Kristalografi, minerallerin şekillerini ve iç yapısını inceleyen bir mineraloji dalıdır. İncelemeleri esnasında X ışınlarını kullanır. Bu bilim dalı ile ilgili tüm bilgileri bu yazımızda sizler için derledik. Yazının devamını okuyarak, söz konusu alan ile ilgili her şeyi öğrenebilirsiniz.
İçindekiler
Kristalografi Nedir?
Kristalografi, araştırmaları esnasında X ışınlarını kullanarak atom ve moleküllerin iç yapılarını inceleyen bir mineraloji dalıdır. Bu bilim dalı, kristal olarak adlandırılan ve düzenli iç yapıya sahip olan katıların iç yapısını incelemektedir. Amorf olarak adlandırılan ve düzensiz bir iç yapıya sahip olan katı maddeler, söz konusu bilim dalının inceleme alanına girmemektedir.
Her bilim dalında olduğu gibi, Kristalografi dalında da yapılan çalışmalar; birçok sektöre dolaylı ya da direkt olarak etki etmektedir. Bu alanda yapılan çalışmalar ilk olarak fizik, kimya, metalurji ve de seramik alanlarında kullanılmaktadır.
Kristalografi Hakkında Bilgiler
Eğer bu bilim dalı ile ilgili daha fazla bilgi sahibi olmak istiyorsanız doğru yerdesiniz. Size bu bilim dalını kısaca tanıttıktan sonra, şimdi de detaylara geçiyoruz. Bu dalın öncülerini ve çalışma mekaniklerini yazımızın devamında bulabileceksiniz.
Kristalografi Biliminin Öncüleri
Kristalografi¸ ilk olarak X ışınlarının kristallerden kırılması ile başlamıştır. Bu olayın mucidi 1912 yılı içerisinde Alman fizikçi Max Von Laue olmuştur. Yapılan bu keşif, kendisine 1914 yılının Nobel Fizik Ödülünü getirmiştir.
Yalnızca bir yıl içerisinde, bu bilim dalını bir üst noktaya taşıyan olay; William Henry Bragg tarafından gerçekleştirilmiştir. Henry Bragg, X ışını spektrometresini icat etmiştir. Henry’nin oğlu Lawrance ise bu spektrometre yardımı ile kristal maddelerin iç yapısını incelemeye yardımcı olan bir yasa çıkarmış ve ailesine 1915 Nobel Fizik Ödülünü kazandırmayı başarmıştır. Söz konusu yasaya “Bragg Yasası” adı verilmiştir. Bu yasanın temel prensiplerinden yazımızın devamında bahsediyor olacağız.
Bragg Yasası Nedir?
Bragg yasası, ilk olarak kristal maddelerin düzenli ve periyodik olarak dizilmiş parçacıklardan oluştuğunu bizlere söylemektedir. Düzlem şeklinde uzanan bu parçacıklara gelen elektronlar soğurulmakta ve salınıma uğramaktadır. Bu sayede tıpkı X ışınında olduğu gibi, kristal maddeler üzerinde de her yere düzenli fotonlar yayılmaya başlamaktadır. Ayrıca yayılan bu fotonlar, birbirinden farklı kırınım desenleri oluşturmaktadır.
Söz konusu kırınım desenlerini XRD cihazı ile görüntülemek mümkündür. Bu cihaz, bir bilgisayardan yardım alarak 30 ila 40 dakika içerisinde bizlere kırınım desenleri oluşturmaktadır. Tabii ki bu desenlerin oluşumu için ilk olarak cihazın malzeme karakteri oluşturulmalı, oluşumda kullanılacak kristal madde toz haline getirilmelidir.
Kullanılacak malzeme seçilirken, malzemenin bir kristal olması ve içerisinde boşluk olmaması oldukça önemli bir husustur. Seçilen boşluklu malzeme sonucunda, kristal kırınım desenlerinin bozulması sıklıkla rastlanan bir sorundur.
Kristalografi Dalının Geleceği Var Mı?
Son zamanlarda hemen her bilim dalı ile ilgili duymaktan sıkıldığımız bir klişe vardır. Artık konu ile ilgili bilgisi olan ya da olmayan herkes, birçok bilim dalının biteceğini söylemektedir. Kristalografi de geleceği olmayan iftirasına maruz kalan bilim dallarından birisidir. Peki gerçekten öyle mi?
Söz konusu bilim dalı, yaklaşık 100 yıl öncesinde oluşturuldu. İlk olarak elmas maddesi incelendi ve hakkında birçok bilgiye ulaşıldı. Tabii ki yapılan keşifler elmas ile kalmadı. X ışınlarının kırınım yönteminden yararlanılarak DNA kaynaklı virüslerden HIV virüsüne kadar birçok hastalığın nedeni incelendi. Günümüzde de bu yöntemler kullanılarak yaşanan ve yaşanacak birçok hastalığın önüne geçebilmek adına mücadele ediliyor.
Kısaca Kristalografi bilim dalının sona ermesi mümkün görünmüyor ve bilim dalı, oldukça iyi bir şekilde gelişerek gelecek vaat ediyor.
Kaynakça
- https://avys.omu.edu.tr/storage/app/public/necmid/108642/X_Isinlari_Kristalografisi.pdf
- https://avesis.erciyes.edu.tr/resume/downloadfile/lsendogdular?key=14b7ad59-875c-4826-bcec-35e8c576df64
Bilim ile ilgili web sitemizden çok daha fazla yazı okuyabilirsiniz. Sitemizde paylaşılmış son yazılara bir göz atmalısınız!
