Paratoneri kim buldu

Paratoner evleri, yüksek binaları ve sanayi tesislerini, yıldırımdan koruyan, yıldırımdan gelen elektriğin en kısa yoldan toprağa akmasını sağlayan cihazdır. Yıldırım, toprakla bulut arasında elektrik yüklerinin süratli bir şekilde yer değişmesi olarak izah edilebilir. Yıldırımlar genellikle havanın iletkenliğinin en fazla olduğu yerlere düşerler. Toprak civarında herhangi bir yerde havanın iyonlaşması, yıldırımın o noktaya düşmesini, diğer bir deyimle lokalize edilmesini sağlayan en önemli sebeptir.

Elektrik yüklerinin artı ve eksi değerler aldığını ilk bulan ve adlandıran kişi olan Benjamin Franklin 1760 yılında ilk paratoneri icat etmiştir. Bu paratoner basit sivri uçlu bir demir çubuktan meydana gelmişti. Bu demir çubuğun ucu toprağa bağlanmıştır. Daha sonraları bu demir çubuk yerine platin kullanıldı.  Franklin icat ettiği paratoneri, 1752 yılının Eylül ayında Philadelphia’daki evinin kuzey kenarına taktı. Çelik uçlu demir çubuk, çatıdan 2.5 metre yükseltilmişti. Alt ucu ise, toprağın içine 150 santimetre derinliğe gömülüydü.

Paratonerini evine takmadan birbuçuk yıl önce, Franklin, yıldırımın, elektrik yüklü olduğu yolundaki teorisini açıklamıştı. Franklin’in “New Experiments and Observations in Electricity” başlığıyla yayınladığı gözlemleri, M. Dalibard adlı amatör bir fransız fizikçisi tarafından hayata geçirildi. M.Dalibard, Paris’- in 25 kilometre uzağındaki Marly-la-Ville’deki kır evine deney amacıyla bir paratoner taktı. 10 Mayıs 1752 günü 25 metre yüksekliğindeki bu paratoner binanın üzerine düşen bir yıldırımı çekerek toprağa iletti ve böylece Franklin’in varsayımı, hiçbir kuşkuya yer bırakmayacak biçimde doğrulanmış oldu. Bu sonuç Amerika’ya ulaşamadan, Franklin 4 Temmuz 1752 günü ünlü uçurtma deneyini yaptı ve varsayımının doğruluğunu kendi kendine kanıtladı. Evine taktığı paratonerden sonra yine 1752 yılı Eylül ayında, Philadelphia’daki Akademi Binası’na ve Indepencence Hall’e de paratoner taktı.

1884’te Belçikalı fizikçi Melsens korunacak yeri Faraday kafesine aldı. Korunacak binanın yüzeyinde bir takım metalik metalik şeritler vardır. Bunlar birbirleri arasında bağlanmıştır. Bunların üst kısımlarında birer sivri uç bulunmakta, hepsi de topraklanmıştır. Bu koruma sisteminin emniyeti, metalik hatlardan meydana gelen kafesin ağları arasındaki gözlerin küçük olmasına bağlıdır. Bu gözler ne kadar küçük olursa, koruma emniyeti o kadar büyür. Bu durum her tesis için yeterli bir şekilde gerçekleşmemektedir. Fakat Faraday kafesiyle koruma pahalı bir emniyet sistemidir.

Radyoaktif paratoner

M. Davzere ve Sazillar adlı ilim adamlarının çalışmalarından faydalanarak geliştirilmiştir. Yıldırımın meydana geldiği yerlerde havanın fazla şekilde iyonlaşmış olduğu belirlenmiştir. Bu sebepten tek bir çubuk kullanarak emniyetli bir paratoner yapmanın mümkün olduğunu göstermişlerdir. Bahsedilen çubuk, radyumla donatılarak etkisi, daha sonraları bir de hızlandırıcı sistem eklenerek  paratonerin verimi arttırılmıştır. Gelişmelerle az miktarda radyumla, bol miktarda iyonizasyon sağlandı.

Radyoaktif paratonerleri, Franklin prensibinden faydalanılarak geliştirilmiştir. Yıldırımı her hangi bir istenen noktaya ve sonra onu toprağa boşaltmak için yapılmıştır. Prensipteki bu benzerlik, çalışma prensibinde değişmektedir. Franklin paratoneri az miktarda iyon yapmakta, halbuki radyoaktif paratoner çok miktarda iyon yaymaktadır. Misal olarak bir miligram (mg) radyumun saniyede 2,8×1013
çift iyon yaydığı söylenebilir. Diğer taraftan bu metod paratoner tarafından yayılan iyon akımını milyon değerinde bir katsayı ile çoğalttığı için bulut yükünün azalmasında etkili bir rol oynar. Meydana getirilen iyonlar, bir hızlandırıcı sistemle daha da yüksek  hızlara eriştirilir.