YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER

Transkript

1 505 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER Coşkun İŞÇİ * ÖZET Şimşek; elektrik yüklü bir bulut ile diğer bir bulut arasındaki elektrik boşalmasıdır. Önceden tahmin edilmesi oldukça zordur. Fakat belli hava koşullarında meydana gelir. Yıldırım ise; bulut ile yeryüzü arasındaki elektrik boşalmaları olarak bilinir. Şimşek saniyede km,yani neredeyse yarı ışık hızıyla hareket eder. Gürleme sesi ise 330 m/s hızla yayılır. Şimşek sesten defa daha hızlıdır. Şimşek, 100 milyon volt civarında bir akım bulutlar arasındaki boşalımdır wattan 10 9 watta kadar elektrik akımı söz konusudur. Yıldırımlardan korunmak için paratonerler kullanılır. Yüksek binaların tepesine sivri uçlu madeni çubuklar takılır ve bu çubuklar bakır tellerle toprağa bağlanır bu düzene paratoner denir. Paratonerlerin en üst kısmındaki radyoaktif bir malzeme, havanın iyonize olmasını sağlar. Anahtar Kelimeler: Yıldırım, Şimşek, Topraklama, Paratoner 1. GİRİŞ Bulutlar gökyüzünde dolaşırken birbirleriyle karşılaşırlar. Eğer iki bulut farklı yükte iseler, yani birinin pozitif, öbürünün negatif elektriği varsa, ikisi arasında bir akım geçişi meydana gelir. Bu olaya "Şimşek" diyoruz. Bir de buluttan yeryüzüne akım geçme durumu vardır. "Yıldırım" dediğimiz bu olayda, 1 milyon kilovattan, 1 milyar kilovata kadar elektrik akımı sözkonusudur. Hatta, bazı yıldırımların gücü 1 trilyon kilovatı bile bulabilir.bir tek şimşek çakmasındaki elektrik güç yaklaşık amper'dir ve bir milisaniye veya daha az bir sürede şimşek kanalını güneşin sıcaklığından da fazla olan C'a kadar ısıtabilir. Bu patlayıcı ısınma, gökgürültüsü olarak adlandırdığımız bir sesli enerji ortaya çıkaran havanın genişlemesine neden olur. * Yaşar Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Journal of Yasar University, 3(11),

2 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER 506 Bilindiği gibi, insan yaşamını tehdit eden doğa afetlerinden biri de yıldırım çarpmasıdır. Bu tehlike günümüzde giderek artan bir ivme kazanmaktadır. Yıldırım çarpmalarının çoğu açık alanlarda gerçekleşmektedir. Konutlardaki yıldırım çarpmaları ise daha çok telefon görüşmeleri sırasında yaşanmaktadır. Yıldırım çarpmaları çoğunlukla ölümle veya sakat kalmayla sonuçlandığı gibi işitme kaybı, yanma ve şiddetli elektrik çarpması da diğer etkileri arasında yer almaktadır. Dünyanın şimşek başkenti Florida olarak bilinmektedir. ABD de her yıl 800 ü aşkın insan yıldırım çarpması sonucu hayatını kaybetmektedir. Ülkemizde de yılda tahminen 100 ü aşkın kişi yıldırım çarpmaları sonucu ölmektedir. Özellikle Karadeniz Bölgesi şimşekleri, yıldırımları ve gök gürültüleri ile ünlüdür. Çok yeşil alana sahip olması ve bol yağmur alan bölge olması, Karadeniz i ülkemizin yıldırım ve şimşek bölgelerinden biri haline getirmiştir. Bunu Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu Bölgeleri izlemektedir. 2. YILDIRIM, ŞİMŞEK VE ORAJ Yıldırım, zigzaglı bir yol takip ederek kollar halinde aşağı doğru iner. Genellikle şiddetli bir yağmurla birlikte görülür. Yıldırım, hava iyi bir elektrik iletkeni olmadığından hemen gerçekleşmez. Yalıtılmış havanın direncini yenmek için pozitif ve negatif yükler arasında yeterli fark oluşuncaya kadar bekler. Havanın yalıtkalığının bozulması için ( dielektrik dayanıklılık) iki yüklü cisim/bulut arasında, normal koşullarda, 3 milyon volt/m lik ( 30 kv/cm) bir elektrik alan oluşması gerekir. Bu değer, yağışlı havalarda ve sivri uclu cisimler için çok daha düşük seviyelere iner. Atmosfer içerisinde bir yörüngede birkaç çift başlangıç çarpması oluşur ve ondan sonra buluttan yere doğru pozitif yüklü yıldırım takip eder. Isınan alçak hava, gelen soğuk bir ön cephe tarafından yukarı itilir ve bulutlar içindeki pozitif ve negatif yükler birbirinden ayrılır. Yüklerin bu ayrılması, bulutun tabanında toplanan negatif yüklerin, karadaki veya denizdeki pozitif yükleri çekmesine neden olur. Bu etkileşim gerçekleştiğinde ise; pozitif yük ışığın üçte biri hızla yukarı doğru fırlar ve neon parlaklığında bir ışık oluşur. Şimşek ve yıldırım, elektriksel direnci en küçük olan yolu izler ve arka arkaya 40 ın üzerinde zigzag çakışlardan oluşur. Yakında çakan şimşekler kuru ağaç dalları gibi çatallı görünüştedir. Bulut tepesinden stratosfere doğru boşalan şimşek Roket Şimşek olarak adlandırılır. Şimşek saniyede İşçi, 2007

3 km. yani neredeyse yarı ışık hızıyla hareket eder ve bir şimşeği başlangıcından sonuna kadar izlemek zordur. Hemen hemen aynı anda başlar ve sona erer. Gürleme sesi ise 3 saniyede yaklaşık 1 km. (5 saniyede 1 mil) hareket eder. Şimşek sesten defa daha hızlıdır. Gök gürültüsünün şimşek görüldükten sonra işitilmesinin sebebi de bundandır. Bu nedenle şimşek çakması görüldüğünde, gürültüyü duymadan önce saniyeleri sayarak, fırtınanın kabaca ne kadar uzaklıkta olduğu tahmin edilebilir. Yıldırım tarafından çarpılma ihtimali de 1 olarak tahmin edilmektedir. Bir şimşek çakmasıyla bunun yakınındaki hava C ta kadar ısınır ki, bu güneş yüzeyindeki sıcaklıktan üç kat daha fazladır.. Şimşeğin ortalama kalınlığı 2,5-5 cm dır. Yıldırım aynı yere birden fazla düşebilir. Dünyada her yılın her saniyesinde yaklaşık 100 yıldırım çarpması meydana gelmektedir. Değişik şimşek türleri vardır; 1. Çatallı şimşek, bulutlar arası yada bulutla yer arasında oluşan eğri büğrü şimşek. 2. Tabaka biçiminde şimşek, bulutlar ve yağmur şimşeği örter fakat biz onu aydınlık bir tabaka olarak görürüz 3. Topçuk biçiminde şimşek, buluttan bir ışık topçukları çıkar fakat çok kısa sürede yok olurlar ve çok seyrek görülür. Yıldırım nasıl meydana gelir? 1. Eksi yüklü elektronlar aşağı doğru zigzag yapmaya başlarlar 2. Artı yüklü parçacıklar da yerde bulut tabanın altında toplanır 3. Bulut yer yüzüne iyice yaklaşınca öncü eksi yükler yere inerek bir yol açarlar (bunlar görülmez) ve sonra da yerden buluta doğru elektrik akımı başlar. 4. Artı yükler saniyede km yi aşan bir hızla buluta akar. Ne zaman yıldırım çarpar? Fırtına bulutuna 10 km den daha yakınsanız. Şimşeği gördüğünüz andan itibaren saniyeleri saymaya başlayın ve gök gürültüsünü duyduğunuzda saymayı kesin. Diyelim ki 9 saniye saydınız. Bulduğunuz sayıyı 3 e böldüğünüzde km olarak bulutun size olan uzaklığını bulursunuz, yani 3 km. Elektrik akımı havanın direncinin en az olduğu yada iletkenliğin en fazla olduğu yerde başlar. İnsan iyi bir iletkendir. Teller, metaller, nemli toprak, ağaç kökleri, Journal of Yasar University, 3(11),

4 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER 508 ağaçlar vb. bir kaç örnektir. Yıldırım çarpması ile elektrik çarpması aynı şey değildir. Elektrik çarpmasında voltaj (yüksek gerilimlerde) volt ile en fazla volt arasında değişir. Yıldırım çarpmasında ise voltaj volttur. Elektrik çarpması nadiren yarım saniyeden (500 mili saniye) fazla sürer çünkü ya devre otomatik olarak kesilir yada çarpma kişiyi fırlatır.yıldırım çarpmasında ise süre çok kısadır (bir kaç mili saniye). Hemen her ikisinde de çarpılan kişi ya kalp problemlerinden yada fırlatılma ile meydana gelen yaralanmalardan hayatını kaybeder. Kauçuk tabanlı ayakkabı ve lastik tekerlek çemberi yıldırımdan korunmayı sağlamaz. Yıldırım tarafından çarpılan her 10 kişiden 9 u hala yaşamaktadır. Fakat kurtulanların yaklaşık %25 i uzun vadede psikolojik ve fizyolojik etkilere maruz kalır. Yıldırımın durdurabileceği veya önlenebileceğini söylemek yanlıştır. Oraj, tamamen fevri ve önceden bilinmeyen bir olaydır. Şimşek, bitki yetişmesi için önemli olan nitrojen bileşikler üretir. İlk insanın ateş kaynağı olmuştur Sağanak yağış ile birlikte gök gürültüsü ve şimşek olayların bir arada görülmesine oraj adı verilmektedir. Dünya yüzeyinde her gün binlerce oraj hadisesi meydana gelir ve bunarın bir çoğu şiddetli şimşek ve yıldırım üretirler. Yıldırımlar, kasırga ve tornadolardan daha fazla kişinin ölümüne neden olmaktadır. Oraj aktivitelerin bir veya iki günlük genel tahminleri geçtiğimiz birkaç yıla nazaran çok daha fazla güvenilir durumda olmasına rağmen, şimşeğin nerede olabileceğini saptamak henüz mümkün değildir. Şimşek, 100 milyon volt civarında bir akım bulutlar arasındaki boşalımdır. Orajlardan oluşan tek tehlike yıldırım ve şimşek değildir. Orajlar ayni zamanda, şiddetli yağış, su baskını ve taşkın, iri ve hasar veren dolu, ile kuvvetli rüzgarlarla da neden olmaktadır.şimşeklerin çaktığı kar ve yağmur sağanağına "gökgürültülü fırtına" denilmektedir. Gökgürültüsüne neden olan şey şimşektir. Bir saatten az sürmelerine karşın dramatik hava olayları yaratırlar. Bulutlar yüksek elektrik gücü taşırlar. Çünkü, katı bir cismin sadece dış yüzü elektriklendiği halde, bulutların her tarafında elektrik vardır. Oraj sırasında aynı anda pekçok şey meydana gelir; bütün yükselici ve alçalıcı hava akımları, su damlacıklarının birbirlerine sürtünmesi ile birlikte statik yüklenmeye neden olurlar. Pozitif ve negatif elektrik yükleri ayrılırlar ve elektriksel gerilim, bulut çevresindeki su damlaları ve buz kristallerinin sürüklendiği rüzgarla karşılıklı etkileşmeler ile kurulur. Bu İşçi, 2007

5 509 gerilimi gidermek için doğa ana şimşek-yıldırım olarak isimlendirilen elektriksel boşalmayı buldu. Büyük miktarda bir pozitif yüklenme bulut tepesinde, bir negatif yüklenme de altta toplanır ve yeryüzü de pozitif yüklüdür. Yerdeki pozitif yük binalar ve ağaçlar gibi yüksek objelere akabilir. Şekil.1. Yıldırım resimleri Journal of Yasar University, 3(11),

6 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER 506 Şimşek, oraj ile meydana gelir ve çok büyük ölçekte statik elektriktir. Şimşek çakmaları, ilgili oldukları yerlere göre buluttan buluta, buluttan yere veya yüksek yapıların bulunduğu yerlerde yerden buluta sıçrar. Eğer elektrik boşalması bir bulut ile başka bir bulut arasında olursa şimşek sözkonusudur. Yıldırım ise yer boşalmaları olarak tanımlanır ve yer ile bulut arasında meydana gelen şiddetli ve ani elektrik boşalması olup, zigzaklı bir yol takip ederek kollar halinde aşağıya doğru iner Genellikle şiddetli bir yağmurla birlikte görülür. Yıldırımın Etkileri: a) Elektrodinamik Etkisi Bir iletkenden geçen yıldırım akımının doğurduğu magnetik alan ile arzın magnetik alanı arasında meydana gelen kuvvetler çok küçük değerlerdir. Daha büyük kuvvetler, yıldırım akım yolunun bir kısmı diğer bir kısmının magnetik alanı içinde bulunması halinde meydana gelir. Bu etki sonucu ince anten borularından, paralel iletkenlerden karşılıklı çarpışma, iletken kroşelerin sökülmesi vs. gözlenebilir. b) Basınç ve Ses Etkisi Yıldırım kanalı içindeki elektrodinamik kuvvetlerden ileri gelen 2-3 Atü basınç, bu akımın sönmesi ile patlama şeklinde havayı genleştirerek gök gürültüsünü meydana getirir. Bu gürültü yakında bulunanlara bir patlama etkisi yaratırken, uzaklardan gök gürlemesi olarak duyulur. Nadiren cam kırılmaları gibi olaylarla da karşılaşılmıştır. Gök gürültüsünün bir sebebi de meydana gelen ısı enerjisinin oldukça büyük ve ani bir gelişme meydana getirmesidir. c) Elektrokimyasal Etkisi Bunlarda Faraday Kanununa göre açıklanabilen tesirlerdir. Elektrolitik parçalanma sonucu demir, çinko, kurşun gibi metaller açığa çıkar. Fakat bu olay için oldukça büyük akım şiddetine sahip yıldırım oluşması gereklidir. İşçi, 2007

7 507 d) Işık Etkisi Kılavuz akım deşarjlarının gelişip, yere yaklaşıp, atlama yaptığı noktadan geriye doğru gelişen ana yakalama deşarjı ile nötralizasyon başladığında oluşan bir iletken kanal çevresine çok parlak bir ışık yayar (ark olayı gibi). Bu ışık yakın mesafelerde göz kamaşması veya kısa bir an için görme zorluğu meydana getirebilir. e) Termik Etkisi Yıldırım olayında ısı enerjisi olarak ortaya çıkan enerji Joule Kanununa göre açıklanır. Dolayısıyla elektriksel direncin büyük olduğu noktalarda büyük ısı değerleri oluşabilir. Kesitleri yeterli büyük iletkenlerde her hangi bir etki görülmediği halde küçük kesitli iletken özellikteki tellerde (çapı bir kaç mm.) yüzeysel erimeler, renk değişikliği, kaplama yanması gibi etkiler gözlenir. Ağaçlarda, kayalarda oluşan yıldırımlarda, geçen akım yolu üzerindeki su birikintisini veya buharlaştırabileceği başka maddelerin ani genleşme basınçları yüzünden ağaç, kaya gibi bu cisimleri parçalayıp, yarabilirler. Bütün bunların yanında yıldırım akımının büyüklüğüne göre gözlenmiştir ki; yıldırım düştüğü noktanın etrafındaki 30 m. çapında bir daire içindeki alanda, normal açıklıktaki yürüyüş adımlarının yarattığı adım gerilimi dediğimiz gerilim yüzünden, oldukça tehlikelidir. Bu yüzden yıldırımlı havalarda açık yerlerde ayakların mümkün mertebe birbirine bitişik tutulması, ağaç ve duvarlara yaslanılmaması tavsiye edilir. Yıldırımla ilgili bazı özellikler aşağıda verilmiştir: - Çoğu yıldırım vakası yaz aylarında ve öğle ile ikindi esnasında meydana gelir. Bunun, yaz ayları boyunca pekçok insanın dışarıda bulunması nedeniyle olduğunu söyleyebiliriz. Fakat ana sebep, yazın çok fazla oraj meydana gelmesidir. - Ortalama bir şimşek çakışı üç aydan daha fazla bir zaman için 100 watt'lık bir ampulü yakabilir. - Yıldırım tarafından çarpılma şansınız 'de 1 olarak tahmin edilmektedir. - Yıldırım aynı yere birden fazla düşebilir. - Dünyada her yılın her saniyesinde yaklaşık 100 yıldırım çarpması meydana gelmektedir. - Yıldırımın durdurulabileceğini veya önlenebileceğini söylemek yanlıştır. Tamamen fevri, stokastik ve önceden bilinmeyen bir olaydır. Journal of Yasar University, 3(11),

8 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER Şimşek bitki yetişmesi için önemli olan nitrojen bileşikleri üretir. Ilk insanın tek ateş kaynağı idi. - Ortalama şimşek çakması amper elektriksel güç içerir. Bir kaynakçı çeliği kaynakla birleştirmek için amper kullanır. Eviniz muhtemelen sadece amper kullanır. 20 miliamperden fazla akım, göğüs kaslarınızı büzerek nefes alıp vermenizin durmasına neden olabilir. - Bir fırtına sırasında uzun ağaçların altına sığınmaktan kaçının. (Ağaçlar nem içeriğinin % 20'lik bir parçasını tutabilir. Biz insanlar ise nem içeriğinin % 65'ine sahibiz). Ağaçtan aşşağıya doğru inen yıldırım en az dayanıklı bir yol izlemek ister: Yani insan vucudundan geçecektir. - Yıldırımın aynı yere iki kere düşmeyeceğini söylemek yanlıştır. Yıldırım Amerika'daki Empire State binasını her yıl ortalama kez vurur. Bir US park servis bekçisi olan Ray Sullivan, 1942 ve 1976 yılları arasında yedi farklı zamanda yıldırım tarafından çarpılmıştır. Hepsinden de kurtuldu. - Amerika'da şimdiye kadar ki en kötü yıldırım olayı 10 Temmuz 1926'da New Jersey'de gerçekleşti. Donanma cephane deposu isabet aldı, 19 kişi öldü ve 17 milyon dolar değerinde (1986'ya göre) mali zarar meydana geldi. Genellikle yıldırımın neden olduğu bireysel olaylar; kasırgaların, sellerin veya tornadoların sebep oldukları bireysel olaylardan daha az dramatiktirler. - Alınan darbe bazı acayip şeylere neden olabilir; tavukları tüysüz bırakabilir, kafanızdan saçlarınızı yok edebilir ve sızlayan ayaklarınızı incitmeksizin ayakkabılarınızı çıkarabilir. - Yakın geçmişte insanlar şu işleri yaparlarken yıldırım çarpması neticesinde hayatlarını kaybettiler; sandalla giderken, yüzerken, golf oynarken, bisiklete binerken, bir ağacın altında dururken, çim biçme makinası kullanırken, telefonda konuşurken, bir kamyonu yüklerken, futbol oynarken, bir bot içersinde balık avlarken, dağa tırmanırken. 3. YILDIRIMDAN KORUNMA, PARATONORLER Yıldırımlardan korunmak için, yüksek binaların tepesine sivri uçlu madeni çubuklar takılır. Bakır tellerle toprağa bağlanan bu düzene "PARATONER" denir. Paratöner, yıldırımı çeker ve tellerle toprağa geçirerek zararsız hale getirir. Yıldırımın elektrik akımı olduğu 1752 yılında B. FRANKLİN tarafından keşfedilmiştir. Yüksek binalar büyük akımların toprağa güvenlikle geçişini sağlayan paratonerlerle yıldırımdan korunurlar. Yıldırımsavar diye de adlandırılan paratoneri Franklin icat etmiştir. Çoğu yıldırım vakası yaz aylarında ve öğle ile İşçi, 2007

9 509 ikindi arasında meydana gelir. Şimşek çakmasıyla gök gürlemesi arasındaki süreyi ölçmeye çalışın. Bu, çakmayı görmenizle gürlemeyi işitmeniz arasındaki zamandır. Her bir saniyede yaklaşık 300 metre uzaklıktadır. Bu nedenle, 10 saniyede 3 km uzaklıkta, 20 saniyede 6 km uzaklıktadır. Derhal koruyucu tedbirler alın. Şimşek, kaynak buluttan birkaç kilometre ötede de çakabilir. Oraj yani şimşekli yıldırımlı fırtına tam olarak üstünüzde olmasa da tedbirler alınmalıdır. Yıldırım çarpmasından kaçının! Sığınacak emin bir yer yoksa aşağıdakileri yapın. Eğer dışarıda yakalanırsanız: - Arabanız varsa içine girin. - Asla bir ağacın altına sığınmayın. - Çevreden daha yüksek bir yerde durmayın. - Bisiklet, çit vb. metal objelerden uzak durun. - Uzun nesnelerin yanında durmayın. - Gruplar halinde durmayın. - Kendinizi huzursuz hissediyorsanız, saçlarınız yukarı dikilmeye başlamışsa hemen ulaklarınızı kapatın ve yere çökün. Asla yere uzanmayın ve ellerinizi yere değdirmeyin. - Ağaçlar, bayrak direkleri, telefon ve posta direkleri gibi uzun objelerden güvenli bir uzaklıkta durun. - Vadiler ve hendekler gibi alçak alanlarda barınak bulmaya çalışın. Alandaki en yüksek obje olmayın. - Sudan uzak durun. Bir fırtına söz konusuysa botla gezmeye veya yüzmeye gitmeyin ve eğer dışarıda su üzerindeyken yakalanırsanız mümkün olduğu kadar çabuk karaya çıkın. -Traktörler, kazma-kürek, metal çitler, motorsikletler, çim biçme makinaları ve bisikletler gibi elektrik ileten objelerden uzak durun. Bir şemsiye tutmak veya balık avlama oltası taşımak özellikle tehlikeli aktivitelerdir. - Metal tokalı ayakkabılarınızı çıkarın ve üzerinizdeki tüm metal objelerden kurtulun. - Çamaşır iplerinden, metal borulardan, raylardan ve bunlara benzer hayli uzak mesafelerden yıldırımı size taşıyabilecek metalik devrelerden uzak durun. - Yıldırım esnasında tamamen metal kaplı arabanız içerisinde güvendesiniz fakat bir fırtına esnasında üzerinize devrilebilecek ağaçların veya diğer uzun objelerin yakınına veya altına park etmeyin. Arabanıza dokunabilecek devrilmiş güç kaynaklarından sakının. Arabada bulunan akım iletebilecek herhangi bir metale Journal of Yasar University, 3(11),

10 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER 510 dokunmayın. Arabanın camlarının sıkı sıkı kapalı olmasına dikkat edin. Arabanızın içerisinde güvendesiniz, fakat dışarıya ayak bastığınızda bir şok yaşayabilirsiniz. - Ormanda, kesif gelişmiş küçük ağaçlar altında alçak bir alanda barınak bulmaya çalışın. - Bir tepe üstünde, herhangi bir açık alanda veya plajda durmayın. - Herhangi bir barınaktan uzak düz bir tarlada yakalanırsanız ve saçlarınızın dik durduğunu hissediyorsanız yıldırım size çarpmak üzere olabilir.derhal ayaklarınız birleşik yere diz çökün, ellerinizi dizlerinizin üstüne koyun ve öne doğru eğilin. Yüzü koyun yatmayın. - Şimşek sık sık sağanak yağışların dışında da çakabilir ve herhangi bir yağıştan 10 mil (yaklaşık 16 km) uzaklıkta meydana gelebilir. - Kauçuk tabanlı ayakkabı ve lastik tekerlek çemberi yıldırımdan korunmayı sağlamaz. - BİR GRUPLA DIŞARIDAYSANIZ, insanları birbirinden oldukça uzak tutacak şekilde dağılın. Eğer içerideyseniz: - Pencere, kapı ve elektrikli aletlerden uzak durun - Borularla temastan kaçının - Acil durumlar dışında telefonu kullanmayın - Kesinlikle gerekli olmadıkça dışarıya çıkmayın. - Kapılardan, pencerelerden, şöminelerden ve radyatörlerden, sobalar, lavabolar ve metal borular gibi elektrik iletebilecek herseyden uzak durun Sizinle dışarısı arasına mümkün olduğu kadar çok duvar koyun. - Elektrikli alet veya telefonları tutmayın. Sadece pille çalışan aletleri kullanın. - Fırtına vurmadan önce, radyo ve televizyon setleri, bilgisayarlar da dahil olmak üzere elektrikli aletlerin bağlantılarını kesin. Fırtına sırasında onlara dokunmayın. - Banyo veya duş almayın. Radyoaktif Paratonerler: Ra-226 (radyum) radyoaktif kaynakli paratonerlerin kullanimi tüm dünyada yasaklanmis olup, Am-241 (americium) radyoaktif kaynakli paratonerleri Avrupa Birligi ülkeleri tarafindan kullanılmaktadir. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu tarafindan yayimlanan tarih ve sayili genelge ile paratoner üretimi için kullanilan radyoaktif kaynaklarin İşçi, 2007

11 511 (Am-241, Ra-226 v.b.) ithalatina tarihinden itibaren izin verilmemektedir. Bu yasaklama süresiz bir sekilde devam edecektir. Yine Türkiye Atom Enerjisi Kurumunun yayimlamis oldugu tarih ve sayili genelge ile de; ülkemizde montaji yapilmis ve halen kullanilmakta olan Ra-226 radyoaktif kaynakli paratonerler, çevre ve insan sagligi açisindan olusturabilecegi potansiyel tehlikeler göz önüne alinarak, T.A.E.K'den lisansli firmalar vasitasi ile yerlerinden sökülüp Istanbul'da Çekmece Nükleer Arastirma ve Egitim Merkezi Müdürlügü' radyoaktif atik olarak depolanmak üzere teslim edilmektedir. Halen binalarda kurulu bulunan ve ku llanilmaya devam edilen Am-241 radyoaktif kaynakli paraton erlerin ku llanimi ile ilgili herhangi bir yasaklama söz konusu degildir. Bu paratonerlerin belirli araliklarla (yilda en az bir defa ) paratonerin üzerindeki radyoaktif elemanlarin ve paratonerin iletkenliginin orijinal montaj özelliklerini korumasi açisindan yetkili kisiler tarafindan kontrol edilmesi, kullanilmakta olan Am-241 radyoaktif kaynakli paratonerlerin herhangi bir nedenle kullanim disi birakilmasi durumunda lisansli firmalar vasitasi ile yukarida belirtildigi sekilde T.A.E.K.'e radyoaktif atik olarak devredilmesi gerekmektedir. Paratoner üretiminde kullanilan radyoaktif kaynaklarin yarilanma ömürleri uzun olmasina ragmen yurt disi üreticisi olan Amersham International Ingiltere firmasi, paratonere monte edilmis Americium-241 ve Radyum-226 radyoaktif kaynaklarinin verimli çalisma ömürlerinin kuru ve temiz havada 10 yil oldugunu belirtmekte ve bu süre sonunda kaynagin degistirilmesi gerektigini tavsiye etmektedir. Ülkemizde 1980 yili ve öncesi üretilen ve montaji yapilan Parasphere ve Preventor marka paratonerlerin Ra-226 radyoaktif kaynaklari ile üretilmis paratoner olma ihtimali kesin olmamakla birlikte yüksektir. Journal of Yasar University, 3(11),

12 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER 512 Şekil.2. (a) Pharasphere (b) Radyoaktif Paratoner Franklin France Saint-Elmo Paratonerlerin Özellikleri 1- Üretim çalışmaları Franklin France ve Fransa Atom Enerji Kurumu ile birlikte yürütülmüş olup, tek üretim hakkı Franklin France şirketine aittir. 2- Fransa Atom Enerji Kurumu tarafından onaylanmış ilk ve tek paratonerdir. 3- Fransız Başbakanlığı tarafından ödüllendirilmiş bir markadır. 4- N F C Fransa Standartlarına uygunluk Garanti Belgesine sahiptir. 5- Franklin France paratonerleri, elektronik paratonerlerden farklı olarak 25 yıl kullanım ve herhangi bir hasar durumunda yenileme garantisine sahiptir. 6- Tüm çalışmalar yüksek gerilim test laboratuarlarında yapılmış olup, BAZET, OZOIR LA FERRE gibi laboratuarlardan onaylıdır. 7- Her türlü havada, 0-20 km./h rüzgar hızı ile piezoelektrik kristaller, havada iyonizasyon oluşturur. 8- Son 15 yıldır onbini aşkın paratoner, Franklin France tarafından Fransa nın yüksek orajlı tatbikat bölgelerinden denemelere tabii tutulmakta olup, herhangi bir hasara maruz kalmadan randımanlı işlevlerini yerine getirdikleri görülmüştür. 9- Piezoelektrik paratonerleri hem pozitif, hem negatif yıldırım durumlarında işlevini yerine getirmektedir. 10- Elektronik devre taşımadığı için +150 C de çalışabilen tek paratonerdir. 11- Elektronik devre taşımadığından yağmurdan etkilenme riski yoktur. 12- Elektronik paratonerler gibi olmayıp, çalışırlığı anında test edilebilmektedir. 13- Piezoelektrik Franklin France, elektronik paratonerler gibi elektronik parçalar ihtiva etmediğinden yüksek değerli olan yıldırım gerilimlerinden zarar görme ihtimalleri yoktur. İşçi, 2007

13 513 Franklin France Saint-Elmo Paratoner Saint-Elmo Paratoneri en büyük yıldırım darbelerine bile dayanımı garanti edilmiş, aynı zamanda Venturi sistemi ile hava akımı püskürtebilen bir geometri içinde iyonizasyon hücresi bulunan bir yakalama başlığına sahiptir. Bu başlık, içinde özel bir hücrede, piezoelektrik kristal bulunduran bölümle, sağlam ve dayanıklı, paslanmaz özellikte metal bağlantı ile birleştirilmiştir. Piezoelektrik kristal, başlıktaki türbülansların etkisi ile üzerine uygulanan titreşimler şeklindeki moment sebebi ile 2,5 kv dan 6,5 kv a kadar gerilim darbelerini özel izoleli bir kablo ile başlığa taşır ve iyonizasyonu meydana getirir. Meydana gelen iyonizasyon, hava püskürtme tekniği ile iyonize bir hava akımını yakalama deşarjı şeklinde oluşturur. Piezoelektrik kristalinin verimli çalışma ömrü yapılan yaşlandırma deneyleri ile min. 25 yıl olarak tespit edilmiştir. Yine titreşebilen özellikteki hücrenin fırtınalı havalar için 200 Km/saat hızında dayanıma sahip olduğu laboratuar raporları ile belgelenmiştir. Piezoelektrik kristalin gerilim çift kutuplu oluşu Saint-Elmo paratonerin hem pozitif hem de negatif yıldırım oluşumlarında etkili olmasını sağlar. Şekil.3. Franklin France Saint-Elmo Paratoneri Aktif Paratoner Koruma Çapı Hesabı Aktif paratoner başlıklarının koruma yarıçapları koruma seviyelerine göre aşağıdaki formülden hesaplanmaktadır. Rp 2 = h( 2D-h) + ΔL( 2D+ΔL) h 5 mt Bu formülde; D: Yıldırım ilerleme adımı ya da yıldırımın yol boyunca atlama aralığıdır. Seviye I Koruma için D=20 m Seviye II Koruma için D=45 m Seviye III Koruma için D=60 m ΔL (m): V(m/µs).ΔT(/µs) formülünden hesaplanmakta olup; V: yıldırım şartlarında yakalama ucu etrafında oluşan iyonların yıldırıma ilerleme hızıdır ve standartlarda V=1m/µs'dir. ΔT: Paratonerlerin yıldırımı hissetme süresidir. Journal of Yasar University, 3(11),

14 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER 514 ΔL: ΔT sürede yıldırımı yakalama mesafesi (yani iyonların yıldırıma doğru katettiği mesafe)'dir. Bu parametre üretilen Paratonere göre değişkendir ve ürünlerin üretim şekli ve özelliklerine göre laboratuar testlerinde belirlenir. h: Aktif paratoner yüksekliği (m) Rp: Koruma yarıçapı (m) Şekil.4. Aktif Paratoner Koruma Alanı Franklin Çubuğu Yıldırım öncesi, Franklin Çubuğu etrafında artan elektrik alan etkisiyle oluşan iyonizasyon, yıldırımın bu çubuk tarafından topraklanmasını sağlar. Bu çubuğun koruyacağı hacim ucun etrafında oluşturduğu varsayılan koruma açısının koruma seviyesine, çubuk boyuna, bulunduğu yüksekliğe göre değişimi, ilgili tablolardadır. İşçi, 2007

15 515 Şekil.5. Franklin Çubuğu Kafes Metodu Franklin çubuklarının iletkenlerle birleştirilerek, korunacak binanın iletkenlerle kafes içine alınması ile yapılır. Kafes Metodu tasarımında Franklin in bir iletken ağ içerisinde elektrik alan sıfırdır teorisinden faydalanılmıştır. Bu sistemde koruma seviyesi sonucuna göre iletken döşeme aralığı ve iletken iniş aralığı belirlenir.bu ölçülere bağlı olarak iletkenler döşenir. Kafes Metodu çatı sisteminde, özellikle yanıcı çatılarda iletkenlerin kesişme noktalarına yakalama ucu irtibatlandırılmaktadır. Yanıcı olmayan çatılarda (metal çatılar gibi) yakalama ucu kullanımı zorunlu olmamaktadır. Şekil.6. Kafes Metodu Detayı ve Topraklama Journal of Yasar University, 3(11),

16

17 SONUÇLAR, TARTIŞMA VE İLKYARDIM Yıldırım,deprem gibi, bir doğa olayıdır. Engellenmesi mümkün değildir. Gerekli tedbirler alınırsa, en az zararla atlatılabilir. Yıldırımdan korunmak için, bazı bireysel önlemler alınabileceği gibi, mevcut veya yapılacak binalar da uygun paratoner ve topraklama ile teknik alt yapı uygun hale getirilmelidir. Yıldırım kurbanları daima ölüm halinde olmayabilir. Görünüşte yıldırım çarpması neticesinde ölmüş gibi görünen çoğu insan eğer çabuk hareket edilirse düzgün bir tıbbi yardımla yeniden hayata döndürülebilir. Bir grup insan yıldırımdan etkilendiğinde, ölü gibi görünenlere ilk tedavi yapılmalıdır. Kendinde olmayan, fakat nefes alıp verenler muhtemelen kendilerine geleceklerdireğer bir kişi yıldırım tarafından çarpılırsa, o kişi hiçbir elektrik yükü taşımaz ve bu nedenle ona dokunabilirsiniz. O kişi yıldırım tarafından çarpılma neticesinde yanmış ve şiddetli bir elektrik şoku almış olacaktır ve de usulüne uygun yapılacak bir ilkyardımla düzelebilecek bir kalp durması sözkonusu olabilecektir. İlkyardım, beyinde geri dönülemez bir zarar oluşmasını önlemek için 4 ila 6 dakika içerisinde bu nefes alamayan kişilere verilmelidir. Suni teneffüs, erişkinlerde her 5 saniyede bir ve bebek ve küçük çocuklarda her üç saniyede bir uygulanmalıdır. Eğer kurban nefes almıyorsa ve nabız yoksa, kalbe ve akciğere canlandırma gereklidir. Bu suni teneffüs ile harici kalp masajının bir kombinasyonudur. Bu tıbbi müdahale, iyi yetiştirilmiş kişiler tarafından uygulanmalıdır. Sadece sersemlemiş ve yaralanmamış gibi görünen kurbanlar da ilgiye ihtiyaç duyabilirler. Özellikle kıvrımların ve mücevheratların yakınlarındaki el ve ayak parmaklarını yanıklar için kontrol edin. Şok için ilkyardım verin. Kurbanın yürümesine izin vermeyin. Birini yardıma gönderin. Yardım ulaşana kadar da kurbanla birlikte kalın. Journal of Yasar University, 3(11),

18 YILDIRIM, ŞİMŞEK, PARATONERLER VE ALINMASI GEREKLİ ÖNLEMLER 506 KAYNAKLAR 1._Boğaziçi Üniversitesi - Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü.htm İşçi, 2007