Open top menu
9 Temmuz 2016
Elektromanyetik Dalgaların İnsanlar Üzerindeki Etkileri

Elektronik radyasyonun uzayda almış olduğu yol elektromanyetik dalga şeklinde tanımlanabilmektedir.  Uzayda yol alabilen titreşim şeklinde de tanımlanır. Bu tür dalgaların bulunuşu İngiliz fizikçi James Clark Maxwell ve Alman bilim adamı Heinrick Hertz’in çalışmalarına dayanmaktadır. 1865 yılında Maxwell’in konuya dair yasa niteliğinde olan ünlü ‘4 denklemi’ buluşu ve Hertz’in bu denklemleri deneyleriyle kanıtlaması günümüzde elektromanyetik dalga kavramının varoluşuna da sebep olmuştur.
Elektromanyetik ismi, elektrik alan ve manyetik alan kavramlarının birleşiminden gelmektedir. Bir elektromanyetik dalga, birbirine dik açılarda, aynı frekanstaki elektrik ve manyetik alanın oluşturduğu bir bütündür.
Elektromanyetik alan ve elektromanyetik dalga başlığı altında birçok kaynak mevcut olup istenilmesi halinde yararlanılması mümkün olabilmektedir. Bundan ötürü yazının devamında fazla teknik detaya inilmeden, oluşan elektrik ve manyetik alanın insanlar üzerinde bırakmış olduğu zararlı etkiler üzerinde durulacaktır.
Günlük yaşantımızda kaçınılmaz olarak kullandığımız elektronik araç ve gereçlerin yaymış oldukları elektromanyetik dalgalara maruz kalınması durumunda insan vücudu üzerinde olumsuz etkileri mümkün olabilmektedir.  Bu olumsuz etkiler hemen hemen tüm elektronik cihazlarda mevcut olmakla birlikte, maruz kalınan elektromanyetik dalganın gücü hangi seviyede olursa olsun zararlı olduğu bilinmelidir.
Elektromanyetik dalgalar vücuttaki dokulara ısıtarak veya kimyasal değişimlere yol açarak zarar verirler. Yüksek güçlü elektromanyetik dalgalar ısıya bağlı zarar verirken, düşük güçlü elektromanyetik dalgalara uzun süre maruz kalınmasıyla da dokularda kimyasal değişmeler nedeniyle zararlı etkiler ortaya çıkar. [1], [2]

Elektromanyetik Dalga Çeşitleri ve Özellikleri

Elektromanyetik dalgalar dalga boylarına göre belli bir frekans aralıklarında sınıflandırılmaktadır. Elektromanyetik dalgalarda mevcut olan dalga boyu kavramı iki tepe noktası arasındaki mesafeye verilen isim olarak tanımlanır. Birim zamanda geçen tepe noktası ise frekansla tanımlanmakta. Bütün dalga çeşitleri eşit hızda (ışık hızı, 300 km) yayılmakla birlikte frekans aralığı tamamen dalga boyu ile alakalıdır. Buna göre, kısa dalga boyuna sahip dalgalar yüksek frekansa, uzun dalga boyuna sahip dalgalar ise düşük frekansa sahiptir. Ayrıca kısa dalga boylarına sahip elektromanyetik dalgaların uzun dalga boyuna sahip elektromanyetik dalgalara göre de daha fazla enerjiye sahip olduğunu söyleyebiliriz. Bu özellik insanlar açısından son derece önemlidir. Çünkü elektromanyetik dalganın taşıyacağı enerjinin miktarına bağlı olarak, çeşitli hastalıklarla (kanser, baş ağrısı, görme bozuklukları vb.) baş edilmek zorunda kalınabilir.
Elektromanyetik dalga çeşitlerini düşük enerjiliden başlamak suretiyle şu şekilde sıralayabilmemiz mümkündür;
1-Radyo Dalgaları: Dalga boyu en büyük olan elektromanye­tik dalgalardır. Günümüzde en çok FM adı verilen radyo dalgaları kul­lanılmaktadır. Radyo dalgalarının taşıdığı enerji çok küçük olduğundan canlı sağlığı üzerinde herhan­gi bir zararı yoktur.
2-Mikro Dalgalar: Yemek pişirmekte de kullanılan bu dalgalar evlerde yemek yapımında çok kullanılan bir kavramdır. Ayrıca telefon ve bilgisayarda veri transferi gibi iletişim amaçlı olarak da kullanılır. Işık, toz ve yağmurun içinden kolaylıkla geçebildiği için uzaydan dünyayı görüntüleme amaçlı da kullanılır.
3-Infrared Işınlar: Tüm sıcak cisimlerin yay­dığı gözle görülemeyen elektromanyetik dalgalardır. Bitkiler, hayvanlar, eşyalar ve vücudumuz kızılötesi ışınlar yayar. Canlı dokuların aşırı kızılötesi ışına maruz kalması, yanmalarına neden olabilir. Tıpta, tümörlerin aranma­sında kullanılır. Endüstride ise bilinmeyen maddelerin hangi madde olduğunun anlaşılmasında kullanılır.  Ayrıca TV'lerin uzaktan kumandalarında ve gece görüş sistemlerinde kullanılır.
4-Görünür Işık: Elektromanyetik dalgaların görülebilen tek türüdür. Çeşitli renklerde kendini gösterir. Bu renkler, mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızıdır. Dalga boyu kırmızıdan mora doğru azalma gösterir. Tüm bu renkler bir araya geldiğinde dalga boylarının toplamı görünür ışığı oluşturur.
5-Ultraviyole Işınları: Ultraviyole ışınlar insan gözüyle görülmez. Ultraviyole ışınlarının can­lılar üzerinde hem yararlı hem de zararlı etkileri vardır. Kemik gelişimi için çok önemli olan D vitamininin vü­cutta kullanılabilir hâle gelmesi için vücudun güneş­ten gelen ultraviyole ışınlara ihtiyacı vardır. Vücut bu ışınlara fazla maruz kaldığında ise yanıklara, kırışıklık­lara ve ilerleyen safhalarda cilt kanserine neden olabi­lir. Ayrıca ultraviyole ışınlar mikropları da öldürür. Bu sebeple, has­tanelerin ameliyat odalarında mikropları yok etmek için ultraviyole lambalar kullanılır.
6-X Işınları: Yüksek enerjili ve çok küçük dalga boylu ışınlardır. X ışınları birçok maddeden geçebilir. Madde­ler X ışınlarını farklı miktarlarda soğurur. Örneğin, kemik dokusunda daha fazla, et dokusunda daha az soğurulur. Bu nedenle tıptaki bir alan olarak gelişen röntgen uz­manlığı çok dikkatli çalışır. X ışını cihazları, hava alanları gibi yerlerde güvenlik amaçlı olarak valizleri açmadan içlerinin kontrol edilmesinde de kullanılır. X ışınları kurşundan geçemez. X ışınlarından korunmanın gerektiği durumlarda kurşun­dan yapılmış malzemeler kullanılır.
7-Gama Işınları: Çok yüksek enerji ve çok daha küçük dalga boyuna sahiptirler. Atomların parçalanması ve bozunması sonucu açığa çıkarlar. Birçok mad­denin içine kolayca nüfuz edebilir. Gama ışınları tıpta kan­serli hücrelerin yok edilmesinde kullanılmaktadır. Gamma ışınları kullanıla­rak yiyeceklerdeki zararlı bakteriler yok edilir. Gamma ışınlarına maruz kalan yiyecekler bu ışınları üzerlerin­de tutmaz. Bu nedenle gamma ışınından geçirilmiş yi­yeceklerin yenilmesinde bir sakınca yoktur. Tüm bunların yanı sıra bu ışınların doğru kullanılamaması durumunda zarar verebilmektedir.


ELEKTROMANYETİK TAYF
ELEKTROMANYETİK
DALGALAR
ÖZELLİKLER
Dalgaboyu
Frekans (Hz)
Foton enerjisi (eV)
Aralık genişliği
Gama ışını
< 0,02 nm
> 15 EHz
> 62,1 keV
sonsuz
X-ray
0,01 nm – 10 nm
30 EHz – 30 PHz
124 keV – 124 eV
3
Ultraviyole
10 nm – 400 nm
30 PHz – 750 THz
124 eV – 3 eV
1,6
Görünür ışık
390 nm – 750 nm
770 THz – 400 THz
3,2 eV – 1,7 eV
0,3
Kızılötesi
750 nm – 1 mm
400 THz – 300 GHz
1,7 eV – 1,24 meV
3,1
Mikrodalga
1 mm – 1 m
300 GHz – 300 MHz
1,24 meV – 1,24 µeV
3
Radyo
1 m – 100.000 km
300 MHz – 3 Hz
1,24 µeV – 12,4 feV
8

Modern teknolojiyle birlikte insanların kullanımına sunulan elektronik cihazların büyük bir kısmı elektromanyetik dalgaların kullanılmasıyla kullanılmaktadır. Örnek verecek olursak radyo, televizyon, cep telefonu gibi cihazların kullanımında (radyo dalgaları), CD ve DVD’lerin çalıştırılmasında (lazer ve ışık), tıp dünyası (röntgen vb.) ve havaalanı (x ray vb.) gibi alanlarda (X ışını) bu dalgalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Hayatımızın hemen hemen her alanında kullanmak zorunda olduğumuz elektromanyetik dalgalar, birçok yararının olmasının yanında zararları da beraberinde getirebilmektedir. Bu zararlar elektromanyetik dalgaların taşıdığı enerjiyle doğru orantılı olarak değişebilmekte ve taşınan enerjiye bağlı olarak da bu kritik bir hal alabilmektedir. Bununla ilgili dalga çeşitlerine yukarıda kısa kısa değinildi ve ilgili tablolarda da hangi dalga çeşidinin daha zararlı olduğu gösterilmektedir. Bununla ilgili olarak radyo dalgalarının düşük enerjili olmasından kaynaklı diğer dalga çeşitlerine göre daha az zararlı olduğu düşünülmektedir. Ancak bu enerji miktarının artmasıyla, tam tersi bir durum meydana gelmesi de söz konusu olabilmektedir. Örneğin, X ışını ve gama ışını gibi yüksek enerjili dalgalar canlılarda yaşayan hücrelere zarar verebilir hatta öldürebilir. Daha ötesi DNA yapısında değişiklik yaratarak kansere yol açabilir. Günümüzde hasta insanların tanı amaçlı çektirmiş oldukları röntgenlerde X ışınlarının kullanıldığı düşünülürse de maruz kalınan radyasyonla farklı hastalıklara da sebebiyet verildiği söylenebilir. Dolayısıyla da bu tip tedavi yöntemleri asgari seviyede kullanılmalı veya X ışınını geçirmeyen özel kurşundan yapılmış aparatlar kullanılmalıdır. Yine yaz aylarında maruz kalınan güneş ışınlarından mümkün mertebe korunulmalıdır. Güneş ışınları gibi ultraviyole ışınlarının vücuda sağlamış olduğu D vitaminin yanında, aşırısı ise cilt kanseri gibi farklı hastalıkları da beraberinde getirebilmektedir. Dolayısıyla da bunun önüne yine korunarak yani özel cilt kremlerinin kullanılmasıyla geçilebilir.

KAYNAKLAR
1- https:// www.who.int/inffs/fact182 .html
2- https:// www.cnn. com/ HEALTH/

3- https://tr.wikipedia.org/wiki/Elektromanyetik_radyasyon
Read more
4 Temmuz 2016
Pil Nasıl Çalışır ve Çeşitleri Nelerdir

Pil, farklı bir enerji kaynağını kullanarak gerçekleştirilen kimyasal tepkimenin açığa çıkardığı enerjiyi, elektrik enerjisine dönüştüren ve depolayan aygıttır. Bu tanımdan yola çıkarsak;

-Isı enerjisini elektrik enerjisine çevirenlere termopil,
-Güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirenlere güneş pili,
-Nükleer enerjiyi elektrik enerjisine çevirenlere atom pili (nükleer reaktör),
-Işık enerjisini elektrik enerjisine çevirenlere fotopil (fotovoltaikpil),
-Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirenlere de elektrokimyasal pil denilmektedir [1].

Görüldüğü üzere birçok pil çeşidi mevcut olup, günümüzde ise pil denildiğinde akla ilk olarak elektrokimyasal piller gelmektedir. Bunun asıl nedeninin, diğer pil türlerine göre elektrokimyasal pillerin daha yaygın olarak kullanılması olduğunu söyleyebiliriz. Elektrokimyasal piller, basit olarak bir anot (pozitif elektrot), bir katot (negatif elektrot), bir elektrolit, ayırıcılar ve dış kılıftan oluşmaktadır.

Pilin İcadı

Pilin bulunuşu 1780’li yıllarda bilim adamı Luigi Galvani tarafından yapılan ünlü kurbağa deneyine kadar uzanmaktadır. Ünlü deneyin sonuçları, 1791 yılında Galvani tarafından açıklanmış ve “Hayvansal Elektrik” teorisi ortaya atılmış oldu. Bu teori, ölü bir kurbağanın bacağındaki sinirlerin neşter ile kesildiğinde kasıldığını gözlemleyerek oluşturulmuştu. Bu teoriye göre, canlıları oluşturan hücreler elektrik içermekteydi.
1793 yılından itibaren ise Galvani’nin bu deneylerine bilim adamı Alessandro Volta devam etmiştir. Volta ise, kurbağa bacağı kasılmalarının farklı iki metalden kaynaklandığını ve hücrelerin sıvı içermesinden kaynaklandığını gözlemlemiştir. Volta göre elektrik elde edebilmek için iki farklı metale ve sıvıya ihtiyaç olmalıydı. Bu ihtiyaçlar doğrultusunda çalışmalarını sürdüren Volta, bakır ve çinko madenleri alarak aralarına tuzlu suya batırılmış süngerler yerleştirip elektrik akımını elde etmeyi başardı. Böylece 1800 yılında ‘Volta Pili’ adı verilen ilk pil icat edilmiştir. Volta’nın ölümünden 54 yıl sonra yani 1881’de ‘Volt’ adı, elektrikte kullanılan gerilimin birimi olarak onun anısına itafen kullanılmaya başlandı [2].
Pilin Kullanım Alanları ve Çeşitleri

Pillerin çok yaygın bir kullanım alanına sahip olduğunu söylemek mümkündür. Öyle ki piller; cep telefonları, bilgisayarlar, radyolar, hesap makineleri, saatler, oyuncaklar, küçük ev aletleri, TV kumandaları gibi araç gereçlerde kullanılmaktadır. Dolayısıyla da piller, okullar, hastaneler, hava limanları, endüstriyel üretim alanları gibi hayatımızın her alanında bulunmaktadır.
Piller, ıslak hücreli piller ve kuru hücreli piller olmak üzere iki kısıma ayrılabilir. Kuru hücreli pilleri ise şarj edilemeyen piller (primer) ve şarj edilebilir piller (sekonder) olarak alt gruplara ayırmak mümkündür [3], [4].  

1- Islak hücreli piller (Aküler)
2- Kuru hücreli piller 
   a. Şarj edilemeyen piller (çinko-karbon, alkali-mangan, civa-oksit, gümüş-oksit, çinko-hava, lityum mangandioksit)
   b. Şarj edilebilir piller (nikel-kadmiyum, nikel-metal hidrid, lityum-iyon, lityum-polimer)

Pil Kullanımında Dikkat Edilmesi Gerekenler [1]

1- Türkiye’de pil üretimi yapılmamaktadır. Piyasaya sürülen pillerin tamamının ithal olduğu düşünüldüğünde, menşei belli olmayan pillerin satın alınmaması gerekmekte, dünyaca tanınmış pil markalarının kullanımına özen gösterilmelidir.
2- Farklı gerilim ve tiplerdeki piller ve şarjlı/şarjsız piller aynı cihaz içinde kullanılmamalıdır. Bu gibi durumlarda piller arasında en düşük gerilime sahip olanı öncelikle deşarj olup ömrünü tüketecek ve bilahare bu pil şişecek, delinecek ve akacaktır. Ayrıca bozulan pil iyi konumda olan diğer pilleri de bozacaktır. Cihazlardaki piller değiştirilirken, tamamının yenileriyle değiştirilmesine dikkat edilmelidir.
3- Piller hiçbir şekilde ısıtılmamalı ve ateşe atılmamalıdır. Piller devamlı güneş ışığı alan yerlerde tutulmamalı, soba veya radyatör gibi ısı kaynaklarından uzakta muhafaza edilmeli ve özellikle yazın arabaların torpido gözlerinde bırakılmamalıdır.
4- Pillerin artı ve eksi uçları birbirlerine iletken bir madde ile birleştirildiğinde kısa devre oluşur ve açığa çıkan yüksek seviyedeki akım nedeniyle pilde elektrolit sızması, gaz çıkışı, yanma ve hatta patlama meydana gelebilir.
5- Piller ve bataryalar sökülmemeli, içleri açılmamalı, delinmemeli ve ezilmemelidir. Aksi takdirde pilin elektrolitinin dışarıya sızması ve ciltle hatta gözle teması söz konusu olabilir. Bu gibi durumlarda yapılacak ilk şey temas noktalarının bol suyla yıkanmasıdır.
6- Düğme pillerin çocuklar tarafından kolayca yutulabilme riskine karşı, piller ortalıkta bırakılmamalıdır.
7- Gaz çıkışı, ısınma, şişme, akma, yanma, alevlenme ve patlama riskine karşılık özellikle primer piller ve primer lityum piller kesinlikle şarj edilmemelidir.
8- Sekonder piller kendilerine mahsus cihazlarda 1525ºC sıcaklık aralığında ve belirlenen şarj sürelerine uyularak şarj edilmelidir.
9- Lityum İyon piller çok yüksek enerji kapasitelerine sahip olduklarından, bu pillerin kullanımında çok dikkatli olunmalı ve üretici tarafından belirlenen şarj koşullarına uyulmalıdır.
10- Uzun süre kullanılmayan cihazlardaki piller çıkartılmalı, kutupları kuru bir bezle silinmeli ve artı kutup bir bantla kapatılarak, naylon bir torbada muhafaza edilmelidir. Ayrıca yeni satın alınmış piller kullanılıncaya kadar orijinal ambalajından çıkartılmamalıdır.
11- Piller su, deniz suyu veya diğer oksitleyici maddelerle temas ettirilmemelidir. Bu tür maddeler başlık ve diğer metalik kısımlarda paslanmaya yol açacaktır.
12- Piller yüksek sıcaklık yaratacağından direk lehimleme işlemlerine tabi tutulmamalıdır.

Pil İhtiyacının Karşılanması

Hayatımızın her alanında, kullanımı zorunlu bir ihtiyaç haline gelen elektrik enerjisi, günümüzde çeşitli yollarla karşılanmaktadır. Bunların asıl kaynağı her zaman farklı olmakla birlikte elde edilen elektrik enerjisinin depolanması ise üzerinde durulması gereken ayrı bir konu olmaktadır. Bu konunun temellerini 1800 yılında Alessandro Volta ‘Pil’i bularak atmıştır. Bu önemli buluşun ardından, prize bağımlı olmadan elektrik kullanımı mümkün olmuş ve teknolojinin gelişiminin önündeki en büyük engelde aşılmış oldu. Fakat dengenin kurulamaması (örneğin, cep telefonu pil kapasitelerinin yetersiz oluşu.) günümüzde kullanılan teknolojiyi tekrar prize bağımlı halde kullanmamızı zorunlu kılıyor. Halihazırda yaygın olarak kullanılan lityum-ion pil teknolojisinin ihtiyacı karşılayamadığı ve bu sorunun önüne geçilebilmek adına da her geçen gün yeni bir pil teknolojisi üzerinde çalışıldığı bilinmektedir.


KAYNAKLAR

[1] CYGM
[2] https://tr.wikipedia.org/wiki/Pil
[3] AB Direktifi, 2003. Directive of The European Parliament and of The Council On Batteries And Accumulators And Spent Batteries and Accumulators, Brussels, 723 final.

[4] Öztürk, M., 2007. Pil/Akü kullanımı ve atık piller ile akülerin zararları. Çevre ve Orman Bakanlığı, http://www.cevreorman.gov.tr/belgeler/piller.pdf 
Read more
Kaydol: Yorumlar (Atom)

Yayınlanan yazılarla ilgili olarak ne düşünüyorsun?