PARATONER

PARATONER; Aim. Blitzableiter (m), Fr. Paratonnerre
(m), İng. Lightning conductor, lightning
rod. Mesken yerlerini, sanâyi tesislerini, yıldırımdan
koruyan, en kısa yoldan toprağa akmasını
sağlayan cihaz. Yıldırım, toprakla bulut arasında
elektrik yüklerinin süratli bir şekilde yer değişmesi *
olarak izâh edilebilir. Bulut yükünün pozitif veya
negatif olmasına, şimşeğin buluttan veya yerden
kopmasına göre, dörde ayrılabilir:
1) Negatif inişli. 2) Negatif çıkışlı, 3) Pozitif
inişli, 4) Pozitif çıkışlı.
Bununla berâber, yıldırım darbelerinin % 90’ı
negatif inişlidir. Bu 16 ülkenin uzmanları tarafından
yapılan araştırmalar neticesinde belirlenmiştir.
Her hangi bir bulutun potansiyeli belirli birdeğere geldiğinde, ( 1 0 (kv/cm) yere bir elektron
demeti fırlatır. Bu demet havada ışıklı bir iz meydana
getirir. Bu birinci deşarja pilot deşarj veya ön
deşarj denir. Ön deşarj 30-50 m’lik yolu 50.000
km/sn arasında değişen bir hızla kat eder. 30-100
ms (mikro sâniye) süren bir aradan sonra ikinci bir
ön deşarj birincinin yolunu tâkip eder ve yaklaşık
olarak 50 m kadar uzunluğa erişir. Sonra bir üçüncü
deşarj onu takiben bir dördüncü deşarj meydana
gelir. Bu deşarjlar serisi, birbirini tâkip ederek
devam eder. Her biri öncekinden daha uzun olduğundan
şimşeğin ucu yere yaklaşmış olur. Ön deşarj
ile toprak arasındaki elektrik alan, bu esnâda
artmaktadır. Bu alan, yeterli bir değere ulaştığında,
toprağın herhangi bir noktasından pozitif yüklü
bir demet fırlar ve ön deşarjla birleşmek üzere
harekete geçer. Bu pozitif yüklü demetin boyu
150 m’yi bulabilir. Böylece meydana gelen iletken
kanaldan büyük akım geçer. Buna ana deşarj; ana
deşarjı tâkip eden ikinci dereceden deşarjlar ana
deşarj tarafından iyonize edilmiş yolu tâkip eder.
Yıldırım lokalizasyonu, toprak veya toprak
civarı yükünün fazlalaştırılması elektrik alanının
kuvvetlendirilmesi ve böylece ön deşarj ucunun istenen
bir sivri uca çevrilmesidir.
Yıldırım darbeleri havanın iletkenliğinin en
fazla olduğu yerleri tercih ederler. Toprak civânnda
herhangi bir yerde havanm iyonlaşması, yıldırımın
o noktaya düşmesini, diğer bir deyimle lokalize
edilmesini sağlayan en önemli sebeptir. 1760 yılında
Franklin ilk paratoneri tesis etti. Bu paratoner
basit sivri uçlu bir demir çubuktan meydana
gelmişti. Bu demir çubuğun ucu toprağa bağlanmıştır.
Daha sonraları bu demir çubuk yerine platin
kullanıldı. 1884’te Belçikalı fizikçi Melsens
korunacak yeri Faraday kafesine aldı. Korunacak
binanın yüzeyinde bir takım metalik hatlar (metalik
şeritler) vardır. Bunlar birbirleri arasında bağlanmıştır.
Bunların üst kısımlarında birer sivri uç bulunmakta,
hepsi de topraklanmıştır. Bu korumasisteminin 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 geliştirilmiş, maksad; 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 x l0 1 3 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.