Kripton Nedir? (Özellikleri, Kullanımı)

Kripton, sadece Superman’in gezegeni değil. Dünyada nadir bulunan ve ender özellikler gösteren bir gazdır aynı zamanda…

Kripton, atmosferde nadir bulunan soy gazlardan biridir. Bu sebeple çok pahalıdır ve kullanımı da sınırlıdır. Genellikle aydınlatma ve lazer teknolojilerinde kullanılan ender özellikler taşır. Nükleer tesislerin yerlerini tespit edebilmek için tesislerden yayılan kriptonun seviyesi gözetilir. Superman’i etkisiz hale getiren kriptonit ile kripton kimyasal olarak farklı maddelerdir. Ancak süper kahramanın gezegeninin adının Kripton olması, kripton gazının özellikleri ile ilişkilendirilmiştir. “Gizli”, “gizlenmiş”, “gizemli” ve “kripto” gibi kelimelerle köken olarak bağlantılı bir sözcük olan kriptonun adında gizli özelliklerine ve atmosferde milyonda bir oranında bulunmasına bir atıf vardır. Kripton kelimesi, Yunanca “gizli” veya “gizlenmiş” anlamındaki “kryptos” sözcüğünden türetilmiştir. “Kripto para” denilen dijital para ile bu gazın isim benzerliği dışında herhangi bir bağı yok. Superman’in memleketi Kripton ile gaz kripton arasında bir yolculuğa ne dersiniz?

(Superman'i etkisiz hale getiren kriptonit...)

Tarihçesi

Kripton ismi Superman filminin ilk olarak çekildiği 1938 yılında duyulmaya başlandı. Ancak keşfi bu tarihten 40 yıl önceye dayanıyor. Kripton, 30 Mayıs 1898 tarihinde İskoç kimyager Sir William Ramsay ile İngiliz kimyager Morris Travers tarafından sıvı havanın damıtılması sırasında helyum, ksenon ve argon adlı soy gazlarla birlikte keşfedildi. Kriptondan bir hafta sonra aynı yöntemle neon gazı keşfedildi. Ramsay, kripton gibi diğer soy gazların kâşifi olarak 1904 yılında Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülmüştür.

1960 ile 1983 yılları arasında 1 metre uzunluk resmi olarak, Kripton-86 izotopunun turuncu spektral hattının dalga boyu ile tanımlandı. Radyoaktif kripton, soğuk savaş döneminde Sovyet nükleer tesislerini tespit etmek için kullanıldı. 1898 yılında keşfedilen kripton, 1960’lı yıllara kadar üretilememiştir. İlk kripton bileşiği kripton diflorür, 1963 yılında elde edildi.

Kimyasal Özellikleri

Kriptonun kimyasal sembolü “Kr”dir. Atom numarası 36, atom ağırlığı 83,80 olan bir soy (asal) gazdır. Periyodik tablonun 8-A grubunun 4. periyodunda yer alır. Erime noktası -157 derece, kaynama noktası -153 derecedir. Renksiz, kokusuz ve tatsızdır. Havadan 3 kat ağırdır. Isı iletkenliği azdır. Tek atomlu ve beyaz renklidir. Birkaç keskin emisyon çizgisi ile karakterizedir. En güçlü çizgileri yeşil ve sarıdır. Helyum dışındaki diğer soy gazlar gibi kristal yapısı kübiktir. Oldukça uçucu bir gazdır. Toksik ve metal değildir.

Kripton, kimyasal anlamda diğer soy gazlar gibi inerttir (pasif). Flor dioksit dışında herhangi bir elementle reaksiyona girmez. Tam bir dış elektron kılıfına sahiptir. Bu sebeple diğer elementlerle reaksiyona yatkın değildir. Hidrat ve fenol bileşikler oluşturabilir. Soy gazlar arasında ksenondan sonra en kolay sıvılaşabilen gazdır.

Dünya atmosferinde çok nadir bulunan bir gazdır. Yaklaşık olarak atmosferin hacimce milyonda birini oluşturur. Sıvılaştırılmış havanın damıtılması yöntemi ile izole edilir. Havanın damıtılarak oksijen üretmesi sırasında az miktarda açığa çıkar. Kriptonun bilinen bir biyolojik rolü bulunmuyor.

Doğal kripton, 6 kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar şunlardır; Kripton-78 (% 0,35), Kripton-80 (% 2,28), Kripton-82 (% 11,59), Kripton-84 (% 56,98), Krptaon-86 (% 17,27). Radyoaktif izotoplardan Kripton-81, atmosferik reaksiyonların bir ürünüdür ve diğer doğal kripton izotoplarıyla üretilir. Yarılanma ömrü 230 bin yıldır. Yarı ömürleri bilinen ve kütle numaraları 71 ila 95 arasında olan 25 farklı karasız izotopu daha vardır. Kripton-85’in yarılanma ömrü 10,76 yıldır ve atıl radyoaktif bir gazdır. Radyoaktif izotopları, uranyumun parçalanması (fisyon) sırasında veya nükleer tepkimelerden de elde edilebilir. Son yörüngesinde 8 elektron bulunur. İyonlaşma potansiyeli yüksektir.

Kullanım Alanları

Kriptonun yaygın kullanımı aydınlatma sektörüdür. Özellikleri sebebiyle tercih edilmesinin yanında ücreti de diğer soy gazlara oranla daha fazladır. Bu sebeple kullanım alanları sınırlıdır. Sürekli ışık gerektiren alanlarda çok sık kullanılır. Havaalanları pistleri gibi işaret konulması gereken bölgelerin aydınlatılmasında tercih edilen bir gazdır. Bazı lambalarda diğer soy gazlarla birlikte kullanılır. Lambaların ışımasını ve ömrünü artıran özellikler kazandırır. Kripton florür lazerlerde kullanılır. Bu lazer tıp alanında da kullanılan lazerlerdir. Tıptaki manyetik rezonans (MR), görüntüleme sistemlerinde Kripton-83 izotopundan faydalanılır. Bazı kalp rahatsızlıklarının tespitinde kriptondan faydalanılır.

Yüksek ışık veren lazerlerin kaynağı kriptondur. Neon ile birlikte reklam amaçlı ışıklandırmalarda kullanımı yaygındır. Çok ağır bir gaz olduğu için çift camların arasında ısı yalıtımı için kullanılabilmektedir. Ancak çift camlarda genellikle daha ucuz olan argon kullanılmaktadır. Kaplardaki sızıntıların kontrolünde de kriptondan faydalanılabilir. Argon ile birlikte bazı ampullere kripton doldurulur. Elektronik cihazlarda da kullanımı vardır.

Kriptonun kullanıldığı bazı ürün ve alanlar şunlardır; enerji tasarruflu ampuller, floresan lambalar, havaalanı pistlerinki işaret lambaları, küçük ampuller, tüp ampuller, akkor lambalar, maden ocaklarında kullanılan lambalar, fotoğraf makinesi flaşları, uzay araçları, deşarj tüpleri, lazerler, projektörler, nükleer tesisler…

Bunları Biliyor Musunuz?

• Ünlü filmlerden “dünyayı kurtaran adam”, süper kahraman Superman’in gezegeninin adı Krpipton’dur. Superman’i etkisiz hale getiren ve yeşil ışık saçan taş parçası ise kriptonittir. Filme göre Superman’e zarar verebilen, güçlerini etkisiz hale getiren tek madde kriptonittir. Ancak Dünya’daki kripton ile filmdeki kriptonit farklı maddelerdir. Kriptonit katı, kırmızı veya yeşil radyoaktif bir maddeyken, kripton renksiz bir gazdır.
  
• Kripton çok nadir bulunduğundan maliyeti, argon gazından yaklaşık 100 kat daha fazladır.
  
• Düşük basınçta elektrik akımına maruz kaldığında neon gibi yanar ve beyaz bir duman çıkarır.
  
• Işık gösterilerinde kullanılan kırmızı lazerlerde kripton kullanılır.
  
• Kripton florür lazerleri, bütün ABD elektrik şebekesinden 500 kat daha fazla darbe üretebilir. Ancak bu darbe saniyenin dörtte bir oranında üretilir.
  
• 2014 yılında plastik folyonun hızını saniyede 1000 kilometreye ulaştırmak için kripton florür lazeri ile yapılan deney Guinness Rekorlar Kitabı’na girmiştir.
  
• CERN’deki NA48 deneyinde yaklaşık 27 ton kripton kullanılmaktadır.
  
• Kripton-81 izotopu kullanılarak Sahra Çölü’nde yapılan yeraltı suları araştırmalarında çölün bazı bölgelerindeki yeraltı sularının 1 milyon yıldır ışık görmediği tespit edildi.
  
• Antarktika’daki buzulların ömürlerinin tespiti için kriptondan faydalanıldı.
  
• Kripton-85, gizli nükleer silah tesislerini tespit etmek için kullanılabilir. 2003 yılında Kuzey Kore sınırındaki sensorlar yüksek oranda Kripton-85 tespit etti. Bu tespite göre Kuzey Kore’de gizli nükleer santraller bulunduğu belirlendi.
  
• 1,5 milyondan fazla Kripton-86 izotopunun turuncu dalga boyu, 1 metreye eşittir.
  
• Bazı filmlerde büyücülerin kullandığı ışıklı kürelerdeki ışık kaynağı kripton başta olmak üzere soy gazlardır. Bir plazma küresine saf kripton doldurulduğunda 80 kHz frekansında ışık verir. (Bkz. Yukarıdaki resimde görülen küre…)
  
• Her kripton atomu 8 bin 200 argon atomu, 184 bin oksijen molekülü ve 685 bin azot molekülü içerir.
  
• Sıvı havanın damıtılması yöntemi ile yılda yaklaşık 8 ton kripton üretilmektedir.
  
• Aşırı derecede teneffüs edilmesi halinde baş dönmesi, kusma, nefes darlığı, bilinç kaybı gibi sorunlara yol açabilir.
  
• Yarı yarıya kripton ve hava içeren bir atmosferi teneffüs etmek azot narkozu gibi narkozlara neden olur.
  
• Yüzde 75 oranında kripton içeren havayı soluyan kişi birkaç dakika içinde ölebilir.
  
• Aşırı soğuk ortamlarda kriptona temas edilmesi halinde organizmaları dondurur.