28 Mayıs 2017 Pazar

YILDIRIM NEDİR, NASIL OLUŞUR? NASIL KORUNULUR




YILDIRIM NEDİR, NASIL OLUŞUR? NASIL KORUNULUR
Yıldırım, bulut ile yer arasında meydana gelen yüksek gerilimli bir elektrik boşalmasıdır. Yıldırımın meydana gelebilmesi için bulut ve yerin farklı elektrik yüklerine sahip olması ve belirli bir potansiyel farka erişmesi gerekmektedir. Genellikle bulutun yere yakın olan bölümleri negatif, yer ise pozitif yüklü elektriğe sahiptir. Bazı koşullarda bunun tersi de olabilir. Bulutla yer arasındaki potansiyel farkı artarak belirli bir değere eriştiğinde, hava iletken olmamasına rağmen hava içerisinde iletken bir kanal oluşur ve elektriksel boşalma başlar, yani yıldırım meydana gelir. Yıldırım olayı, her ne kadar yıldırım düşmesi olarak bilinse de bulut ile yer arasındaki negatif ve pozitif elektrik yüklerinin pozisyonlarına göre bazen buluttan yere doğru, bazen de yerden buluta doğru olmaktadır.
Yıldırım, sadece dikey gelişmeli bulut olan kümülonimbus (Cb) bulutunun varlığında oluşabilir. Normal bir vatandaş için Cb bulutunu tespit etmek zor olabilir, ancak sağanak yağış, şimşek ve gök gürültüsünün olması, Cb bulutunun varlığını gösterir.
Yıldırım olayında ortaya çıkan enerji yaklaşık 1010 joule kadar olup bu enerji saniyenin milyonda biri zarfında geçtiği hava sütununun sıcaklığını 15000 °C’ye kadar ısıtabilir. İşte yıldırımın yakıcı ve yıkıcı etkisi açığa çıkan bu enerjinin sonucudur. Bir insana yıldırım çarpma olasılığı 600 binde birdir. Yıldırım çarpmış bir kazazedeye dokunmak tehlikeli değildir.dokunulduğu zaman çarpılma tehlikesi yoktur.

YILDIRIMDAN NASIL KORUNMALI?
Yıldırım oluşmasında meteorolojik şartların yanı sıra yer yüzeyinin durumu da çok önemlidir. Yüksek binalar, ağaçlar ve metalik eşyalar gibi iyonlaştırıcı malzemeler yıldırım oluşumu için uygun koşullar hazırlarlar. Can ve mal kaybını en aza indirebilmek için aşağıda belirtilen hususlar dikkate alınmalıdır:
Yüksek bina ve yapılarda (minare gibi) paratoner (yıldırımsavar) kullanılmalı.
Yıldırım riski olan havalarda ağaç, bayrak ve telefon direkleri gibi yüksek objelerden uzak durulmalı.
Metalik eşyalardan uzak durulmalı ancak otomobillerin lastikleri yalıtkan olduğu için otomobil içleri güvenli yerlerdir.
Açık arazide iseniz yere çömelerek oturun, kesinlikle yere yatmayın.
Su üzerinde iseniz derhal karaya çıkmaya çalışın.
Şemsiye gibi sivri metal içeren eşyaları kullanmayın.
Açık arazide gruplar halinde durulmamalı.
Elektrikli eşyaları fişlerinden çekin mümkün olduğunca kullanmayın.


YILDIRIMDAN NASIL KORUNURUZ YILDIRIM VE KORUNMA YOLLARI



Gökyüzünde yılda 3 milyar şimşek veya yıldırım oluşmaktadır. Bir diğer deyişle yılın herhangi bir zamanında dünyanın üstünde 2000 yıldırım bulutu vardır ve dünyamıza her saniyede 100 yıldırım düşmektedir. Güçlü bir fırtına, Hiroşima'ya atılan atom bombasından 100 kat daha fazla enerji açığa çıkarmaktadır.
Kim bilir? Belki bir gün gelecek yıldırımları da enerji kaynağı olarak kullanmayı öğreneceğiz.
Bu gök olayı insanlığın ilk tarihinden itibaren ilahi bir işaret olarak görülmüştür. Yıldırım düşmesi insanlar için tehlikeli olmasına rağmen insan yaşamına faydası da vardır. Yıldırımlar yeryüzündeki bitkiler için faydalı maddeler olan nitratlar ve oksijenin de yeryüzüne inmesine neden olurlar.
Her şey güneş ışıkları ile yeryüzünde ısınan havanın yükselmesi ile başlıyor. Tabii içinde buharlaşan suyu da yukarı taşıyarak. Bu yükselen hava yaklaşık 2-3 kilometreye ulaşınca havanın soğuk katmanlarına rast geliyor. Soğuk havalarda nefes verince nefesimiz nasıl buharlaşıyorsa aynen o şekilde buharlaşı-yor ve gördüğümüz bulutu oluşturuyor. Bu bulutlar daha sonra hava akımları ile 20.000 metreye kadar tırmanabiliyorlar.
Aslı tam bilinememesine rağmen bulutların bu yükselişleri sırasında içlerinde oluşan buz kristallerinin birbirlerine sürtünerek bir statik elektrik enerjisi açığa çıkardıkları öne sürülüyor. Bu elektrik enerjisi bulutların üst katmanlarında pozitif(+), alt katmanlarında ise negatif(-) yüklü olarak birikiyor. Bulutun içindeki yük havayı iyonize edecek güce ulaştığında şimşek oluşuyor.
Yağmur bulutlarının alt yüzeylerindeki büyük negatif yük içindeki elektronları iterek orayı da pozitif yüklü hale getiriyor ve bu yük saniyede 1000 kilometre hızla toprağa iniyor, yani kısa devre yapıyor. Yıldırımın bu andaki ısısı 30.000 derece olup güneşin yüzeyindeki ısının 5 katı kadardır.
Yıldırım düşerken çok şaşırtıcı bir şey oluyor. Yerden de buluta doğru bir boşalma oluyor. Yerden 100 metre yükseklikte bu iki akım birleşiyor ve iletkenliği çok fazla olan bir koridor oluşuyor. İşte bundan sonra yıldırımı hiçbir şey durduramaz, pozitif yük hızla buluta doğru onu nötr hale getirmek için yükselir, îşte yıldırımın havadan yere mi, yoksa yerden havaya mı oluştuğunu yaratan soru bu.Bu koridordan yerden göğe doğru neredeyse ışık hızının üçte biri hızla yükselen akını yıldırımın göze gelen şiddetli ışığını da yaratır. Ardından yine yukardan yere iner ve iki taraf arasındaki potansiyel farkı sıfırlanana kadar bu olay 10-12 kez tekrarlanabilir.
 
YILDIRIMDAN KORUNMA YOLLARI –BİNALAR VE BİNA GURUPLARI
Gelen bir yıldırım darbesine karşı korunması istenilen binalar,bina grupları ve belirlenmiş alanlar genel olarak üç şekilde korunabilir.
a)Franklin çubuğu 
b)Faraday kafesi
c)Paratonerler(elektrostatik,piezoelektrik ve radyoaktif)
Franklin çubuğu korunacak yerin en yüksek noktasına sivri bir çubuk yerleştirme prensibine dayanan koruma sistemidir.Bu çubuk en kısa yoldan indirme iletkeni ile topraklama tesisatına bağlanmaktadır.Bu yöntemle geniş alanları hatta binaları korumak mümkün değildir.Günümüzde özellikle minareler,kuleler ve bacalar gibi küçük boyutlu alanlarda kullanılmaktadır.
Faraday kafesi ile korunması istenilen bina en yüksek yerlerinden toprağa kadar devamlı ve kesiksiz iletkenlerle(yatay ve düşey)sarılmaktadır.Faraday kafesi yönteminin yeterli olması için,korunacak cismin birçok yerinden paket bağlar gibi iletken tellerle sarılması gerekmektedir.Bu yöntemin çok pahalı olması ve bina cephesine verdiği çirkin görünüm ile çatıdaki tahribat sebebiyle günümüzde kullanışlı olmamaktadır.
Paratonerler içinde bugün en çok tercih edilen modeli aktif  Radyoaktif paratonerlerde,radyoaktif kaynak kullanıldığından günümüzde yasaklanmıştır.
Piezoelektrik paratonerlerin isminden de anlaşıldığı gibi piezoelektrik seramiklerin çalışma prensibinden istifade edilerek geliştirilmiştir.Piezoelektrik seramikler elektrik enerjisini mekanik enerjiye(titreşime),mekanik enerjiyi de(titreşim uygulandığında)elektrik enerjisine çevirir.
Elektronik cihazlardaki kristalli filtre ve asilatör yapımlarında da piezoelektrik seramikler kullanılmaktadır.
Bu seramikler kurşunzirkotitanat denilen çok sert bir malzemeden oluşmaktadır.Bu seramiklerin yüzeyleri değişik şekil ve malzemelerle(altın,nikel gibi)kaplanarak elektrot uçları elde edilmektedir.
Elektrostatik paratonerler;yakalama çubuğu etrafında iyonize edilmiş bir hava akımı teşekkül ederek,koruma alanı içindeki yük boşalmalarının kendi üzerinden olmasını kolaylaştırır.(bir başka deyişle yıldırımı kendi üzerine çeker.)
 
Yıldırımdan korunmanın en iyi yolu gökgürültüsü ilk duyulduğu andan itibaren kapalı bir ortama girmek ve son gökgürültüsünden sonra 30 dakika gecene kadar iceride kalmakdır. Ağaçlar bulundukları yerde en sivri cisim oldukları icin daha fazla yıldırıma maruz kalır.
Bulut ve yer arasındaki yük farklılığı, ikisi arasında yaklaşık 10,000 Volt'a ulaşan bir elektrik potansiyeline sebep olabilir. Kuru havada elektrik akımı oluşmaz, çünkü hava iyi bir elektriksel yalıtkandır. Bu doğal yalıtım, elektrik akımını havanın yalıtımının üstesinden gelmeye yetecek kadar büyümedikçe elektrik akımını engeller.
Bulutla yer arasındaki elektriksel potansiyel aşamalı olarak artar. Bu potansiyel 3,000,000 Volt'u aştığında havanın yalıtıcı özelliği kırılır ve elektrik akışı başlayarak yıldırım oluşur.
Diğer bir deyişle tek bir yıldırım çok büyük elektrik akımı olusturabilir ve yıldırım çarptığında hayvanlar ve insanlar elektrikle yüklenebilirler. Bu nedenle lastik ayakkabı veya otomobil lastiği yıldırım icin koruyucu değildir. En kötü iletken olan havanın kilometrelerce kalınlıktaki tabakasını dahi aşıp geçebilen yıldırım, bir-iki santimlik lastikten de cok rahat geçebilmektedir. Faraday kafesi gibi üstü kapalı otomobiller yıldırımdan korunmak için bulunulabilecek (binalardan sonra) en güvenli yerlerden biridir.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.