Boşluk Teknikleri

Boşluk Teknikleri

Mutlak boşluğun gerçekleştirilmesi, uygulamada olanaksızdır. Ama bir kap içindeki gaz, aşırı ölçüde seyretilebilir ve fizikçiler, laboratuvarda atmosfer basıncının on milyarda birinden daha düşük (bir milimetrelik cıva sütununun milyarda biri) basınçlara ulaşabileceklerine inanmaktadır.
• Günümüze gelinceye kadar, boşluk (vakum) elde etmek için birçok girişimlerde
bulunuldu. Sözgelimi Torricelli, 1643’te barometre boşluğunu gerçekleştirdi. Bu boşluk, İtalyan bilgininin buluşu olan barometre içinde oluşturulur: Yaklaşık bir metre uzunluğunda ve bir parmak kalınlığında bir ucu kapalı cam bir boru, cıvayla doldurulur ve cıva dolu bir kaba, kapalı uç yukarı gelecek biçimde daldırılırsa, sıvı, metal boru içinde alçalarak kap düzeyinden 760 mm yükseklikte durur. Dolayısıyle, borunun kapalı yanında, cıva sütununun üstünde bir boşluk oluşur. Bu boşlukta çok az oranda cıva buharı bulunur ve basınç, yaklaşık milyonda bir atmosferdir.
• XIX. yüzyılda, pistonlu pompalarla çok ileri ölçülere varan boşluk değerleri elde edildi. Ardından Gaede, cıva buharlı pompayı gerçekleştirdi. Cıva buharlı pompa, cıva dolu bir kaptan oluşur. Cıva ısıtıldığı için, buhar çıkarır; buhar akımı, küçük bir delikle birinci kabı bir İkinciye bağlayan dar bir borudan geçerek, küçük delik yardımıyla ikinci kaptaki hava moleküllerini çeker ve sürükler; böylece, ikinci kapta, yüksek değerlere ulaşan bir boşluk yaratılmış olur. Yıllar boyu bu çalışmalar sürdürüldü ve kullanılan teknikler geliştirilerek, günümüzde başvurulan kimyasal birleşme ve soğurma (i- yon pompaları) yoluyla gaz moleküllerini giderme yöntemleri elde edildi.
• Elektron lambaları ve iyonlaşmış taneciklerden yararlanan laboratuvar aygıtları giderek önem kazanınca, boşluk elde etme tekniklerinin de zorunlu olarak geliştirilmesi gerekti. Bir kap içindeki hava molekülleri sayısını çok düşük bir düzeye (genellikle milyonda bir mm’lik cıva basıncının altına) düşürmekle, iyonlaşmış taneciklerin, belli uzunluktaki yörüngeleri aşarken raslantısal olarak başka moleküllere çarparak enerjilerinin önemli bir bölümünü yitirmeleri önlenmiş olur.
• Öte yandan ileri ölçüde boşluk, metalürjiye yeni olanaklar sağlar: Hava yokluğunda, her türlü atmosfer etkisinden (oksitlenme, nitrürlenme) uzak kalmış metaller elde edilir. Böylece, özel donatımlı eritme fırınlarında, 15 tonun üstünde metalin boşlukta (vakum altında) dökümü yapılır. Ayrıca boşluk, çeliklerde «gaz gidermeyi», yani alaşım içinde erimiş yabancı maddelerin gaz halinde atılmasını sağlar. Toz metalürjisinde, boşlukta topaklama, sözgelimi paslanmaz çeliğe işleme olanağı verir.

• Boşluk tekniklerinin en gelişmişlerine, özellikle atom sanayisinde, uranyumu «zenginleştirmek» için başvurulur; bu alanda, uranyum izotoplarının farklı uçuculuğundan yararlanan gaz yayınım yöntemi kullanılır.
• Ayrıca, besin sanayisinde, ürünleri havaya karşı koruyarak taze tutmak için, boşluk tekniğinden yararlanılır.
• Sözgelimi, kavrulmuş kahve ve kuru yemişler boşlukta korunursa, uzun süre taze kalır. Çok değişik ürünler elde edilmek istendiğinde, boşlukta buharlaştırma yoluna gidilir. Liyofilleştirme (özel kurutma tekniği), bu ilkeye dayanır.
• Boşluk konusunda molekülden uzaya geçiş: Astronotik, yıldızlararası uzayda bulunan aşırı ölçüdeki boşluğun yarattığı bütün sorunları incelemek zorunda kalmıştır. Gelecekte bu uzayın, boşluk laboratuvarları için en uygun yer haline gelmesi beklenebilir

Yorum yazın