Akıllı DNA’lar zekânın kalıtım yoluyla nasıl geçtiğine ışık tutuyor.İnsan zekâsının ne kadarının kalıtsal, ne kadarının çevresel koşullar tarafından belirlendiği tartışması tüm şiddetiyle sürerken bir küçük nokta gözden kaçıyor.

Bugüne dek zekâyı etkileyen herhangi bir gen (geri zekâya yol açan gen hariç) henüz bulunmadı. Başını Londra Psikiyatri Enstitüsü’nden Robert Plomin 'in çektiği bir grup araştırmacı zekâdan sorumlu geni bulmak üzere kolları sıvadılar. İşe zeki çocuklardan başladılar. Plomin’e göre ”akıllı gen”in adresi zeki çocuklardı. Zeki çocukları seçmek için şu yöntemi kullandılar: Çeşitli yaşlardaki öğrencileri üniversiteye giriş sınavından geçirdiler. Sınavdan yüksek puan alanların DNA’larını incelediler. Ve bu çalışmanın sonunda peşinde oldukları genin izini tespit etmeyi başardılar.

Cleveland dolaylarındaki 6 yerleşim bölgesinde yaşayan ve yaşları 6 ile 15 arasında değişen 51 çocuktan kan örnekleri alındı. Bir grubun ortalama IQ’su 136 olarak hesaplandı. Diğer grupta ortalama IQ 103 idi. Tüm çocuklar beyazdı. Kan hücrelerini ayrıştıran bilim adamları çocukların 6 numaralı kromozomunu tek tek incelediler.

6 numaralı kromozomun üzerindeki 37 genin içinden biri farklıydı: IGF2R adı verilen genin yüksek IQ’lu gruptaki çocuklarda görülme yüzdesi, normal IQ’lu çocuklardakine oranla iki misliydi (Yüzde 32′ye karşı yüzde 16). Psychological Science isimli derginin mayıs sayısında yer alan araştırma raporuna göre IGF2R geninin bir şekli olan ve adına ”allele 5” denilen gen zekâdan sorumluydu.

Ancak Plomin bu genin bir ”üstün zekâ geni” olmadığına dikkat çekiyor. Bu gen yalnızca fazladan dört IQ puanı anlamına  geliyor. Ve bu gen bir insanı üstün zekâlı yapmaya yetmiyor: Ortalama IQ’ya sahip çocukların yüzde 23′ü bu gene sahipken, üstün zekâlı çocukların yüzde 54′ünde bu gen bulunmuyor.

Akıllı gen ”Insulinlike growth factor 2 receptor- IGF2R-İnsülin benzeri büyüme faktörü 2 reseptörü” ismi ile tanınıyor. Bu gen, insülin geni ile büyük benzerlikler taşıyor. Sıradan bir hormon bir hücreye yanaştığı zaman bazı durumlarda hücrenin büyümesine, bazı durumlarda ise hücrenin intihar etmesine yol açar. Bu iki tepki de beynin gelişmesi sırasında izlenen normal faaliyetlerdir. Fare beyinlerinde öğrenme ve bellek bölgelerinin insülin reseptörleri ile kaplı olduğunu fark eden Ulusal Sağlık Enstitüsü’nden bilim adamları, insülinin sinirlerin büyümesini hızlandırdığı sonucuna vardılar.

Bu sonuç, IGF2R’in beyni ve dolayısıyla zekâyı etkilediği ¤¤¤ini desteklese de bazı genetikçiler IQ-gen araştırmalarında elde edilen sonuçların doğruluğu konusunda kuşkulular. Plomin’in grubunun bulduğu akıllı genin akademik yönden başarılı olan çocuklarda rastlanan yaygın bir gen olduğu fikrini öne süren kuşkucu grubun sözcüsü Johns Hopkins Üniversitesi’nden Andrew Feinberg , ”Buldukları genin etnik farklılıklardan kaynaklanmadığını kim bilebilir?” diye soruyor. Öte yandan Stanford Üniversitesi’nden Neil Risch , Plomin’in bu araştırmasına ilişkin görüşlerini şöyle dile getiriyor:”Plomin’in araştırması bana kalırsa rastlantılara dayanıyor.

Bir kromozomun üzerindeki 37 genin arasından bir geni bulup çıkartarak bunun akıllı gen olduğunu iddia etmek bilimsel bir temele dayanmıyor. Örneğin çeşitli araştırmalarda şizofreni geni, meraklılık geni gibi çeşitli kişilik özellikleri ile ilgili genler bulundu. Ancak bu araştırmalar tekrarlandığında aynı sonuçlar elde edilemedi. Bu da araştırmaların güvenilirliğini zedeliyor.”

Bilim adamlarının IGF2R geninin zekâyı etkilediği iddiasını kabul etmeleri de sorunu çözmeye yetmiyor. Şimdi ortaya yeni bir soru atılıyor: IGF2R zekâyı nasıl etkiliyor? Zekânın çok karmaşık bir olgu olması bu sorunu daha da içinden çıkılmaz bir hale getiriyor. Ulusal Sağlık Enstitüsü’nden bir yetkili, ”Sağlıklı çocukların okulda daha başarılı oldukları bir gerçek.

Dolayısıyla bu genin ancak çocuğun yeterli gıda aldığı durumlarda etkili olduğu düşünülebilir”diye konuşuyor. Cornell Üniversitesi’nden psikolog Stephen Ceci genlerin bir vakum içinde çalışmadığını belirterek, ”Bu soruyu yanıtlamak için önce daha başka soruları açıklığa kavuşturmak gerekiyor. Zekâyı etkileyen genlerin çevresel koşullardan nasıl etkilendiğini ortaya çıkartmak ön koşuldur. Örneğin, hamilelik döneminde annenin beslenme şekli bile zekâyı büyük ölçüde etkiler” diyor.

Plomin, bu arada IQ geni ile ilgili iki kromozomu daha inceledi. Bunlardan elde ettiği sonuçları ekim ayında açıklamayı planlıyor. Bu arada DNA’nın zihinsel ve bedensel tüm özelliklerimizi belirlediği inancının kesinleşmesi için akıllı genin çevre ile nasıl bir etkileşim içinde olduğuna açıklık getirilmesi gerekiyor. Bu arada bir fizyolog, önümüzdeki iki ay içerisinde IGF2R geni çalışmalarına doğum öncesi bir test ile katkıda bulunmayı tasarlıyor.

buzlu.org

Doku Bilimi (İngilizce Histology, histoloji), bitki ve hayvan dokularının bileşimini ve yapısını özelleşmiş işlevleriyle bağlantılı olarak inceleyen bilim dalıdır. Doku biliminin temel amacı dokuların hücre ve hücreler arası maddelerden organlara dek tüm yapı aşamalardaki düzenini saptamaktır.

Mikroskobik anatomi olarak da tanımlanabilir. Doku alımı cerrahi, biyopsi veya otopsi (veya nekropsi, hayvansal dokular için) yollarıyla gerçekleştirilir.

buzlu.org

Numeroloji (sayıbilim), astroloji (yıldızbilim) gibi tamamlayıcı unsurları olan, gerektiğinde bir arada, gerektiğinde ayrı ayrı ele alınabilen, kişiyi ve kişinin geleceğini açıklamayı hedefleyen bir sanattır. Astroloji gibi numeroloji’nin temelleri de antik uygarlıklara, antik düşünceye dayanır ve Ortadoğu’dan Batı’ya uzanıp benzer bir süreçten geçer.

En eski çağlardan beri, sayılar, sadece hesap için kullanılmadılar. Örneğin, Keldanlılar, harflere birer sayı yakıştırıp kişinin adını kullanarak tahminlerde bulunurlardı, fal bakarlardı.

Yunanlı felsefeci ve matematikçi Pitagor, herşeyi sayıların ahengi ile açıklardı. Çinliler sayılara simgesel değerler verirler, gerek geleneksel, gerekse çağdaş kabala sayıların özelliklerini incelemektedir.

Numeroloji’nin kaynakları adeta sınırsızdır, uygulanması da öyle. Konusal olarak bir ucu batıl inançlara, bir ucu ise toplumların bilinçaltına dayanır. Eski Mısır’da, Mezopotamya’da, antik Yunanistan’da, İslam öncesi Türkler’de, Araplar’da numeroloji karşımıza çıkmaktadır. Eski uygarlıkların bilginleri ve felsefecileri sayıların tutkusundan kurtulamamışlardır. Yüzyıllar geçmesine rağmen benzer bir tutkuyu, ya da açıklama ihtiyacını, Bertrand Russel’den Hitehead’e kadar, çağdaş matematikçilerde ve felsefecilerde de bulmak mümkündür. Çünkü her şeyi düzene sokmak, bir formüle bağlamak, açıklamak, değerlendirmek sayılarla olmaktadır.

Mezopotamya bilginleri için sayı sadece bir nicelik işareti değildi. Çözüldüğünde, yorumlandığında niceliği aşan bir güze sahip olan, hatta kutsal sayılan, olumlu ya da olumsuz, uğurlu ya da uğursuz bir işaretti.

Babil’de 28 sayısı kutsal sayılırdı; çünkü 28, hem kutsal sayı olan 7′nin başka bir kutsal sayı olan 4 ile çarpılmasından oluşuyor, hem de ilk 7 sayının toplamına eşitti:

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 = 28

Pitagor’un izleyicileri için 1 sayı sayılmazdı, diğer sayıları doğuran bir başlangıçtı. Bu yüzden ilk iki sayının (2+3) toplamından elde edilen 5 ile yine bu ilk iki sayının çarpmasından (2×3) oluşan 6′yı kutsal saymakta, fakat nedenleri açıklanmamakta, gizli kalmaktadır.

Ünlü felsefeci ve matematikçi Pitagor’un düşüncesine göre sayılar aşağıdaki anlamları kapsıyordu:

1- Özün sayısı,
2- Karşıtlık, değişiklik
3- Aracılık, bütünlük, başlangıç, orta ve son, tanrısal güç,
4- Doğruluk, adalet, dünya,
5- Evlilik,
6- Şans,
7- Evrenin tümü [Tanrısal güç (3) ile dünya (4)'ün toplamı] ya da tanrının dünya ile birleşimi,
8- Sağlamlık,
9- 3×3 ya da tüm sayıların özü,
10- Sonu olmayan yeni bir dizinin başlangıcı.

Belirli sayılar, zamanla ayrı bir anlam ve değer kazanırlar, kimi uğurlu sayılır, kimi ise uğursuz. Bu sayıları her yerde bulabiliriz; dinsel inançlarda, mitolojide, halkbilim geleneğinde, atasözlerinde vb. Museviler için 9 (3×3) doğruluğun simgesiydi. Çünkü o şaşmaz bir sayı idi:

2 x 9 = 18 (1 + 8 = 9)
3 x 9 = 27 (2 + 7 = 9)
4 x 9 = 36 (3 + 6 = 9)
5 x 9 = 45 (4 + 5 = 9)

Çeşitli kaynaklardan, inançlardan ve dinlerden, 3′ün önemini vurgulayan, sayısız örnekler çıkartmak kolaydır;

- Yunan mitolojisinde denizler tanrısı Neptün’ün üç dişli asası,
- Buda’nın işaretindeki üç alev,
- Babil’deki üçlü tanrı, Anu-Ea-Bel,
- Asur’daki benzeri üçlü tanrı, Brahma-Vişnu-Siva,
- Hristiyan dünündeki kutsal üçlü, Baba, Oğul ve Kutsal Ruh,
- Yunanlılar’da üç gazap tanrıçası, üç güzellik tanrıçası ve üç kader tanrıçası dokuz (3×3) sanat tanrıçası olarak adlandırılırdı.

Üç kadar önemli bir sayıda 7′dir:

- Antiklerin gökbiliminde dünya evrenin ortasında durur, evrenin merkezini teşkil eder, etrafında ise yedi gezegen vardır: Ay, Merkür, Venüs, Güneş, Jüpiter ve Satürn,
- Çin’de ve Japonya’da yedi değerli nesne vardır: Altın, gümüş, yakut, zümrüt, kristal, amber ve akik,
- Eski Mısır’da yedi bilgin, tanrı Ra’nın gözünden çıkıp yedi atmaca şekline girip uçarlar,
- Eskiler için dünya yedi harikaya sahiptir.
Mitolojide, dinsel inançlarda, batıl inançlarda ve halkbiliminde, kıtadan kıtaya ve uygarlıktan uygarlığa, sayılara bir önem, bir değer ve matematiksel işlevlerini aşan bir anlam tanındı. Sayılar simgesel bir boyut kazanarak, gerek doğayı gerekse insanı, giderek evreni ve evreni şekillendiren gücü açıklayabilecek nitelikte bir bilgi, ölçü ve yöntem aracı sayıldı.

buzlu.org

Belirli bir pH’da ve belirli bir elektrik alanında yüklü taneciklerin farklı hızlarda yürüyerek ayrılmaları tekniğine elektroforez denir.

-Elektrik akımı
-Ayrılacak moleküllerin yüklü olmasıdır.

Elektroforez yönteminde ortamın pH’ı; tampon çözelti ile, elektrik alanı ise doğru akım veren bir güç kaynağından sağlanır.
Her bir taneciğin elektriksel hareketi farklı olduğundan birbirinden ayrılabilirler.

İlgili dökümanı yazının devamında bilgisayarınıza indirebilirsiniz.

download: elektroforez (108.5KB) added: 14/02/2010 clicks: 509 description: elektroforez

buzlu.org

Dünya kütlesi (M⊕) kütlenin Dünya’nın toplam kütlesine eşitlenmesi. 1 M⊕ = 5.9742 × 1024 kg.

Güneş Sistemi’ndeki dört yerbenzeri gezegen, Merkür, Venüs, Dünya ve Mars kütleleri sırasıyla 0.055, 0.815, 1.000, ve 0.107 Dünya kütlesidir.

Bir Dünya kütlesi ilgili birimlere şu şekilde dönüştürülebilir:

* 81.3 Ay kütlesi (ML)
* 0.003 15 Jüpiter kütlesi (MJ)
* 0.000 003 003 Güneş kütlesi (M⊙)

buzlu.org

Protein biyosentezi, hücrenin protein sentezlenmesi için gereken bir biyokimyasal süreçtir. Bu terim bazen sadece protein translasyonu anlamında kullanılsa da transkripsiyon ile başlayıp translasyonla biten çok aşamalı bir süreçtir. Prokaryotlarda ve ökaryotlarda ribozom yapısı ve yardımcı proteinler bakımından farklılık göstermesine karşın, temel mekanizma korunmuştur.

Protein biyosentezi için aminoasil-tRNA’ların hazırlanmasında, ya da sentez süresince ATP ve GTP hidrolizi ile yüksek miktarda enerji harcanır. Ayrıca, hücreler ürettikleri enerjinin büyük kısmını protein sentezinde görev alan yapıları oluşturmakta kullanırlar.

Bu sürecin genel hata oranı 10-4 civarındadır (her 10000 amino asitten bir hatalı yerleştirilir). Bazı antibiyotikler protein sentezine müdahale ederek etki gösterirler.

Genetik bilgi akışında sıra protein sentezine geldiğinde mesajcı RNA (mRNA)’dan başka taşıyıcı RNA (tRNA) da devreye girerek ribozomlarda protein sentezi gerçekleşir. mRNA da yer alan kodonların taşıdığı genetik mesaj ribozomlarda adım adım deşifre edilerek uygun amino asitler tRNA vasıtasıyla ribozoma getirilir.

Hücre sitoplazmasında 20 çeşit aminoasil-tRNA ların ribozomda bağlanabilecekleri çeşitli bölgeler bulunur ve amino asitlerini bırakan tRNA’lar ribozomlardan ayrılırken polipeptid zinciri de sentezlenmiş olurlar. tRNA’lar üzerinde yer alan nükleotitlere antikodon adı verilir. Örneğin, UUU şeklinde olan bir mRNA zincirine uyan tRNA antikodonunun nükleotid sırası AAA şeklindedir. UUU şeklinde bir kodon da fenilalanin adlı aminoasitin şifresidir.

buzlu.org

Trityum, hidrojenin radyoaktif izotopudur. 1934 yılında, çok hızlı döteryum çekirdeği ile döteryum bileşiklerinin bombardıman edilmesi sırasında nükleer transmutasyon ürünü olarak keşfedildi. Trityumun sembolü 3H veya T’dir.

Atom ağırlığı, 3,0170′dir. -252,5 °C’de erir, -248,12 °C’de kaynar, buharlaşma ısısı 333 cal/mol ve sublimasyon ısısı 393 cal/mol’dür. Kimyevi özellik bakımından hidrojene benzer. Fakat fiziki özellikleri hidrojeninkinden farklıdır.

Trityum atmosferde, hidrojenin 1018 de biri kadar bulunur. Atmosferdeki trityum, kosmik ışınların meydana getirdiği hızlı nötronların, protonların veya mesonların azot ile reaksiyonundan meydana gelir. Yeryüzünün mevcut trityum miktarı yaklaşık 1 kg tahmin edilmektedir.

Trityum nükleer reaktörlerde Lityum-6 izotopunun nötronla bombardımanında elde edilir.

Yine berilyumun siklotronlarla hızlandırılmış döteryum ile bombardımanından da trityum elde edilir.

Trityum radyoaktif olup, yarılanma süresi 12,46 yıldır. Trityum beta (ß) ışıması yaparak 32He’e (helyum izotopuna) dönüşür. Yaydığı beta ışının enerjisi 186.000 elektron volttur.

Trityumdan faydalanarak hidrojenlendirme reaksiyonları ve reaksiyon değişimleri gözlenebilir. Trityum ve bileşikleri etiketleme ve izleme deneylerinde kullanılır. Mesela biyokimya çalışmalarında, trityumla etiketlenmiş (damgalanmış, yani bünyesinde trityum bulunan bileşik) hormonlar, gıdalar, ilaçlar kullanılır ve bu maddelerin vücuttaki davranışı takip edilir.

Yine suyun hidrokarbonlardaki çözünmesinin tayininde, suyun difüzyonunda, polimerlerin analizinde, kimya reaksiyonlarının takip ettiği yolu bulmakta trityumla damgalama metodu kullanılır. Stilbene trityum girdirilirse kendi kendine ışıma yapan madde elde edilir. Bir suyun buharlaşma ve yağmur olup yağma zamanını ölçmek için, içinde trityum bulunan su kullanılır.

buzlu.org

Roket motorları

1) Kimyasal Yakıtlı Roketler
a) Katı Yakıtlı Roket Motorları
b) Sıvı Yakıtlı Roket Motroları
2) Elektrikli Roket Motorları
a) Elektrotermal Motorlar
b) Elektrostatik Motorlar (İyon Motorları)
c) Elektromanyetik Motorlar (Plazma Motorları)
3) Güneş Işınımlı İtme Motorları
4) Nükleer Motorlar

KİMYASAL YAKITLI MOTORLAR

Katı ve sıvı yakıt kullanan motorlara kimyasal motorlar denir. Genellikle taşıyıcı olarak kullanılan dev yapılı roketlerin motorları bu şekildedir. Ancak uydu üzerine monte edilmiş sıvı yakıt kullanan küçük motorlar uydunun döndürülmesinde ve yörünge değişiminde kullanılırlar. Boyut olarak küçüktürler. Yakıt olarak uydunun içinde bulunan yakıtı kullanırlar. Yakıt bitincede uydu yörünge kaymasından dolayı atmosfere girerek yanar.

Yani yakıtın miktarı uydunun ömrünü belirler. Uydulara yakıt nakli yapmak çok zor bir iş olduğundan uydunun düşmesine göz yumulur ve o uydunun işlevini yapacak yeni bir uydu yörüngeye oturtulur. Sadece yörüngede dolanan ve uzay istasyonu (Skylab, Mir gibi) olarak adlandırılan ve yaşam üniteleri olan uydulara yakıt takviyesi yapılabilmektedir (uzay mekikleri aracılığıyla). Başlangıç yükü ile karşılaştırıldığında yerden fırlatılan roketler ancak toplam yükünün binde yedisini yörüngeye yerleştirebilmektedir.

ELEKTRİKLİ ROKET MOTORLARI

Adından da anlaşıldığı gibi elektrik enerjisini ya doğrudan ya da başka enerji türlerine çevirmek amacıyla yapılmış motorlardır. Bu nedenle büyük elektrik gereksinimleri vardır. Elektrik enerjisi ise jeneratörlerden elde edilir ve jeneratöründe yakıtı yine kimyasal bir yakıttır. Bu nedenle akü sistemleri ve güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren ara sistemlere ihtiyaç vardır. Bunlarda hem yükü arttırır, hem de maliyeti kabartırlar.

Ancak gezegenler arası uydular için uzun zamanda büyük hızlar elde etmeye olanak tanıdığından dış gezegenlere gönderilen uydularda ve yer yüzündeki uyduların ara yörüngelere oturtulmasında kullanılırlar.

a) Elektrotermal Motorlar

Motor yapıları, kimyasal roket motorlarına çok benzemektedir. Basitçe kimyasal bir motorun elektrik ısıtıcısı olmuş halidir. Bir patlama olmadan elektrik enerjisiyle patlama (genleşme ve moleküler bozulma sağlanarak) elde edilerek bir itme kuvveti yaratılır. Ancak gaza verilecek ısı moleküllerin atomlarına ayrılmasına harcanacağından verim kaybı büyük olur. Sistemin gereksinim duyduğu elektrik enerjisi genellikle güneş pillerinden elde edilir. Şu anda Resistojet ve Arcjet olarak adlandırılan iki elekrotermal motor türü kullanılmaktadır.

Resistojet sisteminde gaz elektrik ile ısıtılarak itme sağlanmakta, Arcjet sisteminde ise yanıcı gaz ateşlenerek itme sağlanmaktadır. Burada ateşlemeyi sağlayan elektrik donanımıdır. Arcjet’lerin termal verimi az olduğundan, geniş güneş panelleri ve yörünge aktarımı sırasında uzun görev süresine ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle yörünge aktarımları için uygun değillerdir.

b) Elektrostatik Motorlar (İyon Motorları)

Bu tip motorlar ilk defa Oberth tarafından ortaya atıldı. Prensip olarak elektrik ile iyonlaştırılan atomların elektrik ve manyetik alanlar tarafından ivmelendirilmesine dayanıyor. Bu da kimyasal motorların geliştirilmiş bir halidir. Çünkü iyon için gaz kullanılıyor. En büyük özellikleri ise eksoz hızlarının yüksek olmasıdır. Eksoz hızı 10000 km/saniye kadar çıkabilmektedir. Halbuki kimyasal motorlarda bu değer 3 km/saniye dolayındadır.

Bu da yakıt yükünde büyük bir tasarruf sağlar. Bu sistemin çalışma süresi kısa olduğundan küçük yörünge düzeltmelerinde kullanılmaktadır. Yakıt olarak genelde buharlaştırılmış Cs kullanılmaktadır. Şimdiye kadar Civa ve Sezyum kullanan iki tür elektrostatik motor yapılmıştır. 20 Temmuz 1964 yılında ise ilk denemeleri gerçekleştirilmiştir. Sezyumun atom ağırlığının iki katı bir element kullanılırsa ivmelendirme dört katına çıkabiliyor. Bu motorların %90 gibi yüksek bir verimliliği olduğu halde uzun süre çalıştırılamamaları bir dezavantajlarıdır.

Uzun süre çalıştırılmamalarının nedeni çok yüksek bir elektirik gerilimine ihtiyaçları vardır ve bu gerilimin ömrü de üç beş saniyeyi geçmemektedir. Bu nedenle gerekli olan elekritik atom gücüyle çalışan elektirik jeneratörleri yardımıyla ya da güneş enerjisiyle sağlanmaktadır. Kullanılan yakıtın iyonlaşma potansiyelinin düşük ve atomlarının ağır olmaları tercih ediliyor. İyonların eksoza doğru ivmelendirilmeleri iki yolla mümkün olmaktadır:

Elektrik alan yaratarak
Değişebilen manyetik alan yaratılarak
Yer yörüngesine oturtulan uzun ömürlü uydular bu tür motor kullanarak yörünge düzeltmeleri yapmaktadırlar. Yer yörüngesinde nükleer yakıt bulunduran uyduların nükleer yakıtlarının kullanımı sadece elektik üretimini sağlamak içindir. Bu da uydunun yükünün artması açısından dezavantajdır.

Uzaya atılan yer yörüngesine yerleştirilen büyük kütleli uydu ve labaratuarlarda yörüngeyi bozucu birçok etken vardır. Bu etkiler:

Çok azda olsa atmosferin frenleme etkisi
Yer’in şeklinin tam bir küre olmaması ve dağların etkisi
Diğer dış etkenler, meteorlar, gezegenler, Ay’ın konumu, Yer-Güneş uzaklığındaki değişimler
Bu etkilerden dolayı yörüngeler bozulur. Bozucu etkilerin sonucu küçük ve uzun sürede oluşur. Dolayısıyla bir motoru çok kısa zaman çalıştırmakla etkiyi yok etmek mümkündür. Bu tür işler için iyon motorları kullanılır. Bu tür uydular erken uyarı uyduları (askeri), haberleşme uydularıdır. Genelde 24 saat peryotlu Yer ile senkronize ve Yer yarıçapının 5.6 katı uzaklıkta dairesel yörüngelere oturtulmuş uydulardır.

b) Elektromanyetik Motorlar (Plazma Motorları)

Henüz deney aşamasındaki motorlardır. Bu tip motorlarda gaz plazma haline getirilmekte, eksoza giden yanma odasında (bu odada kimyasal bir yanma ve ısı üretimi söz konusu değildir) elekromanyetik bir ortam elektrik akımıyla sağlanarak plazmanın eksoz dışına doğru hareketi mümkün kılınmaktadır. Hem yakıtı plazma haline getirmek hem de güçlü bir manyetik alan yaratmak için çok fazla elektik üretimine ihtiyaç vardır.

Plazma motorları çok teferruatlı ve ağır yapılardır. Böyle bir motora sahip uydunun yörünge dışına çıkarılması çok zordur. Ancak yörüngede montajı mümkündür. Gezegenler arası çalışmalar için düşünülmektedir. Gaz olarak da Helyum atomu kullanılmaktadır. 15 km/saniye gibi yüksek itme hızları elde edilebilmektedir.

GÜNEŞ IŞINIMLI İTME MOTORLARI

Bu sistemde güneş enerjisi toplanıp parabolik ayna ile odaklandıktan sonra ‘kara cisim’ özelliğindeki bir noktada toplandıktan sonra hidrojen gazının ısıtılmasında kullanılmaktadır. Bu yolla hidrojen 2727 °C’ye kadar ısıtılmakta, sıcak gazın atılması ile itme sağlanmaktadır. Yanma olmaması, hareketli parça bulunmaması ve güneş enerjisinin doğrudan kullanımı nedeni ile verimi yüksektir. Yörünge aktarımı amacıyla kullanılabilecek yöntemleri karşılaştırıldığında, solar termal sistemler en yüksek verimi sağlamaktadır.

Ekonomik kriterler düşünüldüğünde solar termal sistemler diğer sistemlere göre daha avantajlı olmaktadır. Bu sistem kullanılarak yörüngeye yük taşıma kapasitesi 2 ile 7 kat arasında artacağı düşünülmektedir.

NÜKLEER MOTORLAR

Uzun uçuşlar için uygun motorlardır. Gerek uranyum gerek plutonyum radyoaktif maddeler oldukları için radyasyondan korunmak için özel şekilli uzay araçlarının yapılması gereklidir. Proton-proton zinciriyle hidrojenden helyuma dönüşüm yapılarak enerji elde edilebilir, ancak böyle bir sistem henüz gerçekleştirilememiştir. Hidrojenin helyuma dönüştürülebilmesi için çok yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır.

Böyle bir sıcaklığa dayanabilecek reaktör yuvası henüz yapılamamıştır. Teorik olarak böyle bir roket yapılabilirse itme hızının 5 kh/sn olması beklenmektedir. Nükleer motorlardan fazla bir verim elde edilememektedir. Buna rağmen kimyasal motorlardan 2-3 kat itme gücü elde edilebilmektedir. Nükleer motorların iki tipi vardır:

1. Tip: Atom enerjisinin ısısından yararlanıp, itme gücü sağlayan gazın ısınmasından eksoz hızı elde etmek. Bu tür motorlarda 6 km/sn’lik bir eksoz hızı elde edilebiliyor. Radyoaktif maddenin bozulması sırasında oluşan enerji ya direkt olarak gazın ısıtılmasında kullanılır ya da ek sistemlerle elektrik enerjisine çevrilir.

Sistemin avantajı, bozulma sırasında oluşan ürün çekirdeklerinin dışarı atılması gerekmiyor. Nükleer yakıt kaybı yok. Dezavantajları ise reaktörün sıcaklığı yakıt olarak kullanılacak gazdan daha fazla. Bir soğutma sorunu var. Ayrıca reaktörün etrafına çok güçlü koruma kalkanlarının konulması gerekli. Sistem hacim ve ağırlık olarak büyük.

2. Tip: Radyoaktif maddenin bozulması sonucunda oluşan ışınımı kullanmak. Sistem genelde basittir. Roketin arka kısmına radyoaktif madde sürülür. Maddenin bozulma hızından yararlanılarak oluşan parçacıklar (a, b ve g tanecikleri) rokete bir itme kazandırırlar. Böylece 10 km/sn’lik bir hıza ulaşılabilir. Genelde radyoaktif madde plutonyumdur. Sistemin avantajı itme kuvveti için gaz kullanmamasıdır. Dezavantajı ise bozulma işleminin düzenli olmaması ve kontrol edilememesidir.

buzlu.org

Fizik mühendisliği programının alt dallarından biridir. Öyle ki, Fizik mühendisliği mesleğinin en azından pratik varlığının büyük bölümü fotonik mühendisliği halindedir.

Spektroskopi altında toplanan tekniklerin hemen bütünü, kristalografi, lazer, holografi, radyometri, fotometri, tahribatsız tesler, medikal fizik’in önemli bölümü, sağlık fiziği, uzaktan algılama, gece görüşü gibi alan yada kullanımların tek ortak tarafları fotoniktir, dolayısı ile bunlar gerçekte fotonik mühendisliği örnekleridirler.

Türkiye ve diğer ülkeler incelendiğinde çoğunlukla Fizik Mühendisliği programı içinde opsiyonsuz ve direk olarak verildiği görülmekle birlikte, kimi Fizik Mühendisliği bölümlerinin sub-division halde photonics engineering ismini kullandıkları ve yine kimi Fizik Mühendisliği bölümlerinin de onu opsiyon olarak gösterdikleri görülmektedir.

buzlu.org

Brown motorları, ısıyla etkinleştirilen kimyasal reaksiyonların kontrol edilerek uzayda yönlü hareket oluşturmasını ve mekanik veya elektronik iş yapmasını sağlayan nano skalada veya moleküler aletlerdir.

Bu küçük motorlar akışkanlığı eylemsizliğinden daha etkili olan ve ısıl gürültünün belirli bir yönde hareketi, fırtına’da yürümek kadar zor hale getirdiği ortamlarda kullanılır. Bu tip motorları istenen yönde döndüren kuvvet, rastlantısal yönlerde etki eden kuvvetlere kıyasla çok küçüktür. Bu tip motorun çalışması ısıl gürültüye bağlı olduğundan bu tip motorların ancak nano skalada mümkün olduğu düşünülür.

Biyolojide rastladığımız protein tabanlı moleküler motorlardan birçoğu gerçekte birer Brown motoru olabilir. Bu moleküler motorlar ATP’de saklı olan enerjiyi mekanik enerjiye çevirirler.

Brown motorlarının dinamiği şu anda teorik ve deneysel biyofiziğin alanına girmektedir. Brown motorları bazen Fokker-Planck denklemini kullanarak, bazen de Monte Carlo metodu ile modellenirler. Günümüzde birçok araştırmacı moleküler motorların ihmal edilemeyecek kadar ısıl gürültü içeren ortamlarda nasıl çalıştığını araştırmaktadır.

buzlu.org