Nötrinolarla Saklambaç

Scala'dan T. Numan Yiğitler

İnsanın medenileşmesine vesile olan keşif ve icadlar ona, ihtiyacı için ilham ve aczi için ihsan edilmiştir; yoksa bunların varoluşu kendi kuvvetinin eserleri değildir. Mahiyetine yerleştirilmiş olan tecessüs vasıtasıyla her gün yeni ufuklara doğru ilerlemektedir. Umarız bu, insanlığın saadeti için olur ve kendi mâlikini tanımayı netice verir.

1938'de Alman fizikçi ve filozof Carl Friedrich Von Weizsacker ile Hans Albrecht Bethe, güneşin, hayatın temelini oluşturan ısı ve ışık enerjisini nasıl ürettiğine dair yeni bir teori ortaya attılar. Bu teoriye göre; bilim adamları, güneşi, dört hidrojen çekirdeğinin birleşerek bir helyum çekirdeğinin oluştuğu ve bu esnada iki beta parçacığının serbest bırakıldığı büyük bir nükleer fizyon reaktörü olarak kabul ettiler. Bu reaksiyon esnasında atom kütlesi enerjiye dönüşerek kaybolmaktadır. Fakat çözülmesi gereken bir mesele vardı. 1930'da yapılan deneyler, sözü edilen beta bozunmasında ortaya çıkan enerjinin bir kısmının hiç bir iz bırakmadan ortadan kaybolduğunu gösteriyordu.

Avusturyalı fizikçi Pauli, son bir teşebbüs olarak buna bir açıklama getirmeye çalışırken, "kaybolan enerjiden meçhul bir maddenin sorumlu olabileceği" ihtimali üzerine parlak bir fikir ortaya attı ve bu maddeye "nötrino" adını verdi. 1956' da Amerikalı fizikçiler nötrinoların varlığından artık emindiler. Şayet Von Weizsacker ve Bethe'nin teorileri gerçekten doğru ise güneşin içinden devamlı olarak büyük miktarda nötrino dışarı çıkmalıydı. Böylece yapılacak şey, bu nötrinoları sayarak teoriyi desteklemek veya reddetmek olacaktı.

Nötrinoların sayılması o kadar kolay değildi. Çünkü elektrik yükleri ve büyük ihtimalle kütleleri yoktu. Doğrudan gözleme tabi tutulmaları da mümkün değildi. Boşlukta yer işgal etmiyor ve ışık hızıyla hareket ediyorlardı. Teorik olarak Nötrino bulutları bir kere bile çarpışmadan birbiri ardınca bir milyon güneşin içinden geçebilirlerdi. Bu sebeple nötrinoları sayma düşüncesi akıldan uzak görülmekteydi.

Amerikalı Raymond Davis, tamamıyla imkânsız gibi görünen bu işi gerçekleştirmek için teşebbüse geçen ilk kişi oldu. Davis, büyük bir tank'ı 400.000 litre perkloretilen (C2CI4) ile doldurarak yeryüzünden 1500 metre aşağıda bir mağaraya yerleştirdi. Yeryüzü, kozmik radyasyonun temel partiküllerini tuttuğu ve sadece nötrinolar tanka ulaşabildiği için, perkloretilen içindeki klor atomları nötrinolar için tuzak vazifesi görecekti. Yaklaşık her üç günde, bir nötrino bir klor atomuna çarparak radyoaktif argon atomuna dönüştü, özel bir teknikle bu argon atomlarını saymak mümkündü. Sayma işlemi sonunda umulan nötrino sayısının 1/3'ünün yakalandığı anlaşıldı.

Nükleer fizikçi Till Kristen "Bu hadise, yıldızların mahiyeti hakkındaki fikirlerimizi ciddi bir çıkmaza sokmaktadır." demekte ve "bizim standart güneş anlayışımız doğru mu acaba?" sorusunu sorarak şüphesini ifade etmektedir. Bunun için F. Almanya Heilderberg Üniversitesi nükleer fizikçileri geniş çaplı bir tecrübe neticesinde bu soruya cevap bulmaya çalışacaklar. Şu anda bu istikamette Fransız, İsrail ve İtalyan bilim adamları toprak altında nötrinoları yakalayabilmek için daha verimli bir sistem geliştirmeye çalışıyorlar.

Bu çalışmada perkloretilen yerine galyum klorid kullanılması düşünülmektedir. Çünkü klor atomları sadece yüksek enerjili nötrinölarla reaksiyona girdiğinden, daha düşük enerjili nötrinoları tesbit etmek mümkün olamamaktadır. Bundan dolayı klor atomları güneşten gelen nötrinoların onbininden daha azı ile birleşebilmektedirler. Galyum atomları ise güneşten gelen nötrino miktarının % 95'ini oluşturan daha az enerjili nötrinolarla da reaksiyona girebilme özelliğine sahiptir.

İtalya'da toprağın 1200 metre altında Gallex projesi için- bir tesis inşa edilmektedir. Tesisin çekirdek kısmında 30 ton saf galyum ihtiva eden nötrino dedöktörü yeralmaktadır. 1990'dan itibaren tesiste hergün bir galyum atomu bir güneş nötrinosu ile reaksiyona girerek bir germanyum 71 atomuna dönüşecektir. Böylece iki haftada bir kez bu şekilde elde edilen ondört civarında atom inanılmaz gibi görünen bir teknikle sayılmış olacaktır.

Aslında bütün bunlardan daha enterasan olanı, Güneş ile Dünya arasındaki 150 milyon kilometrelik, mesafeyi sekiz dakikada aşan güneş radyasyonu, yeryüzünde veya zeminin durumuna göre biraz daha aşağı seviyede durdurulurken, nötrinoların 1500 metre derinliğe kadar ulaşabilmelerini sağlayan yüksek enerjilerine rağmen canlılar üzerinde hiçbir ani tesirlerinin olmaması. Buna bir de, Güneş'ten gelen nötrinoların kendi aralarındaki %95'inin diğer %5'lik kısma oranla daha az enerjili olduğunu da ilave edersek, Kâinatın hiç de öyle başıboş küreler arenası olmadığı, gâyet aciz ve nâdide bir mahluk olan insanın da bir Rahmet misafirhanesinde barındırıldığı herhalde daha iyi anlaşılır.