Bilim
Termik Santraller « Genel
Termik santrallar, kömür, akaryakıt veya gaz gibi fosil yakıtların yakılması yoluyla elektrik üretir. Su santrallarda, ocağın kazan bölümünde dolanan su, çok sıcak buhar haline dönüşür ve bu buhar, elektrik akımı üreten alternatörlere bağlı türbinleri çalıştırır. İlk büyük petrol krizi sanayileşmiş Batılı ülkelerde bu tip termik santralların yapımını yavaşlattı. Ancak gene de bu tip santrallar, birçok ülkede enerji açığını kapatmakta görev üstlenmeye devam etmektedir.
Termik santralların ürettiği ısının bir bölümü çevreye atılır. Soğutma suyunun sağlandığı kıyı ve ırmak suları birkaç derece ısınır. Kömürün yanmasıyla oluşan küllerin bir bölümü bacaların elektrostatik filtrelerinden dışarı sızar. Ve nihayet, bütün fosil yakıtlar azot ve kükürt içerir ve bu maddeler yanma sonrasında oksitler halinde atmosfere karışır. Çevre uzmanlarına göre gaz atıklar, ormanlar için son derece zararlı olan asit yağmurlarının en önemli nedenidir.
Termik Santralın Çalışma Yöntemi
Elektrik enerjisine dönüştürülecek olan termik enerjiyi üretmek için, yakıt bir buhar kazanında yakılır. Buhar kazanı, bir ocak ile bir boru demetinden oluşur; boruların içinde dolanan su, burada ısıtılır ve buhar haline geldikten sonra türbinlere gönderilir. Eğer yakıt olarak kömür kullanılıyorsa, bu kömür önce öğütülüp toz haline getirilir; sonra sıcak havayla karıştırılır ve brülörle buhar kazanının yanma odasına püskürtülür. Eğer sıvı yakıt kullanılıyorsa, bu sıvı yakıt önce akışkanlığının artması için ısıtılır, sonra kullanılır.
600MW'lik bir santralda buhar 565 derecelik bir sıcaklığa ve 174 bar düzeyinde bir basınca çıkarılır. Yüksek basınçlı türbinlere yollanan buhar kısmen genleşerek türbin çarklarını döndürür. Bu ilk aşamadan geçen buhar, enerjisinin bir bölümünü korur. Aynı buhar, ayrı bir devre aracılığıyla yeniden kazana gönderilir ve tekrar ısıtılır; sonra 34 bar düzeyinde bir basınçla, orta basınçta çalışan türbine basılır. Düşük basınç bölümündeyse buhar tam olarak genleşir. Bu çevrimin sonunda basıncı 300 milibara düşen buhar kondansöre gönderilir.
Kondansör, buharın yeniden suya dönüştürüldüğü soğuk bir kaynaktır. Buhar burada, içinde soğutma suyunun dolandığı binlerce küçük çaplı boruya temas ederek tekrar suya dönüşür. Sonra pompalarla toplanır ve yeniden ısıtma çevrimine sokulur; bu amaç için türbinin farklı noktalarında ısıtılan buhardan yararlanılır. Böylece yeni çevrim başlamış olur: su tekrar buhar kazanına girer, burada ısıtılarak buharlaştırılır ve türbinlere doğru yollanır. Türbinlerin mekanik enerjiyse alternatör vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. Ve son olarak da bir transformatörde gerilimi yükseltilen elektik, genel iletim hatlarına verilir.
Johann Gregor Mendel « Bilim Adamları
(1822-1884) "Bilim adamı" deyince çoğumuzun gözünde laboratuvarda deneylerine gömülmüş, ak önlüklü, gözlüklü biri canlanır. Oysa bilimin öncüleri arasında çalışmasını kum üzerinde (Arşimet), eğik kulede (Galileo), çiftlikte (Newton), doğa araştırma gemisinde (Darwin), patent bürosunda (Einstein) yapanları biliyoruz. Bilim düşünsel bir etkinliktir; yeri laboratuvarla değil, zekâ, imgelem ve istenç gücüyle sınırlıdır. Bunun çarpıcı bir örneğini çalışmalarını aralıksız yirmi yıl manastır bahçesinde sürdüren keşiş Mendel vermiştir.
Genetik biliminin kurucusu Gregor Mendel, Avusturya imparatorluğuna dahil Çekoslavakya'da yoksul bir köylü çocuğu olarak dünyaya gelir. O zaman kırsal kesimde hâlâ bir tür derebeylik düzeni egemendi. Topraksız köylüler için boğaz tokluğuna ırgatlık dışında fazla bir seçenek yoktu; tek kurtuluş yolu belki de eğitimdi.
Ne var ki, eğitim de çoğunluk ilkokulla sınırlı kalmaktaydı; daha ilerisi için halkın parasal gücü yoktu. Herkes gibi Gregor'un da doğuştan alın yazısı babası gibi rençber olmaktı. Ama hayır, bu çocuk düzenin koyduğu engeli aşacak, kendine özgü kararlılık içinde yeteneğini ortaya koyacaktı. İlkokuldaki başarısı göz kamaştırıcıydı. Öğretmenlerinin ısrarı üzerine aile, sonunda çocuğun orta öğrenimi için izin verir. Gregor, evinden uzakta altı yıl bir yurtta yetersiz bakım ve beslenme koşullarına göğüs gererek okur; ama, acısını uzun yıllar çekeceği yorgun, cılız ve sağlıksız bir bedenle mezun olur.
Mendel daha öğrencilik yıllarında bilimin büyüsüne kendini kaptırmış; özellikle botanik yoğun ilgi alam olmuştu. Fakat yüksek öğrenim onun için ulaşılması güç bir hayâldi. Burs olanağı yoktu; kız kardeşinin bağışladığı çeyizi de yeterli olmaktan uzaktı. Mendel için bir tek yol vardı: Bir katolik manastırına girmek. Avusturya'da botanik müzesi, bahçe bitkileri ve zengin kitaplığıyla ünlü Brünn Manastırı Mendel için "ideal" bir öğrenim merkeziydi.
Yirmibeş yaşında "papaz" unvanını alan Mendel'in asıl özlemi hiç değilse bir ortaokulda öğretmen olmak, araştırmaları için daha elverişli bir ortam bulmaktı. Bu amaçla girdiği sınavda yeterli görülmez. Üniversite öğreniminden yoksun kalmış olması önemli bir handikaptı. Genç papaz umudunu yitirmemiştir.
Viyana Üniversitesi'nde dört sömestr fizik ve doğal tarih öğrenimi gördükten sonra şansını yeniden dener. Ama yine başarılı görülmez. Sınav kurulu önyargılıdır; kendine özgü değişik bir tutum sergileyen genci anlamaktan uzak kalır. Adayın özellikle evrim ve kalıtıma ilişkin görüşleri bağışlanır gibi değildi. Mendel için artık manastıra çekilip araştırmalarını bahçe bitkileri üzerinde sürdürmekten başka çare kalmamıştı.
Canlılarda özelliklerin kuşaktan kuşağa geçişi, Mendel'in sürgit ilgi odağını oluşturan konuydu. Herkes yeni doğan bir yavrunun atalarının özelliklerini taşıdığını biliyordu. Dahası, kimi yavrunun daha çok anaya, kimi yavrunun da daha çok babaya çektiği gözden kaçmıyordu. Ancak bilinen bu olayların "bilimsel" diyebileceğimiz bir açıklaması yoktu ortada.
Mendel bezelyeler üzerindeki deneylerine öyle bir açıklama bulmak için koyulmuştu. Çalışmasını, bu amaçla seçtiği 22 çeşit bezelyenin boylu-bodur, sarı-yeşil, yuvarlak-buruşuk,... gibi 7 çift karşıt özellikleri üzerinde yoğunlaştırır.
Örneğin, boylu ve bodur çeşitlerim çapraz döllediğinde ilk kuşak melez ürünün tümüyle boylu olduğunu saptar. Melez ürünü kendi içinde dölleyerek elde ettiği ikinci kuşak ürünün büyük bir bölümünün boylu, küçük bir bölümünün ise bodur olduğu görülür (aşağıdaki şekile bakınız!). Mendel iki çeşit arasındaki oranı hesaplar: 1064 bitkinin yaklaşık 3/4'ü boylu, 1/4'ü bodurdur. Örneklem büyüklüğünden kaynaklanan olası hatayı göz önüne alan Mendel, oranı 3:1 olarak belirler (Boylu faktörü B, Bodur faktörü b ile gösterilmiştir).
Şekilde belirlenen durumun iyi anlaşılması için birkaç noktanın açıklık kazanması gerekir:
(1) Döllenmede boylu ve bodur bezelyelerin hangisinin dişi, hangisinin erkek olduğu, sonucu etkilememektedir. Başka bir deyişle özelliğin belirlenmesinde boylu erkek, bodur dişi çift ile bodur erkek, boylu dişi çifti eşdeğerdir.
(2) Dişi ya da erkek her canlı her özellik için biri başat, diğeri çekinik iki faktör taşır. Bezelye örneğinde, ilk kuşaktaki Bb melezinde ortaya çıkan B başattır, gizli kalan b çekiniktir.
(3) Dişi ve erkekte her üreme hücresi faktörlerden yalnızca birini taşır; öyle ki, her yavru iki faktörle dünyaya gelir. Kuramın bu temel ilkesine "Mendel'in ayırım yasası" denmiştir.
(4) İlk kuşaktaki melez (Bb) yavruların tümüyle boylu olması, faktörlerin döllenmede kaynaşmadığı, başat ya da çekinik her faktörün bireysel kimliğini koruduğunu gösterir. Nitekim ikinci kuşakta faktörlerin BB, Bb, bB ve bb olarak çıktığını görüyoruz.
"Mendel'in bağımsız çeşitler" diye bilinen bu yasası yavruların kimi kez ana ve babaya değil, geçmişteki atalarına benzeme olayım da açıklamaktadır. Şöyle ki, kuşaktan kuşağa gizil kalan çekinik faktörlerin birbiriyle birleşip ortaya çıkma olanağı vardır. Aynı şekilde yavrunun ana babadan birine daha çok benzemesi de başat ve çekinik faktörlerle açıklanan bir olaydır (Bağımsız çeşitler yasasını kısaca şöyle dile getirebiliriz: Döllenmede iki cinsiyetin her birinden gelen tek faktörler birbiriyle bağımsız ve rastgele birleşirler).
Mendel başka bitkiler üzerinde yaptığı deneylerden de aynı sonucu almıştır. Daha sonra, biyologların böcek, balık, kuş ve memeliler üzerinde yürüttükleri deneyler de onun genetik teorisini doğrulamıştır.
Mendel teorisi, evrim kuramının başlangıçta açıklamasız bıraktığı kimi önemli noktalara da ışık tutmuştur. Evrimi doğal seleksiyonla açıklayan Darwin de herkes gibi ana-baba özelliklerinin yavruda bir tür kaynaştığını varsayıyordu. Oysa bu doğru olsaydı, doğal seleksiyonla üstünlük kazanan özelliklerin kuşaklar boyu zayıflama sürecine girmesi gerekirdi.
Örneğin, çok hızlı koşan bireyle koşma hızı normal bireyin çiftleşmesinden doğan bireyin (yavru) koşma hızı ikisi arasında olacak, sonraki kuşaklarda fark daha da azalarak kaybolmaya yüz tutacaktır. Darwin de bunun böyle olmadığının farkındaydı. Kaynaşma varsayımı ne kimi yavruların ana babadan yalnızca birine benzemesi olayıyla, ne de ara sıra görüldüğü gibi, beklenmedik bir özellikle dünyaya gelme olayıyla bağdaşmaktaydı. Özelliklerin önceki kuşak veya kuşaklardan olduğu gibi ve ayrı birimler olarak yavruya geçtiği düşüncesi, Mendel kuramının getirdiği bir açıklamadır.
Mendel, kuramını 1865'te bilim çevrelerine sunmuştu. Ancak Mendel hayatta iken ilgi çekmeyen kuramın önemi, otuz beş yıl sonra kavranır. Hugo de Vries ve Weismann gibi bilim adamlarının çalışmaları olmasaydı Mendel'in devrimsel atılımı belki de daha uzun süre gün ışığına çıkmayacaktı.
Genetik teorisi, evrim kuramına yeni bir boyut kazandırmakla kalmamış, günümüzde olumlu olumsuz çokça sözü edilen "genetik mühendisliği" denen bir çalışmaya da yol açmıştır.
Fosfor « Maden ve Elementler
Çabuk alev alan, karanlıkta parlayan basit cisim. Yunanca «phos», ışık ve «phoros», taşıyan sözcüklerinden. Beyaz fosfor, çok şiddetli bir zehirdir; balmumu gibi yumuşak olan bu madde suda erimez ve açıkhavada öylesine çabuk alev alır ki, su içinde saklamak zorunluluğu vardır. Kırmızı fosfor, beyaz fosforun ısıtılmasıyla elde edilir. Daha az tehlikeli olduğundan kibrit ve havai fişek yapımında kullanılır.
Canlı organizmaların işlemesinde önemli bir rol oynayan fosfor, özellikle kemiklerde, sinir dokusunda ve beyinde bulunur. Fosforu 1669 yılında Hamburglu Hennig Brand, idrarda bulmuştur; daha sonra Kunckel ve Böyle adh kimyacılar, fosfor elde etmeyi başardılar. Kireçlenmiş kemiklerde fosforik asit bulunduğunu, 1769'da Gahn saptadı; Scheele adlı kimyacı da, bu tür kemiklerden fosfor elde etme yöntemini geliştirdi. Fosforun eczacılık, metalürji, tıp ve nükleer fizik alanlarında kullanımı daha sonra başladı.
Küllerde
Eskiden fosfor, kemikleri yakma yoluyla elde edilirdi: kül, fosforca hayli zengindir. Günümüzde fosfor, sülfürik asit ve kömürle işlemden geçirilen fosfattan elde edilir. Başlıca doğal fosfat yatakları, Amerika Birleşik Devletleri'nde, Fas'ta, S.S.C.B.'de ve Tunus'tadır. Bu fosfatların bazıları, Tarihöncesi hayvanların leşlerinden ve dışkılarından meydana gelmiştir, bazıları da madensel tortulardan oluşmuştur.
Fosforışı (Fosforesans)
Beyaz fosfor havada bırakılacak olursa, hafif bir mavi ışık çıkartır. Bu olay, oksijenden hemen etkilenen fosforun, ışık çıkartarak ağır ağır yanmasından ileri gelir: fosforışı denilen işte budur. Bu terim, yaygınlaştırılarak, zayıf bir ışık çıkartan bütün cisimler (hattâ suyosunları ve ateşböcekleri) için kullanılmıştır. (Şunu da belirtelim ki saatlerin «fosforlu» olması için kullanılan maddelerin fosforla hiç bir ilintisi yoktur.)
