilde atışının tekrarlanmasına odaklanılmış.
Fakat bu çalışmada daha zor bir şey yaparak, tasarımımızda
kalbin biyofiziğinden ilham aldık. Şimdiyse kalp taramasını
plan şeklinde kullanmak yerine, kalbi çalıştıran biyofiziksel
ilkeleri belirliyor ve onları tasarım kriteri şeklinde
kullanarak yaşayan bir sistemde, yüzen bir balıkta
tekrarlıyoruz. Başarılı olup olmadığımızı
burada daha kolay görüyoruz.”
Çalışma iki gün önce Science
bülteninde yayımlandı.
Araştırmacıların geliştirdiği
biyomelez balık, Parker’in
Hastalık Biyofiziği
Grubu’nca yürütülen
önceki araştırmalara
dayanıyor.

Laboratuvar, 2012
yılında farelerden
alınan kalp kas hücrelerini
kullanarak deniz anası benzeri
biyomelez bir pompa oluşturmuş. 2016
yılında ise yine farelerin kalp kas hücreleri
kullanılarak yüzen, yapay bir vatoz balığı geliştirilmiş.
Yeni araştırmada ekip, insan kök hücrelerinden elde
edilen kardiyomiyositlerden yapılan ilk otonom biyomelez
aygıtı oluşturmuş. Aygıtta, zebra balığının şeklinden ve yüzme
hareketinden ilham alınmış. Biyomelez zebra balığı, önceki
aygıtlardan farklı olarak kuyruk yüzgecinin her iki tarafında birer tane
olmak üzere iki adet kas hücresi katmanına sahip.Bir taraf kasıldığı zaman
diğeri gevşiyor ve bu gevşeme, mekanik açıdan hassas bir protein kanalının
açılmasını tetikliyor.
Kanalın açılması sonucunda kasılma meydana geliyor ve bu kasılma da bir
gevşemeyi tetikliyor. İşlem böyle devam ediyor ve balığı 100 günden fazla
süre ittirebilen kapalı bir döngü sistemi meydana geliyor.

12 | Atomik Bilim Dergisi

Çalışmanın birinci yazarı ve doktora sonrası Biyomelez Bir Pompa
araştırma görevlisi olan Keel Yong Lee, “İki
kas katmanı arasındaki mekano-elektriksel Biyomelez Bir Balık
kalp sinyallerini sonuna kadar kullanarak, her
kasılmanın diğer taraftaki gevşemeye yanıt Yapay Vatoz Balığı
olarak kendiliğinden gerçekleştiği bir döngü
oluşturduk” diyor. Biyomelez Balık Kancada
“Elde edilen sonuçlar, kalp gibi kas
pompalarında geri besleme mekanizmalarının “Nihai hedefimiz, bir çocukta kusurlu
rolünü vurguluyor.” şekilde oluşan kalbin yerini alacak
Araştırmacılar ayrıca kalp pili gibi otonom bir yapay bir kalp üretmek”
hız denetim boğumu oluşturarak, kendiliğinden KIT PARKER
meydana gelen bu kasılmaların sıklığı ve ritmini
kontrol etmişler. Yazar: Leah Burrows
Oluşturulan iki kas katmanı ve otonom hız Çeviren : Ozan Zaloğlu
denetim boğumu, ileri geri doğru kendiliğinden
ve sürekli şekilde gerçekleşen eşgüdümlü yüzgeç Kaynak
hareketlerinin oluşturulmasını sağlamış.
Önceden Hastalık Biyofiziği Grubu’nda doktora
sonrası araştırma görevlisi olan eş birinci yazar
Sung-Jin Park, “Bu iki dahili hız denetim
mekanizması sayesinde balığımız, önceki
çalışmaya göre daha uzun yaşıyor, daha hızlı
gidiyor ve daha verimli yüzüyor” diyor.
“Yeni araştırma, mekano elektriksel sinyallerin
hem kalp ritmi yönetiminde bir tedavi hedefi
biçiminde araştırılması, hem de sinoatriyal
düğüm bozuklukları ve kalp ritim bozukluğunun
patofizyolojisini anlama bakımından model teşkil
ediyor.”
Bu biyomelez balık, buzdolabınızdaki balıkların
aksine zamanla gelişiyor. Balığın kas kasılma
genişliği, azami yüzme hızı ve kas eşgüdümü,
kardiyomiosit hücrelerinin olgunlaştığı ilk ayda
artış göstermiş. Nihayetinde bu biyomelez balık,
doğadaki zebra balığına benzer hızlara ve yüzme
verimliliğine ulaşmış.
Araştırma takımının sıradaki hedefi, insan kalp
hücrelerinden çok daha karmaşık biyomelez
aygıtlar oluşturmak. “Oyun hamurundan
da model bir kalp yapabilirim ama bu, bir
kalp yapabileceğim anlamına gelmez” diyor
Parker. “Bir kabın içerisinde zonklayan bir
boğum haline gelene kadar rastgele tümör
hücreleri yetiştirebilir ve ona bir kalp organoidi
diyebilirsiniz. Fakat bunların hiçbiri, tasarımı
itibarıyla hayatınız boyunca bir milyardan fazla
kez atan ve bu esnada da hücrelerini yeniden
oluşturan bir sistemin fiziğini tekrarlamaz. İşte
asıl mesele bu. Biz de burada çalışma yapacağız.”

Atomik Bilim Dergisi | 13

Radyasyon Ancak röntgeni çeken doktorlar gün içinde
defalarca maruz kalacaklarından çalışma saatleri
Radyasyon ortamda taşınan enerji olarak buna göre ayarlanır.
tanımlanabilir. Bu enerji, parçacıklar Radyoaktif maddeler dediğimiz kararsız
ve elektromanyetik dalgalar ( ‘foton’ yapıdaki elementlerin neden olduğu parçacık
denilen kütlesi bulunmayan enerji paketçikleri ) tipi radyasyonlar en güçlü radyasyon türüdür.
aracılığıyla taşınır. Kısa bir süre içinde DNA’mızı bozarak kanser
Radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızıl ötesi yapabilir. Daha uzun süre maruz kalındığında
ışınlar, görünür ışık, mor ötesi ışınlar, X Işınları doğrudan moleküllerimize zarar vererek
ve gama radyasyonu gibi radyasyon türlerine ölümümüze neden olabilirler.
elektromanyetik radyasyon; alfa ışıması, beta Bununla birlikte radyasyonun etkisini arttıran
ışıması ve nötron ışımasına parçacık radyasyonu; bir diğer faktör de kaynağa olan mesafedir.
ultrason, ses ve sismik dalgalara akustik Radyasyonun gücü mesafenin karesi ile ters
radyasyon ve uzay-zaman dokusu boyunca orantılıdır. O yüzden bir uranyum oksit parçasını
yayılan kütle çekim dalgalarına kütle çekimsel elinizde tutmuyorsanız vereceği hasar çok daha
radyasyon adı verilir. az olacaktır.
Bir atoma enerji aktarılarak atomdan elektron Güvenli olması beklenen radyasyon seviyelerini
koparılmasına iyonlaşma denir. Eğer taşınan ( yılda 50.000 μSv, hatta 250.000 μSv’e kadar
enerji, atomlarda iyonlaşmaya sebep oluyor ise bile hasar almamak mümkün olabilir ). Bir iki
‘iyonlaştırıcı radyasyon’ adını alır. İyonlaştırıcı örnek verelim;
radyasyon türleri belli bir süreden daha fazla • Deniz seviyesinde yaşayan birisi, yaklaşık
alınırsa canlılara zarar verir. İyonlaştırıcı 3.000 μSv radyasyona kaçınılmaz olarak maruz
radyasyonun bir türü olan parçacık radyasyonu kalır. Deniz seviyesinden yükseldikçe bu miktar
ise sadece elektron koparmakla kalmaz atom da kademeli olarak artar.
çekirdeğinden de parça kopmasına neden olur. • Cep telefonu iyonize radyasyon
Bu tür radyasyon en zararlısıdır. üretmediğinden maruz kaldığınız radyasyon 0
İyonize olmayan radyasyon çeşitleri de uzun μSv dolaylarındadır.
süre alındıklarında elbette ki vücuda zarar • İnsan vücudu, 0.05 μSv radyasyon saçar.
verebilirler. Örneğin yazın Güneş’ten gelen Yani bir diğer insanın yanında uyuduğunuzda,
ultraviyole ışınlar belli bir süre derimizdeki arka plan radyasyonuna ek olarak 0.05 μSv
moleküllere zarar veremez ancak uzun süre radyasyona maruz kalırsınız.
geçtiğinde yanıklar oluşur. Oysa bir radyasyon • Bir muz yediğinizde, potasyum dolayısıyla 0.1
türü olan Yeşil Işık, ne kadar maruz kalırsanız μSv ek radyasyona maruz kalırsınız.
kalın bir hasar oluşturamaz. • Havaalanı güvenliğinden geçerken anlık
Röntgen cihazlarının yaydığı X Işınlarına maruz olarak 0.25 μSv ek radyasyona maruz kalırsınız.
kalmak hasta için zararlı olmayacaktır. Çünkü • Kolunuzun X-ray görüntüsünü çektirdiğinizde,
yılda birkaç kez hatta haftada birkaç kez röntgen anlık olarak 1 μSv ek radyasyon alırsınız.
çektirmek bile vücuda zarar vermeyecektir.
• Çernobil reaktörünün yanında, patlamadan
sonra 10 dakika kadar kaldığınızda
alacağınız radyasyon 50 Sv
civarındadır.

Ayda Sayar

Kaynak 1 Kaynak 3
Kaynak 2 Kaynak 4

14 | Atomik Bilim Dergisi

Tesla
Vanası

Tesla vanası veya Tesla valfı sıvıların
kısmen veya tamamen sadece tek yönde
akışına izin veren, herhangi hareketli
parçadan oluşmayan statik bir vanadır. Bu
statik özelliği sayesinde diğer tüm vanalardan
ayrılır. Nikola Tesla tarafından 1916 yılında icat
edilmiştir.
Akışkanın bir yöne akışını sağlamak için
içinde hareketli parçaları olan sistemler
kullanılmaktadır. Bu tür vanaların içinde
akışkanın geldiği yöne göre açılan ters yönde
geldiğinde kapanan bir kapakçık bulunur.
Bu kapak bir yaya bağlı metal küre, sıradan
bir kapak veya farklı bir tasarım olabilir. Bu
tür vanaların hepsinin ortak noktası içlerinde
hareketli bir parça barındırmalarıdır. Bu parçalar
zamanla hasar görürler. Bu olduğunda, ya akış
tamamen kesilir yada devamlı olur.

Tesla vanasında böyle bir parça yoktur. Nicola
Tesla, akışkanın hızını kendi hızıyla engelleyen
bir sistem kurmuştur. Bu sistemde akış tamamen
kesilmez ancak çok azaltılır. Hareketli hiç bir
parça içermediğinden sessizdir ve eskimez.
Şimdi çalışma şekline bakalım. Nehirler
geniş bir yerden dar bir boğaza geldiklerinde
hızlanırlar. Oysa dar bir yerden geniş bir bölgeye
geldiklerinde yavaşlarlar. İlk resimde görüldüğü
gibi sıvıyı genişleyen bir bölgeye göndererek
hızının azalması sağlanır. Yanlara giden sıvı ise
dar bölgeye girdiği için hızlanacaktır. Şimdi
bu hızlanmış sıvının yönünü değiştirip zaten
yavaşlamış olan ortadaki sıvıya gönderirsek onu
daha da yavaşlatmış olacağız. Basit ama dahice
bir çözüm. Bunu bir kaç kez tekrarladığımızda
sıvının hızı oldukça azalacak.
Suyun akışının tamamen kesilmemesi yüzünden
bu güne kadar çok kullanım alanı bulamamıştır.
Ancak günümüzde mikro pompalar gibi mekanik
parça yerleştirilemeyecek parçalarla yeniden
gündeme gelmiştir.

Ayda Sayar

Kaynak

Atomik Bilim Dergisi | 15

Algler

Algler Nedir Alglerin Çevreye Etkisi

Dünya üzerinde sayısı günümüzde dahi •Algler, su ekosisteminin işleyişi ve de
tam olarak belirlenememiş, milyonlarca devamlılığı açısında oldukça önemli roller
canlı türü yaşamını sürdürmektedir. Bu üretmektedirler. Sularda bulunan karbondioksit
canlı türlerinin her birinin, ekosistem içerisinde ve su, ışığın da etkisi ile algler tarafından
bir işlevi bulunmakta ve böylece ekosistemin karbonhidrata dönüştürülmektedir. Bu
varlığı devam etmektedir. Ekosistem içerisinde dönüştürülme işlemi ise, alglerin yapısında
oldukça önemli bir görev içerisinde bulunan bulunan pigmentler aracılığıyla gerçekleşir.
canlılardan bir tanesi de alglerdir. Halk arasında Dönüştürülme işlemi sonucunda ise, su
daha çok su yosunu olarak tanınır. ortamında çözünmüş oksijen ve de besin değeri
artış göstermektedir. Algler, bu işlemden dolayı
Algler Arasındaki Farklılıklar primer üretici olarak da adlandırılmaktadırlar.
Alglerin üstlendiği bu rol, algleri besin zincirinin
•Yeryüzünde yaşamını sürdürmekte olan ilk halkasına yerleştirmektedir.
alglerin oldukça farklı türleri bulunmaktadır. •Alglerin üretimde bulunması için, belirli
Bunun nedeni ise, prokaryotik ve ökaryatik koşulların sağlanması gereklidir. Bu koşullar,
hücre özellikleri, hücre çekirdeğinin yapısı sadece ısı, ışık ve de besindir. Eğer, algler
ve de kromofor yapısında meydana gelen normalden fazla besin üretirse, çevresel denge
pigment dağılımı, üreme farklılıkları ve bozulmaktadır. Bu bozulmaya ise biyoloji
kamçı gibi durumlardır. Ekosistem içerisinde biliminde “ötrofikasyon” adı verilmektedir.,
alglerin oldukça değişik alanlarda yaşamlarını
sürdürebilmektedirler. Algler, asıl olarak sulu Ötrofikasyonun Denizdeki Diğer
alanlarda yaşamlarını devam ettirirlerken, aynı Canlılara Etkisi
zamanda karlı ve buzlu alanlarda da yaşamlarını
sürdürebilmektedirler. Ötrofikasyon durumunda, denizde
• Yapılan araştırmalar sonucunda, yeryüzündeki yaşayan canlılar için ölüm tehlikesi belirmiş
alglerin %70 gibi oldukça önemli kısmının sulu demektir. Fazla besin üretiminden dolayı
alanlarda yaşadıkları belirlenmiştir. Alglerin sudaki besin üretimi artar ve böylece birtakım
sulak alanlardaki temel görevi ise, bu bölgelerde olumsuz durumlar meydana gelir. Bakteri ve
yer alan organik karbon bileşiklerini, mojör alg faaliyetlerinin ve de bulanıklığın besin artışı
primer olarak üretilmesidir. sonucunda meydana gelmesi nedeniyle, canlılar
•Alglerin yaşam alanları sulak alanlarda dahi için oldukça önemli olan güneş ışığı suyun alt
farklılık gösterebilmektedir. Öyle ki, bazı türler kısımlarına kadar giremez. Bu olay sonucunda,
sadece tuzlu suda yaşayabilirken, bazı türler sudaki oksijen, dip kısımlarda kalır. Bu durum
ise sıcaklığı oldukça yüksek derecelerde olan da, bazı canlılar için ölüme neden olabilmektedir.
kaynak sularında dahi yaşayabilmektedirler.
Fakat alglerin yaşam alanı olarak daha çok Otrasyon Ötrifikasyonun Su
göller ve de denizler olarak bilinmektedir. Deniz Arıtımında Kullanılması
ve de göllerde yaşayan algler, su yüzeyinin
Algler, atık sularda azot ve fosfor başta olmak
1 kilometre kadar altında üzere nutrientler, ağır metaller, pestisitler,
yaşayabilmektedir. Ama organik ve inorganik kirleticiler, radyoaktif
daha çok 100 metre maddeler gibi sucul ekosistemler tehlikeli olan
kadar altta yaşamlarını kirleticileri hücrelerinde biriktirerek çözünmüş
sürdürmektedirler. fazdan giderme yeteneğine sahiptirler. Bu sebeple
atık su arıtımında yaygın olarak kullanılan
organizmalar olarak karşımıza çıkmaktadırlar.
Alglerin radyoaktif materyalleri vücutlarında
depolaması, bu türlerin atık suların biyolojik
arıtımında kullanılmasını arttırmıştır.

Fatih Söylemez

Kaynak 1 Kaynak 2
Kaynak 3 Kaynak 4

16 | Atomik Bilim Dergisi

Kara
Delikler

Fizik kurallarını yıkıp geçen bir oluşum:Kara delikler. 
Newton evrensel kütle çekim yasasını ortaya koyduktan sonra bu yasa bilim insanlarınca
oldukça farklı yorumlanır olmuştu. Ama hepsinin aynı fikirde olduğu ortak bir nokta vardı:
Bir cismin kütlesi ile kütle çekiminin doğru orantılı olarak artması gerekiyordu. Kara deliklerin akıl
almaz derecede büyük boyutlarda olduğunu düşününce, misal Güneş’ten onlarca kat büyük olduğunu
söylediğimizde bu ışığın bile ondan kaçışının olamayacağını belirtir. 
Kara delikler ile ilgili ilk varsayımımız yaklaşık 400 yıl kadar önce böyleydi. 
Aslında çok da yanlış bir çıkarım olduğunu söyleyemeyiz, hatta zamanına göre oldukça bilimsel
ve doğru bir yaklaşımdı. Yalnızca bir cisim bahsettiğimiz kadar devasa olunca olacakları tam olarak
anlatamıyordu. Işığın dahi kaçamadığı bir olgu insanlara çok olası gelmiyordu. Ancak asıl tartışma
yaklaşık bir asır önce Einstein’in bilim dünyasına bomba gibi düşecek olan bir başka fikriyle
başlayacaktı. Einstein uzay zamandan bahsetmiş ve evrenin bir kumaş olduğundan, bir cisim ne kadar
büyükse o kumaşı o kadar büktüğünden bahsetmişti. Zaman da bükülebilir ve hatta durabilirdi dahi.
Bu teoriden yola çıkan fizikçi Karl Schwarzschild çok ilginç bir çıkarım yaptı.
Bir cismin kütlesi sabitken boyutunu atomlar izin verdiğince azaltınca yoğunluğunun inanılmaz
derecede artacağını söyledi. Ve bükülme de yoğunlukla oranlı şekilde artacaktı. Örneğin Dünya’mızı
9 milimetreye sığdıracak şekilde (ortalama bir tabanca mermisi kadar) küçülttüğümüz zaman
yoğunluk eninde sonunda öyle bir seviyeye ulaşacak ki uzay zaman sonsuza dek bükülebilecek. Uzay
zamanın bu kadar bükülmesi sonucunda ışık bile oradan kaçamayacağı için onu göremeyeceğiz.
Işığın bile kaçamayacağı bu yere “olay ufku “ adını veriyoruz. Olay ufku, kara delik olgusunun çıkış
noktasıdır. 
Kara deliklere biraz da yapısal olarak yaklaşmamız gerekirse ölü yıldızlardır. Büyük kütleli bir
yıldızın yakıtı bittiğinde kendi üzerine çöker ve bir kara delik oluşturur.
Bir yıldızı devasa bir termonükleer reaktör olarak düşünmek yanlış olmaz. Bu reaktörün yakıtı,
yıldızın çekirdeğinde süregelen füzyon tepkimeleridir. Kütle çekiminin füzyon tepkimesinin dışa
doğru olan kuvvetini dengelemesiyle de yıldız hidrostatik denge adı verilen bir denge
halinde kalır. 
Şimdiye kadar keşfedilen en büyük kara delik TON618’dir. 66
milyar Güneş kütlesine sahip olmakla birlikte evrenin
en parlak oluşumlarından birisidir. 10,4 milyar
yaşındadır ve bir galaksinin merkezinde
bulunan dev bir kara deliğin etrafında
dönen, yoğun derecede sıcak gazdan
oluşan bir kuasar olduğuna inanılır. 
Kara delikler aynı zamanda evren
bütününün bir parçası, aynı zamanda
ise bağımsız ve anlaşılması güç
devasa cisimlerdir.

Büşra Kılıç

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3

Atomik Bilim Dergisi | 17

Termo-
dinamik

Termodnamiğin Ortaya Çıkışı

Michael Faraday yapay soğuğu buldu. Eğer bu fikrini ticarileştirseydi
şüphesiz dünyanın en zenginleri arasındaki yerini almış olacaktı. Ancak
o bunu asla düşünmedi. Tabi daha sonrasında farklı girişimciler bu
fikirden yola çıkarak bunun ekmeğini yediler. 
Fakat yapay soğuğu evimizde buzdolabı, dondurucu veya başka bir alanda
kullanabilmemiz için bir başka kavramı çok iyi anlamamız gerekiyordu: Sıcak.  
Sıcak kavramını tam çözemeden soğuğu da çözemezdik. 
1800’lü yılların başında buhar gücü aktif bir şekilde kullanılıyordu. Ama
teknolojiyi merak ve araştırma sonucu daha verimli şekilde kullanmak isteyenler
sayesinde fiziğin en temel çalışma alanlarından birisi ortaya çıkmış olacaktı.
Bu bir nevi enerjinin dönüşümüne ya da enerji transferinin gelişimine bağlıydı.
Bu da soğutmayı ve arıtmayı, dolayısıyla da insanlığa ucuz enerjiyi ve yakıtı
sağlayacaktı. Termodinamik de böylece doğacaktı. 
Termodinamik kısaca ısı hareketlerini, sistemlerin iç enerjilerini ve ısı ile iş
arasındaki ilişkileri inceler. İnsanlığın gereğinden fazla enerji ve emek harcamasını
engellemeyi hedefleyen 4 tane yasa barındırmaktadır. 
Sayma sayılarının 1’den başlamasına rağmen termodinamik yasaları 0’dan başlar.
Bunun sebebi bu yasanın birinci ve ikinci kanunların ortaya konmasından yarım
yüzyılı aşkın bir süre sonra anlaşılabilmesidir.

•Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası   •Termodinamiğin Birinci Yasası 

Termodinamiğin bu yasası termal denge Bu yasa ise enerjinin korunumunu anlatır. Enerji
kavramına dayanır ve “İki ayrı cisim bir üçüncü yoktan var edilemez ve vardan da yok edilemez.
cisimle ısıl dengedeyse birbirleriyle de ısıl Eğer bir nesne enerji kazanmışsa muhakkak
dengedelerdir.” yargısını esas alır.  dışarıdan bir yerden gelmek zorundadır. Giren
Bu ifade birbirleriyle temas halinde bulunan enerji toplamı her zaman çıkan enerji toplamına
cisimlerin eninde sonunda ısı alışverişiyle eşittir.
dengelenip aynı sıcaklık değerlerini göreceklerini
anlatır.

•Termodinamiğin İkinci Yasası  • Termodinamiğin Üçüncü Yasası 

Enerjinin işe dönüşümünün ele alındığı Sıcaklığı 0 Kelvin olan bir sistemin kristal
yasadır. Enerjinin tamamının faydalı bir işe yapısının mükemmel düzgün bir kristal yapıya
çevrilemeyeceğini, bir kısmının sistemin içsel dönüşeceğini, dolayısıyla maddenin entropisinin
bütünlüğünü korumak için kullanılacağını de 0’a yaklaşacağını söyler. Yani sistemde
söyler. Bu yasayı sağlamayan bir hal değişimi düzenli yapı arttıkça sistemin düzensizliği de
gerçekleşemez.  azalır.

Termodinamik 4 temel yasaya sahip olsa da kuantum mekaniğinin ve genel göreliliğin temellerini
atmasıyla bilim dünyası için oldukça önemli bir yere sahiptir.

Büşra Kılıç

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3

18 | Atomik Bilim Dergisi

Micheal Faraday

Atomik Bilim Dergisi | 19

Elektro-
Manyetizma

Elektrik akımının manyetizma ile olan 19.yüzyılın başlarında elektrik ve manyetizma
ilişkisi keşfedildikten sonra elektrik ve arasındaki ilişkinin keşfi ile elektromıknatıslar
manyetizma alanları elektromanyetizma yapılmış, elektrik motorları ve jeneratörlerin
adı altında birleştirilmiştir. Elektromanyetizma, üretilmesi sağlanmıştır. Bu nedenle tüm
elektrik ve manyetizma alanlarının ilgilendiği elektrikli cihazlar, elektrik motorları, elektrikli
bütün konuları kapsar. otomobiller, yapılarında elektromıknatıs
Elektrik; elektrik yükleri, elektrik yüklerinin bulunduran kapı ziliyle telgraf cihazı,
etkileşimleri, yüklerin hareketi ve hareketlerinin MR(manyetik rezonans) cihazı ve elektrik
sonuçları ile ilgilenir. Elektriğin durgun haldeki santralleri elektromanyetizmanın uygulama
yüklerin etkileşimleriyle ilgilenen bölümüne alanına verilebilecek örneklerdendir. Ayrıca
statik, hareketli yükler ile ilgilenen bölümüne CERN ve radyoterapi uygulamalarında kullanılan
elektrik adı verilir. Elektrik akımı, potansiyel fark parçacık hızlandırıcılar parçacık fiziği ve
kavramı, yıldırım ve şimşek gibi doğa olayları elektromanyetizmanın ortak uygulama alanı
çalışma alanına girmektedir. içerisindedir.
Manyetizma; mıknatıslar, maddelerin manyetik Günümüzde sıkça karşılaştığımız hoparlör,
özellikleri, manyetik alanlar ve bu alanların kulaklık, sabit disk, elektron mikroskobu,
etkileriyle ilgilenir. Mıknatısların itme ya da manyetik raylı tren gibi yenilikler de
çekme kuvveti uygulaması, bazı canlıların yerini elektromanyetizma teknolojisinin sonuçlardır.
manyetik alanını kullanarak yön bulması gibi
olaylar manyetizma ile açıklanır. İrem Çalışkan

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3

20 | Atomik Bilim Dergisi

Parçacık
Fiziği

Maddenin ve etkileşimlerinin alt yapısını inceleyen, atomun içindeki nötron, proton
gibi atom altı parçacıklarının içerisinde nelerin olduğunu araştıran fizik dalıdır.
Gözlemlenebilen en küçük parçacıkları ve onların davranışlarını anlamak için gerekli
temel etkileşimleri, maddeyi ve ışınımı oluşturan parçacıkların doğasını araştırır.
Parçacık fiziğinin Standart Modeli, temel parçacıkları ve onlar arasındaki güçlü, elektromanyetik
ve zayıf etkileşimleri açıklayan bir modeldir. Parçacık fiziğiyle yapılan çalışmaların önemli
bir kısmı CERN’de gerçekleştirilir. CERN dünyanın en büyük parçacık fiziği ve hızlandırıcı
laboratuvarlarından biridir. İsviçre - Fransa sınırında bulunan CERN, 1954 yılında 12 Avrupa ülkesi
ile kurulmuştur. Kurulmasına 1951’de Paris’te Nükleer Araştırma Konseyi karar vermiştir. En son
ülke sayısı 21 olan CERN laboratuvarında bütün dünyadan 10 binin üzerinde bilim insanı bilimin
sınırlarını genişletmeye devam etmektedir.
CERN deneylerinde maddenin çok küçük boyutlardaki yapısını incelemek için maddeyi çok yüksek
enerjilerde çarpıştırmak gerekmektedir. Çarpışma enerjisi ne kadar büyük olursa o kadar küçük
boyutlarda inceleme olanağı verildiğinden bunun için parçacık hızlandırıcılar kullanılmaktadır.
Günümüze kadar inşa edilmiş en büyük ve en güçlü hızlandırıcı, CERN’de bulunan Büyük Hadron
Çarpıştırıcısı’dır. Bunun yanı sıra parçacıklanı incelemek için 1911’de Wilson tarafından geliştirilen
“Bulut Odası”, 1950 yılında Glaser tarafından keşfedilen ve Nobel ödülü kazanan “ Köpük Odası,
1968’de ise Georger Charpak tarafından geliştirilen “Tel Odası” kullanılmıştır.

İrem Çalışkan

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3

Atomik Bilim Dergisi | 21

Son Bulunan
Elementler
Ünlü fizikçi Richard Feynman, atom dünyasında keşiflerin uzun yıllar devam edeceğini
belirtmek için “Dipte daha çok yer var” demişti.
Oysa periyodik yasayı bulan ve bu nedenle de 1906 yılında Nobel kimya ödülünü alan
Dmitri Mendeleev’in geliştirdiği periyodik tabloya baktığımız zaman, tablodaki boş yerlerin dolmak

üzere olduğunu görüyoruz.

•Element 137, standart modele göre Son Bulunan Elementler
üretebileceğimiz en ağır element. Element 173 İsimlendiriliyor
ise kuantum fiziğindeki esnek atom modeline
göre üretebileceğimiz en ağır element. Öyle ki Periyodik tablonun 7. periyodunda yer
sanal parçacıklar yoluyla boşluktan antimadde alan yeni elementler ile ilgili çalışmaları
üretecek kadar egzotik olabilir. değerlendiren IUPAC, 113 numaralı elementin
 •Merkezi ABD’de bulunan kimyasal varlığının Japonya’daki Riken Enstitüsü’nde;
sınıflandırma, terminoloji ve ölçümlerden 115, 117 ve 118 numaralı elementlerin
sorumlu küresel örgüt, Uluslararası Saf ve varlığının ise Rusya’daki Dubna Nükleer
Uygulamalı Kimya Derneği 113, 115, 117 ve 118 Araştırmalar Enstitüsü ile ABD’deki Lawrence
şeklinde belirlenen dört yeni elementi 30 Aralık Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda yapılan
2015’te tescil etti. deneylerde kanıtlandığını açıklamıştı. 113, 115,
•İnsan eliyle oluşturulan yeni elementler, 117 ve 118. elementler, atom numaralarının
hafif atom çekirdeklerini birbiriyle çarpıştırıp basamak değerlerini ifade eden sırasıyla
radyoaktif süper ağır elementlerin parçalanmasını Ununtrium(Uut), Ununpentium(Uup),
izleyerek bulundu Ununoctium(Uuo) geçici isimleri ile
adlandırılmış ve resmi isimlendirme süreci
Yeni Element İsimleri Nereden Ge- başlamıştı.
liyor?
Ogenessson(Og) Adının Özel Yanı
•Periyodik tabloya eklenen yeni elementler, bu
elementlerin varlığını kanıtlayan araştırmacılar •118. elementin oganesson (Og) ismi ise
tarafından IUPAC’ın belirlediği kurallara göre Rusya’daki Nükleer Araştırmalar Enstitüsü’nden
isimlendiriliyor. Bu isimler mitolojiden ya da ve ABD’deki Lawrence Livermore Ulusal
coğrafi yerler, bilim insanları, mineraller gibi Laboratuvarı’ndan araştırmacıların ortak
farklı kategorilerden seçilebiliyor. Önerilen önerisi. Bu isim, özellikle süper ağır elementler
isimler ve semboller IUPAC tarafından ve nükleer fizik alanında önemli katkıları
onaylandıktan sonra yeni semboller periyodik olan Prof. Dr. Yuri Ogenessian’dan geliyor.
tablodaki yerlerini alıyor. Bu isim onaylanırsa, periyodik tabloda ikinci
•Buna göre, periyodik tabloya son olarak kez bir elementin adı hâlâ hayatta olan bir
eklenen 113, 115, 117 ve 118. elementler için bilim insanından geliyor olacak. İlki adını
sırasıyla Nihonium(Nh), Moscovium(Mc), Nobel ödüllü Glenn Seaborg’dan alan 106
Tennesine(Ts) vr Oganesson(Og) isimleri numaralı seaborgium elementi idi.
öneriliyor. •Keşfedilen elementler içinde en büyük
•Asya’da keşfedilen ilk element olan 113. atom numarasına ve atom kütlesine sahip
element için önerilen nihonium ismi Japoncada, olanıdır. Radyoaktif bir element olan oganesson,
Japonya için kullanılan “güneşin doğduğu yer” son derece kararsızdır. Önceki tahminlerin
anlamındaki Nihon kelimesinden geliyor. aksine gaz değil, normal koşullar altında
•115. elementin moscovium adı Rusya’daki bir katı ve ya yarı iletken(yarı metal) ya da
Moskova şehrine, 117. elementin tennessine adı bir zayıf metal olduğu öngörülmektedir.
ise ABD’deki Tennessee eyaletine atfediliyor. Elementin, varlığı teyit edilmiş bir izotopu ya da
Bu sayede bu elementlerin keşifleri için sentezlenmiş bir bileşiği bulunmamaktadır.

önemli araştırmaların yapıldığı bu bölgeler Ahmet Berkay Yılmaz
onurlandırılıyor.

22 | Atomik Bilim Dergisi

Richard Feynman

Atomik Bilim Dergisi | 23

Biyo-
Fizik

Biyofizik; fizik ve biyoloji ilkelerini,
matematiksel analiz ve bilgisayar
modelleme yöntemlerini kullanarak
biyolojik sistemlerin nasıl çalıştığını araştıran,
disiplinler arası bir bilim dalıdır.
Biyofizik, canli organizmalarla ilgili problemleri
fizik kavramları ile formüle ederek ve fiziğin
yasalarıyla disiplinler arasında köprüler kurarak
klinik biyofizik, medikal biyofizik, biyomedikal
mühendislik vb. multi disiplinler ile etkileşim
içindedir. Biyofizik, bütünleyici bir disiplin
olarak, tibbi ilgilendiren her türlü bilgi ve
teknolojik gelişme ile uğraşır.
Biyofizikçi; görme, işitme, lazerin tıptaki
uygulamaları ve dokularla etkileşimi, fotosentez,
kas kasılması, iyon pompaları, sinirler veya
moleküllerin yapılarının tanımlanması
konusundaki problemlerin araştırılması üzerine
çalışmaktadır.
Geçmişli yıllardan bu yana biyofizikle ilgili
birçok çalışma yapılmıştır. 1600’lü yıllarda
Sanctorius (1561-1636), hassas ölçü araçlarını ilk
kez kullanmış ve bazal metabolizma alanındaki
çalışmalarıyla niceliksel deneye dayalı biyofizik
araştırmalarına öncülük etmiştir. Thomas Young
(1737-1829), ışığın dalga teorisini kandaki hücre
çaplarını ölçmede kullanmıştır. Luigi Galvani
(1737 1798), kurbağa bacağının belirli bazı
metallere temas etmesi sonucu refleks olarak
hızla harekete geçmesinin bu hayvandaki iç
elektrik sonucunda ortaya çıktığını bulmuştur.
Jean Leonard Poiseuille (1797-1869), bulduğu
viskoz akış yasasıyla alveollerdeki havanın
akışını tanımlamıştır.
Günümüzde ise biyofizik, moleküler ve hücresel
biyofizik, fizyolojik biyofizik ve biyofizikte
kullanılan aletlerin düzenlenmesi olmak üzere 3
başlıkta incelenmektedir.

İrem Çalışkan

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3
Kaynak 4
Kaynak 5

24 | Atomik Bilim Dergisi

Yoğun Madde Fiziği

Yoğun madde fiziği, maddenin yeterince düşük sıcaklıklarda ve yüksek yoğunluklarda ortaya
çıkan durumlarını kuantum mekaniğinin ve istatiksel fiziğin yöntemleriyle inceler.
Yoğun madde sistemleri genellikle, sistemi oluşturan parçacıkların birbirleriyle güçlü
bir şekilde etkileşmeleri nedeniyle, çok parçacık sistemleri olarak ele alınır. Üstün iletkenlik ve
üstün akışkanlık gibi pratik uygulamaları da bulunan bazı sıra dışı fiziksel özellikler, parçacıkların
kendi aralarındaki bağlaşıklarının yanı sıra, topluca davranışları da incelenerek yoğun madde fiziği
çerçevesinde açıklanabilir.
Bu alan kimya, malzeme bilimi ve nanoteknoloji ile örtüşür ve atom fiziğiyle de yakından ilgilidir.
Teorik yoğun madde fiziği, teorik partikül ve nükleer fizikle önemli kavramları paylaşır.
Fizikte kristalografi, metalurji, elastisite, manyetik gibi konuların çeşitliliği 1940’li yıllarda katı
hal fiziği adi altında toplanana kadar aynı alanlar olarak görünüyordu. 1960’lı yıllarda sıvıların
fiziksel özellikleri de bu listeye eklendi ve yeni ilişkin yoğun madde fiziğinin temellerini oluşturdu.
Bu terim, fizikçi Philip Anderson ile Volker Heine tarafından 1967’de Cambridge Cavendish
Laboratuvarları’ndaki gruplarının adını; sıvılar, nükleer madde gibi çalışmalarına olan ilgilerini
içermediğini düşündükleri için katı hal teorisinden yoğun madde teorisine çevirdiklerinde bulundu.
Anderson ve Heine yoğun madde teriminin yaygınlaşmasına yardım etmiş olmalarına rağmen, terim
Avrupa’da birkaç yıldır kullanımdaydı.
En belirgin örneği ise İngilizce, Fransızca ve Almanca dillerinde basılan 1963’te başlatılmış
Springer - Verlag tarafından basılan “Yoğun Madde” başlıklı dergiydi.
Yoğun madde fiziğindeki görece yakın zamanlardaki en önemli gelişme, 1990’ların sonlarında
aşırı soğuk ve seyreltik atomik gazlarda Bose - Einstein yoğuşmasının gözlemlenmesi olmuştur.
Bu gözlemi takip eden hızlı gelişmeler lazer girişimiyle oluşturulan optik örgüleri ortaya çıkarmış,
atomlar arasındaki etkileşimlerin kontrolünü sağlayan Feshbach rezonansı yönetiminin optik
örgüler ile birlikte kullanılabilir hale gelmesi ile de pek çok geleneksel katı hal sisteminin simüle
edilebileceği bir alt yapı oluşturmuştur.
Bunlara ek olarak, net elektrik yükü olmayan atomlara etki edebilecek yapay manyetik alanların
üretilmesi, tam sayı ve kesirli Kuantum Hall etkilerine benzer etkilerin bu sistemde gözlenmesinin
önünü açmıştır. Özellikle kesirli Kuantum Hall etkisindeki, topolojik özellikleri olan bazı uyarılmış
durumların korunumlu kuantum bilgisayarlarının yapı taşı olarak kullanılabileceği düşüncesi bu
alandaki çalışmaları hızlandırmıştır.

İrem Çalışkan

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3

Atomik Bilim Dergisi | 25

Denizin Doğal Temizliği ve Algler

Süngerler deniz tabanındaki sönmüş Boetius, “Özellikle de erişmek, araştırmak ve
yanardağlar üzerinde yaşıyor. Bilim haritasını yapmak için yeterli teknolojiye sahip
insanları kuzey buz denizinin derin, olmadığımız buzla kaplı denizlerde uzaylıya
buzlu sularında bulunan dev süngerlerin sırrını benzer birçok yaşam türü var” diyor.
çözdüklerini söylüyor. Ancak araştırmacılara göre, Kuzey buz
Bilim insanlarına göre deniz süngerleri, binlerce denizi iklim değişikliğinden en çok etkilenen
yıl önce ölen solucanlar ve nesli tükenen diğer bölgelerden olduğu için bu benzersiz yaşam
hayvanların kalıntılarıyla beslenerek hayatta ortamı tehlikede olabilir.
kalmayı başarıyor. Süngerler, okyanusların Bilimsel ölçümler, bölgedeki buzullarda son
derinliklerinden sığ tropik sulara kadar dünyanın 30 yılda büyük bir azalma olduğunu gösteriyor.
tüm denizlerinde bulunan basit hayvanlar. Bilim insanların deniz süngerleriyle ilgili
Kuzey buz denizinin dibinde geniş bir alana araştırması ‘Nature Communications’ dergKisainyndaek
yayılmış şekilde çok sayıda deniz süngeri yayınlandı.
yaşıyor.Almanya’nın Bremen kentindeki Max
Planck Deniz Mikrobiyolojisi Enstitüsü’nden Dr. Helen Briggs Çevre
Teresa Morganti, bu dev “sünger bahçeleri”nin Muhabiri (9 Şubat 2022)
üzeri buzla kaplı kuzey buz denizinde eşsiz
bir ekosistemin parçası olduğunu söylüyor. Kaynak
Morganti, çapı bir metreyi bulan dev süngerler
bulduklarını belirterek bunun, süngerlerin
fosillerle beslendiğini gösteren ilk kanıt olduğunu
söylüyor.
Kuzey kutbu yakınları iklim değişikliğinden en
çok etkilenen yerler arasında.
Araştırmacılar, buzun altındaki sulara
kameralarını daldırarak denizin tabanında
bir bahçe oluşturan süngerleri görüntülemeyi
başardı. Başlangıçta bu ilkel canlıların suyun
soğuk derinliklerinde herhangi bir beslenme
kaynağından uzak yaşamalarının sırrı
anlaşılamamıştı.Daha sonra alınan örneklerin
incelenmesiyle, süngerlerin ortalama 300 yaşında
oldukları anlaşıldı
Hayatta kalmalarının sırrının da antibiyotik
üreten yararlı bakterilerin yardımıyla artık
nesli tükenmiş hayvanların kalıntılarıyla
beslenmeleri olduğu ortaya çıktı. Araştırmaya
başkanlık eden Bremerhaven’deki Alfred
Wegener Enstitüsü’nden Profesör Antje Boetius
süngerlerin yaşadığı yerde bir fosil tabakası
olduğuna dikkat çekti. Boetius, “Sonunda
süngerlerin neden bu kadar bol olduğunu
anladık, çünkü bu organik maddelerden
yararlanabiliyorlar” dedi.
Süngerler ekosistemde çevrenin sağlığını
koruyan bir unsur işlevini görüyor.
Profesör Antje Boetius’e göre bu buluş, Dünya
hakkında daha öğrenecek çok şey olduğunu ve
buz tabakası altında henüz bilinmeyen yaşam
türleri bulunabileceğini gösteriyor.

26 | Atomik Bilim Dergisi

Atomik Bilim Dergisi | 27

Hayal Gücünden Geleceğe:
Jules Verne

Biz onu ilkokulda tanıdık, dünya ise “Yirminci Yüzyılda Paris” adlı kita-
19.yüzyılın sonuna doğru tanıdı. bındaki drone cihazları:
Kimi mi? Jules Verne’i, bilim
kurgunun babasını. Yazdıklarıyla Avrupa’nın Günümüz savaş teknolojisinde önemli yer tutan

teknolojisine ilham veren o yazar. Size Jules bu araçlar ilk olarak Jules Verne’in bu kitabında

Verne’i anlatmayacağım. Size onun hayal ortaya atıldı.

gücünün kaleminden çıkan bu fikirlerin günümüz Şok tabancası

dünyasına uyarlanışını anlatacağım. Temelde elektrik akımıyla karşımızdaki

Yazdıkları sadece hayal gücünün canlıyı etkisiz hale getirmeye yarayan bu alet

sınırsızlığından mıdır? Sanmam. Sadece de “Denizler Altında Yirmi Bin Fersah” adlı

hayal gücüyle bunlar yazılamaz. Fizikle kitabıyla yazarımızın hayal gücü çerçevesinde

birleştirilen hayal gücü sayesinde; ortaya atıldı.

Ay’a yolculuklardan denizin Uzay yelkenlileri ve uzay tabanlı

derinliklerine , şok cihazlarından güneş enerjisi çalışmaları da

haber yayınlarına, helikopterlerden yazarımızın kitaplarında bahsettiği

güneş panelli uzay araçlarına kadar konulardandı.

birçok teknolojik gelişmeyi onlar Gerçekte amacı Halley

daha gerçekleşmeden onlarca sene kuyruklusunu incelemekti. 1970’de

önce öngördü. Hatta çok detaylı denenmeye başlandı ancak malzeme

bilgiler vererek bunların sadece bir yetersizliğinden yapılamadı.

fantezi olmadığını, bilim kurgunun 2008’de üretilip fırlatıldı ancak

bilim için ne kadar ilham verici yörüngeye oturtulamadı ve

olabileceğini bizlere ispatladı. Pasifik Okyanusu’na düştü. İlk

Bunlar hayal gücü sayesinde başarılı kullanım 2010 yılında
şekillenen bilimin en bariz kanıtı.
Jules Verne NANOSAİL-D2 ile sağlandı.

Balon yokken balonla Afrika’yı, elektrikli Uzay tabanlı güneş enerjisi

denizaltıyla denizleri; uzayı, dünyayı çalışmaları ise 1970’lerden bu yana üzerine de

keşfetti. “Ay’a Seyahat” ve “Ay Çevresinde” çalışılan bir konu. Amacı tahmin edeceğiniz gibi

romanlarında bahsetti Ay’a gidilebileceğinden. enerjiyi Dünya yüzeyinden değil de uzaydan

Dünya ise ancak 1969 yılında aya gidebildi. toplamak. Peki neden?

Tam 107 yıl sonra. Romanında bahsettiği araçla Güneş enerjisinin 55-60% ‘lık kısmı

Ay’a giden araç arasındaki benzerlikler ise atmosferdeki yolculuğu sırasında emilme ve

akılalmaz derecede fazla. yansıma etkilerinden dolayı kayboluyor. Uzay

Jules Verne’nin “Ay Kapsülü” ile “Apollo tabanlı güneş enerji sistemleri de bu kaybı

11”in; boyutlarının, şekillerinin , çaplarının, önleyerek daha fazla verim almayı amaçlıyor.

fırlatıldıkları konumlarının, hızlarının, yolculuk Jules Verne gibi hayal gücünün sınırlarını

süresinin benzerlikleri ve astronotların denize zorlayan bilim kurgu yazarları, akademisyenler,

inmesine kadar bahsetmesi yazarın zekasına fizikçiler, öğrenciler, senaristler ve fiziğe ilgi

hayran duymaktan başka çare bıraktırmıyor. İşte duyan insanlar sayesinde fizik bilimi gelişecek.

yazarımızın kaleminden çıkan başka fikirler: Çünkü fiziği geliştirmek gözlem yapmaya

Jules Verne, 1889’da canlı haber bültenleri ve hayal gücünü kullanmaya dayanıyor. Bu

hakkında makaleye yazı yazdı. Bu fikri ise ancak devam ettikçe de bilimin her geçen gün daha da

1920’de gerçekleşebildi. Yazarın önerisine göre gelişmeye devam edeceği aşikar.

her sabah sunucular tarafından haberler insanlara Almila Nazım

sunulacaktı. Kaynak 1 Kaynak 2
Kaynak 3 Kaynak 4

Kaynak 5

28 | Atomik Bilim Dergisi

Wow!
Sinyali

Wow! sinyali, 15 Ağustos 1977’de 40 yıl sonra;
SETI projesi kapsamında uzaydan
tespit edilen radyo sinyalidir. Sadece Uzay bilimcileri yıllardır meşgul eden ve
72 saniye süren sinyal, Dr. Jerry R. Ehman şifre olduğu düşünülen Wow! Sinyali’nin
tarafından Ohio Devlet Üniversitesine ait Big Ear ardında Dünya dışı varlıkların değil, bir
(Büyük Kulak) adlı radyoteleskopta dar bantlı kuyruklu yıldızın olduğu anlaşıldı. Peşine
bir radyo sinyali olarak tespit edildi. Bu sinyal düştüğü sinyalin aynısını 40 yıl aradan sonra
Dünya dışı, hatta Güneş Sistemi dışı kökenli yakalayan Amerikalı uzay bilimciye göre,
sinyallerden beklenen tüm özelliklere uyuyordu. sinyale yıldızın ardında bıraktığı hidrojen gazı
Medya tarafından büyük ilgi gören sinyal, tüm bulutundan gelen radyasyon dalgaları neden oldu.
çabalara karşın tekrar tespit edilememiştir. ABD’nin Florida eyaletindeki St. Petersburg
Üniversitesinden profesör Antonio Paris, Wow!
Sinyalin yıldızlararası sinyallerden beklenen Sinyali olarak anılan ve 1977 yılından bu yana
özelliklere tamı tamına uymasına şaşıran Ehman, neden kaynaklandığı anlaşılamayan gizemli
bilgisayar çıktısındaki “6EQUJ5” karakterlerini sinyalin sırrını açıkladı. Paris, Journal of the
daire içine alarak sayfa kenarına “Wow!” Washington Academy of Sciences’ta yayınladığı
(İngilizce hayret ünlemi, “vay be!”) yazdı. Bu makalede 40 yıl önce tespit edilen sinyalin, bir
ünlem, daha sonra sinyalin adı haline geldi. kuyruklu yıldızın Dünya’ya yaklaşması sırasında
ardında bıraktığı izden kaynaklandığını yazdı.
Sinyali Tekrar Bulmak İçin Yapılan Araştırmasını sonuçlandırmak için, sinyalin
Aramalar alındığı sırada henüz keşfedilmemiş olan bir
kuyruklu yıldızı yakın takibe aldığını belirten
Big Ear diğer teleskoplarla birlikte çalışarak Paris, 2006 yılında keşfedilmiş olan bu yıldızın,
gökyüzünü iki antenle taramaktaydı. Devamlılığı Dünya’nın önünden geçerken 1977 yılındaki
olan bir sinyalin 3 dakika sonra ikinci kez tespit sinyalin aynısını verdiğini belirtti. Öte yandan
edilmesi gerekirdi. Wow! sinyali ise sadece bir Paris, yıldızın Güneş etrafındaki dönüşünün 6
kez tespit edilmiştir. Ehman, bir ay sonra sinyali yıl sürmesi nedeniyle keşfini yapabilmek için
tekrar yakalamak için çalışmış, ancak başarılı yıllardan beri beklediğini ekledi.
olamamıştır. 1987 ve 1989’da Robert Gray, Oak
Ridge Rasathanesinde sinyali araştırmış ancak Şevval Kurban
bulamamıştır. Gray, sinyali aramak için 1995
ve 1996’da Big Ear’dan çok daha güçlü olan Kaynak 1
Very Large Array’i de kullanmış ve yine başarılı Kaynak 2
olamamıştır. Gray, son olarak 1999’da Tazmanya Kaynak 3
Üniversitesinin 26 metrelik radyoteleskobuyla
araştırma yapmıştır. Gökyüzünün o yöresinde on
dörder saatlik altı gözlem yapılmış, ancak Wow!
sinyaline benzer bir şey görülmemiştir.

Atomik Bilim Dergisi | 29

55
Cancri-e

Bazılarının “Elmas Gezegen” dediği 55 benzeyen ancak daha kalın olan bir atmosfere
Cancri e veya diğer adıyla Süper Dünya, sahip olabileceğini ortaya koymaktadır. Bilim
30 Ağustos 2004 tarihinde keşfedilmiştir. insanları, lav göllerinin atmosfer olmadan uzaya
11 Ekim 2012 tarihinde 55 Cancri e’nin bir doğrudan maruz kalmasının yüksek sıcaklıktaki
karbon gezegen olabileceği açıklanmıştır. yerel sıcak noktalar oluşturabileceklerini bu
yüzden de bunların Spitzer gözlemleri için en iyi
Özellikleri ve yapısı açıklama olmadığını belirttiler. Kaliforniya’daki
NASA Jet İtki Laboratuvarı’nda astronom olarak
Dünya’dan 40 ışık yılı uzakta olan gezegen, görev yapan ve The Astronomical Journal’da
Dünya’nın yaklaşık 2 katı büyüklüğündedir. yayımlanan çalışmanın ortak yazarı olan Renyu
Gezegenin en önemli özelliği elmastan Hu, “Eğer bu gezegende lav varsa, bunun bütün
oluşmasıdır. Ayrıca bilim insanları, daha önce yüzeyi kaplaması gerekecekti. Ancak bu lav,
de elmas gezegenler bulunduğunu ancak bunun kalın atmosfer yüzünden görüş alanımızdan
diğerlerinden farklı olarak güneşe benzer bir da gizli olacaktı” diye açıklama yaptı.
yıldızı olduğunu belirtiyor. Ayrıca gezegen çok Araştırmacılar, enerjinin gezegen boyunca nasıl
hızlı hareket ediyor; 1 yıl sadece 18 saat sürüyor. dolaştığı ve nasıl uzaya tekrar saçıldığı ile ilgili
Elde edilen son verilerin ışığında, karbon zengini gelişmiş bir model kullanarak gezegenin gece
gezegenlerin iç ve dış yapıları bakımından olan kısımlarının önceden düşünüldüğü kadar
Dünya’dan farklı olduklarının netleştiği de soğuk olmadığını ortaya çıkardılar. “Soğuk”
belirtiliyor. taraf, Dünya standartlarına göre ortalama 2400
Bilim adamları bu gezegenin yapısını: ila 2600 fahrenhayt (1300 ila 1400 santigrat)
“Baktığınızda kayalıklarla kaplı bir yüzey derece sıcaklık ile hala oldukça sıcak olmakla
görüyorsunuz. Ancak kimyasal yapısı farklı. birlikte sıcak tarafı ise 4200 fahrenhayt (2300
Su ve granit yerine elmasla kaplı.” şeklinde santigrat) dereceye ulaşmaktadır. Eğer bir
açıklıyor. atmosfer olmasaydı sıcak ve soğuk taraflar
Bunun yanı sıra, yüzey sıcaklığının tam 1600 arasındaki farkın daha aşırı olması gerekirdi.
derece olduğu kaydediliyor. Gezegenin yıldıza Hu ayrıca: “Bilim insanları, bu gezegenin
bakan kısmı değişmiyor. Bu da 55 Cancri e’nin Dünya ve Venüs gibi bir atmosfere sahip olup
bir yüzünün adeta pişmesine, diğer tarafının ise olmadığını veya Merkür gibi sadece kayalık bir
daha soğuk kalmasına yol açıyor. çekirdeğe sahip ama atmosfere sahip olmadığını
Spitzer Teleskobu ile elde edilen verilere göre, tartışıyorlardı. Atmosferin bulunma durumu, şu
gezegenin değişmeyen gündüz tarafında yüzey an her zamankinden daha güçlü” diye de ekledi.
sıcaklığı 2426 derece olarak ölçülürken gece
tarafının sıcaklığı ise 1126 derece olarak tespit Şevval Kurban
edildi.
Kaynak 1
Süper Dünya “55 Cancri e” Bir At- Kaynak 2
mosfer Sahibi Olabilir Kaynak 3
Kaynak 4
NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu‘ndan alınan
verileri kullanarak yapılan 2016 araştırmasına
dayanarak bilim insanları; lavların gezegenin
yıldıza bakan kısmında serbestçe akacağı,
sürekli karanlık kısmında da sertleşeceği
yorumunda bulundular. Gezegenin gün ışığı
alan tarafındaki lav, gezegenin gözlemlenen tüm
sıcaklığına katkıda bulunarak yıldızdan gelen
radyasyonu yansıtacaktı. Şimdi aynı Spitzer
verilerinin daha derin analizleri; bu gezegenin
bileşenlerinin Dünya’nın atmosferindekilere

30 | Atomik Bilim Dergisi

Atomik Bilim Dergisi | 31

Nano Teknoloji • Biyo-benzeşimsel yaklaşımlar
• Fonksiyonel yaklaşımlar
Hayatın her alanında varlığını iyice Her bir yaklaşım beraberinde farklı bir çalışma
hissetmeye başladığımız nanoteknoloji, sistemi getirir. Farklı alanlarda kabul edilen ve
terim olarak ilk kez 1974’te Norio uygulanan yaklaşımlar ile yapılan çalışmalar,
Taniguchi tarafından kullanılmıştır. O nanoteknolojinin pek çok açıdan gelişmesine
dönemlerde çok da bilindik bir konu olmamasına katkı sağlar.
rağmen, nanoteknolojinin beslendiği kavramlar
ilk defa ünlü fizikçi Richard Feynman’in bir Nanoteknoloji örnekleri nelerdir?
konuşmasında tartışmaya açılır. Bu değerli
tartışma kendi alanlarında isim yapmış birçok Günümüzde hayatın pek çok alanında kendine
bilim insanının çalışmalarına yön verir. yer bulan nanoteknoloji, insan yaşantısını
Nanoteknoloji 1980’lerin başından itibaren bilim kolaylaştırmak gibi önemli bir etkiye sahiptir.
dünyasında önemli bir yere sahiptir. Tabii zaman Daha hafif otomobiller, gemiler ve uçaklar
içerisinde teknolojinin gelişmesiyle bu alanda bu teknoloji sayesinde tasarlanır. Bu durum
da büyük bir ilerleme yaşanır. Birbirinden farklı araçlara yakıt tasarrufu da sağlar. Böylece
kullanım alanları ile bu teknoloji, günümüzde de ekonomik açıdan olumlu katkısı söz konusudur.
popülerliğini korumaya devam eder. Nanoteknolojik araştırmalar sayesinde nano
materyaller, makineler ve çipler üretilir. Nano
Nanoteknoloji nedir? materyaller arasında bulunan ve yoğun ilgi
gören karbon nanotube; çubuk şeklinde, yüksek
Nanoteknoloji, 1 ile 100 nanometre arasında yoğunlukta ve oldukça sert bir yapıdadır.
değişen ölçülerde yapılan mühendislik ve Çubuklar, içleri boş olduğu için, istenilen her
teknoloji çalışmalarının tamamına verilen isimdir. yere yerleştirilebilir.
Nanoteknoloji, günlük yaşantıda kullanılan ölçü Çalışmaları ile dünya genelinde ilgi ile
birimleri ile değerlendirilmesi yapılamayacak takip edilen NASA, yakın zamanda karbon
kadar küçük boyutlarda çalışmaların yapıldığı bir nanotube tasarımının uzay araştırmaları için
alandır. Bu nedenle kendine has bir ölçüm birimi de kullanılacağını açıklamıştır. Nano çipler,
vardır. Nanometre olarak isimlendirilen bu ölçü halihazırda kullandığımız bilgisayarların ve akıllı
birimi; milimetre ya da santimetre gibi belirli telefonların çok daha etkin bir şekilde çalışmasını
bir büyüklüğü tanımlamak için kullanılır. Bir sağlar. Daha küçük ölçülerde donanımsal
nanometre, bir metrenin milyarda birine eşit ölçü parçalar yapılmasını sağlayan bu teknoloji, cihaz
birimidir. boyutlarının da istenilen şekilde tasarlanmasına
Nano parçacık ise 1 ile 100 nanometre olanak verir. Nanoteknoloji, makine tasarımı
boyutlarındaki tek bir maddeyi ifade etmek için için de kullanılan bir yöntemdir. Motor, anahtar,
kullanılır. Bu parçalar çıplak gözle görülemez. pompa ve çark gibi makineler, bu teknoloji
Aynı zamanda geleneksel olarak kullanılan sayesinde çok daha verimli hâle getirilir.
mikroskoplar ile bakıldığında da görülmesi
mümkün değildir. Nanoteknoloji kullanım alanları
nerelerdir?
Nanoteknoloji yaklaşımları neler-
dir? Nanoteknoloji kullanım alanları oldukça
geniştir. Moleküler düzeydeki bu çalışmalar
İçinde yaşadığımız dönemde nanoteknoloji, insanlık için faydalı olan her alanda kullanılır.
fonksiyonel sistemler için moleküler ölçeklerde Fizik, kimya, biyoloji, bilgisayar, matematik,
çalışılan bir mühendislik dalı olarak kabul eczacılık ve tıp alanlarında yoğun bir şekilde
edilmektedir. Yüksek performanslı ve çok daha nanoteknolojik gelişmelerden faydalanılır.
etkili teknolojik ürünler geliştirebilmek için Malzeme bilimi de bu teknolojinin yoğun olarak
kullanılan bütün teknikleri kapsar. Oldukça kullanıldığı alanlardan biridir. Daha küçük ve
geniş bir kullanım alanı olan bu teknolojinin daha hızlı bilgisayar projeleri nanoteknoloji
benimsediği yaklaşımlar ise şu şekildedir: sayesinde hayata geçirilir. Bu teknolojinin
• Teorik yaklaşımlar tıp alanında kullanılması ile hasar görmüş
• Aşağıdan yukarıya yaklaşımları sinir hücrelerinin nano ölçeklerde onarımının
• Yukarıdan aşağıya yaklaşımları yapılması gibi insan hayatını değiştiren pek çok
• Nanomateryaller mükemmel çalışma ortaya çıkar.

32 | Atomik Bilim Dergisi

Nano Elektrik ve Bilgisayar Tekno- ve ulaşım alanlarında hem yüksek verimli hem
lojileri de çevre dostu uygulamalar, nanoteknolojinin
getirilerinden biridir. Bu uygulamaların yaygın
Bilgisayar ve beraberindeki teknolojiler, kullanılması ile birlikte daha temiz bir çevreye
nanoteknoloji uygulama alanları içinde geniş bir kavuşmak mümkündür.
yer tutar. Halihazırda kullandığımız cihazların
çok daha üzerinde bilgi işleme gücüne sahip Savunma Sektörü
olan kuantum bilgisayarlarının yapımında
nanoteknoloji kullanılır. Çalışma prensibi Dünya genelinde ülkelerin en çok bütçe
günlük kullandığımız cihazlardan çok farklı olan ayırdıkları alanların başında savunma sektörü
kuantum bilgisayarları, son derece karmaşık yer alır. Askeri uygulamalar konusunda yüksek
problemlerin çözülmesine olanak verir. potansiyele sahip olan nanoteknoloji, silah
Nano elektrik ise araçlar için geliştirilen sensör, sistemleri ve geliştirilmiş kamuflajlar gibi
gösterge sistemleri ve sinyal iletimi gibi alanlarda yeniliklerin oluşturulmasına imkân verir. Bu
teknolojik atılımlar yapılmasına imkân tanır. alanda yapılan çalışmaların büyük çoğunluğunun
araştırma-geliştirme süreci devam etmektedir.
Tıp ve Sağlık Gelecekte bu yöntem ile oluşturulmuş cihazlar
ve sistemler ülkelerin savunmalarında çok daha
Tıp ve sağlık alanlarındaki değişim ve dönüşüm, fazla yer alacaktır.
en dikkat çeken nanoteknoloji örnekleri
içerisinde gösterilebilir. Canlı sistemlere Nanoteknoloji ürünleri nelerdir?
moleküler ölçeklerde müdahale edilmesine
olanak veren bu teknoloji, mikroorganizmalar Bundan yaklaşık 50 yıl önce teorik olarak bilim
ile etkileşim sağlayan cihazlar yapılmasında insanları tarafından dillendirilmeye başlanan
da etkin bir rol oynar. Nanoteknolojik cihazlar nanoteknoloji, kısa bir süre içerisinde hayatımızın
ile vücuttaki zarar görmüş ve normal şartlarda her alanına dâhil olmayı başardı. Yediğimiz
ulaşılması mümkün olmayan bölümler yiyeceklerden giydiğimiz giysilere, hastalıkların
onarılabilir. Teşhis ve tedavi süreçleri çok daha tedavi edilmesinden kullandığımız cihazlara
sağlıklı bir şekilde uygulanabilir. kadar tüm önemli alanlarda nanoteknolojiye
Nanoteknoloji ilaç sektörü içerisinde de oldukça rastlamak mümkün. Bu teknoloji, insanların
yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Bu teknoloji hayatına her geçen gün farklı şekillerde yarar
ile geliştirilen ilaçlar ile daha öncesinde tedavisi sağlar. İşte bu teknoloji ile hayatımıza giren
olmayan hastalıkların ortadan kaldırılması ürünlerin başlıcaları:
mümkün hâle gelir. Var olan ilaçların etkinliğinin • Biyo-sentezleme ile yapılan ecza malzemeleri
artırılması için de nanoteknolojiden yararlanılır. • Buhardan etkilenmeyen ürünler
• Çizilmeye karşı dayanıklı ürünler
Havacılık ve Uzay Çalışmaları • Çok küçük boyutlu elektrik devre elemanları
• Çok küçük ölçekli modellemeler
Uzay ve havacılık alanında yapılan çalışmalar • Çok küçük ve çok hızlı çalışabilen bilgisayar
ekonomik yönden oldukça yüksek faturalar parçaları
çıkarır. Bu alanda kullanılan malzemeler son • Özellikle askeri kamuflajlarda kullanılan
derece ağırdır. Nanoteknolojinin devreye dayanıklı kumaşlar ve ipler
girmesiyle birlikte tüm bu malzemelerin çok • Derinlemesine nüfuz eden kozmetik ürünleri
daha hafif şekilde üretilmesi mümkün hâle • Sinir hücrelerinde meydana gelen hasarların
gelir. Tabii, malzemelerin ölçüleri de küçülür. tedavisi için kullanılan cihazlar
Böylece maliyeti düşürmek mümkün olur ve bu • Kendini temizleme özelliği bulunan ayakkabı,
alanda gerçekleştirilen araştırmalar daha rahat gömlek gibi ürünler
bir şekilde yapılabilir. NASA ve Space X gibi • Likit kristal ekranlar (LCD) gibi görüntüleme
uzay-havacılık alanında çalışan firmaların ve cihazları
kurumların atılımlarının hızlanmasındaki en • Tablet, bilgisayar, telefon ekranları, kamera
büyük rol bu teknolojiye aittir. lensleri gibi teknolojik ürünler
• Ultraviyole korumalı gözlükler
Çevre ve Enerji
Şevval Kurban
Nanoteknolojik gelişmeler daha az yakıtla daha
yüksek verimlilik sunan motorlar yapılmasını Kaynak 1
mümkün kılar. Bu da daha çevreci sistemlerin Kaynak 2
oluşturulması anlamına gelir. Özellikle üretim Kaynak 3

Atomik Bilim Dergisi | 33

Vücudumuz Bir Kalsiyum
Çözeltidir
İskelet ve sinir sistemimiz için büyük önem
Vücudumuz Hangi Element- taşıyan Kalsiyum elementi vücudumuzda %1.5
lerden Oluşur? oranında bulunuyor. Dişler, kemikler ve kasların
yapısında bulunan kalsiyum sinir hücrelerinde
Oksijen elektriksel iletimde görev alırken kanımızda ise
pıhtılaşmayı kolaylaştırıyor.
Vücudumuzda %65 oranında bulunan
oksijen yaşamın da ana kaynağı olarak Fosfor
adlandırılabilir. Suyun temel bileşeni
olmanın yanında yağ, protein, karbonhidrat Fosfor iskelet sistemimiz için oldukça değerli
gibi vücudumuzda bulunan çeşitli bileşiklerin bir element. Vücudumuzda %1.1 oranında
temel unsurlarından biri oksijen. Nefes alma bulunan Fosfor aynı zamanda DNA’nın yapısında
reaksiyonunun ana kahramanı olan oksijen bulunuyor.
sayesinde yediğimiz besinleri “yakarak” enerji
elde edebiliyoruz. Potasyum

Karbon Hücre içi sıvılarda, kanda, vücut sıvılarında
toplam %0.4’lük oranda bulunabilen potasyum
Karbon vücudumuzda %18.5 oranında bulunan elektrik yükü taşıyor. Kas sağlığında önemli bir
bir element. 4 bağ kurabilmesi sebebiyle element olan potasyum aynı kalsiyum gibi sinir
organik bileşiklerin yapıtaşı kabul ediliyor. sisteminde iletimde görev alıyor.
İnsan vücudunun yapısında en çok bulunan
elementlerden biri olan karbon proteinler, Kükürt
şekerler ve DNA’mızın ana bileşenlerinden biri.
Kükürt %0.2’lik oranıyla vücudumuzda bazı
Hidrojen proteinlerin yapısında yer alıyor.

%9.5’lik oranıyla Hidrojen vücudumuzda Sodyum
en çok bulunan 3. element. Hidrojen atomları
vücudumuzda oksijen ve karbon atomlarından Sinir sisteminde elektriksel iletimin önemli
çok daha fazla bulunuyor, her su molekülünde 2 elemanlarından biri olan Sodyum %0.2 oranında
adet hidrojen atomu bulunduğunu düşünürsek bu bulunuyor. Sinir sistemi ve kaslarda aktif rol
oldukça anlaşılabilir. alıyor.

Azot Diğerleri

Havada en çok bulunan element olan Azot, Vücudumuzda Magnezyum, Demir, Lityum,
%3.2’lik oranıyla vücudumuzda en çok bulunan Flor, Bakır, Çinko, Kobalt, Alüminyum
4. element. DNA ve proteinin yapısında hatta Gümüş ve Altın gibi elementler de
bulunmasının yanında Azot aynı zamanda hücre bulunmaktadır. İlk 9 element dışında kalan tüm
çekirdeğinin oluşumunda da görevli. elementler insan vücudunda %0.4’lük bir orana
sahiptir.

Kaynak

34 | Atomik Bilim Dergisi

Diş Macunu Evde Diş Macunu Yapımı;

Diş macununun içinde hangi mad- Malzemeler:
deler var?
4 yemek kaşığı soğuk preslenmiş organik
Diş macunu içeriğinde yer alan maddeler, Hindistan cevizi yağı
neye faydalı olacağına göre değişiklik 4 yemek kaşığı bentonit kili
gösterir. Örneğin, bazı diş macunları 1/2 çay kaşığı kabartma tozu
diş beyazlatmaya yönelik maddeleri içerirken, 2 yemek kaşığı ksilitol 2 kapsül FOS
bazı diş macunları ise diş eti hastalığına karşı probiyotikler (Fruktooligosakkaritler)
mücadele eden maddeleri içerir. 2 kapsül spor tabanlı probiyotik 1/2 çay kaşığı
Genel olarak ise diş macunları içinde şunlar kakao tozu
vardır: 1 1/2 çay kaşığı zencefil tozu 1/2 çay kaşığı
- Magnezyum karbonat, sudan arındırılmış tarçın
silisyum, kalsiyum karbonat, sudan arındırılmış 1/2 çay kaşığı E vitamini yağı
alüminyum oksit ve fosfat tuzları gibi nazik 4 yemek kaşığı distile veya filtrelenmiş su
aşındırıcılar. Hazırlanışı:
- Gliserol, sorbitol ve macunun hemen 1. Küçük bir tencerede Hindistan cevizi yağını,
kurumasına engel olan diğer nemlendirici eriyene kadar yaklaşık 1-2 dakika düşük ateşte
maddeler. - Deniz yosunu veya mineral koloid ısıtın.
gibi yoğunlaştırıcılar ya da diş macununun belirli 2. Bir mutfak robotuna bentonit kili, kabartma
bir yapı kazanması için doğal sakızlar. tozu, ksilitol, FOS, probiyotik, kakao, zencefil
- Diş minesini güçlendirmeye yardımcı florür. ve tarçın ekleyerek; yüksek hızlı ayarda, tüm
- Diş çürümesine yol açmayan sakarin gibi tozlar eşit bir şekilde karışana kadar 10-15 saniye
tatlandırıcı maddeler. karıştırın.
- Sodyum lauryl sülfat gibi diş macununun 3. Tozların yerleşmesini sağlamak için açmadan
köpürmesini sağlayan deterjanlar. önce birkaç dakika bekleyin. Ardından bir çorba
kaşığı Hindistan cevizi yağını dökün. Tekrar
Diş macununda bulunan florürün 10-15 saniye karıştırın, karışım ufalanacaktır.
faydaları; Tahta bir kaşığın küçük ucunu alın (bir çubuk
veya küçük bir spatula da işe yarar) ve tüm tozun
Diş macunlarının en temel maddesi florürdür. yağla birleştiğinden emin olun.
Çocuk, genç ve yaşlı olan her bireyin, hayatı 4. E vitamini ve kalan Hindistan cevizi yağı
boyunca kullanması gereken bir madde olan ekleyin ve 10-15 saniye daha karıştırın. Bu
florür, diş yüzeyindeki deformasyonları noktada, karışım akıcı olacak. Yine tüm tozun
mineralize eder. Ayrıca, diş yüzeyini de dahil edildiğinden emin olmak için tahta kaşık
kuvvetlendirerek, bakterilerin neden olduğu ucunu karıştırıcının kenarı boyunca gezdirin.
asitlere karşı diş minesinin dirençli olmasını Pürüzsüz ve kremsi bir doku oluşturmak için
sağlar. gerekirse tekrar karıştırın.
5. Karıştırıcı çalışırken suyu yavaşça ekleyin ve
Çocuklarda fazla florür kullanımı- en az 30 saniye iyice karışana kadar karıştırın.
na dikkat edin; 6. Toksik olmayan, yeniden doldurulabilir sıkma
tüpüne aktarın.
Florür, diş sağlığı için yararlı olsa da çocukların Hazırlık Süresi: 5 dakika
aşırı kullanmaması gerekir. Çocuğunuzu diş Pişirme zamanı: 10 dakika
fırçalarken gözlemlemeli, diş macunu fazla Porsiyon: 4 kişilik bir aile için 5-7 gün (günde
kullanmaması ve yutmasını engellemelisiniz. iki kez kullanılır)
Ağızlarını çalkalaması da önemli bir alışkanlık Diş macununun yarısını oda sıcaklığında,
haline getirilmelidir. 3 yaş altına florürlü diş yarısını ise tazelik açısından daha sonra
macunu önerilmez, 6 yaşa geldiği halde diş kullanmak üzere buzdolabında saklayın. 7-10 gün
macununu yuttuğunu gözlemliyor iseniz de florür içinde tüketin. En iyi oral hijyen için günde iki
içermeyen diş macunu tercih edebilirsiniz. kez bir çay kaşığı şeklinde diş fırçanıza sıkın.

Kaynak 1
Kaynak 2

Atomik Bilim Dergisi | 35

Okul Adres: Teşvikiye Mah.
Valikonağı Caddesi Poyracık Sokak Sk.

No65 Nişantaşı/Şişli/İstanbul
Tel: 0212 240 12 86

Web: nisantasial.meb.k12.tr