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.