Okunma: 670 kez

19 . Yüzyıla gelene kadar bu düşüncelere bir ilave yapılmadı ve ilk kez John Dalton (1766-1844) Atom kavramınını tekrar ele alarak modern atom kavramını ortaya attı. Dalton kimyasal reaksiyonlarda tam sayılarla belirlenen oranlarda maddenin tepkimeye girdiğini gösterdi ve maddelerin atom denen sayılabilir ama bölünemez parçalardan yapıldığını ifade etti. Aynı zamanda atomların ağırlıklarını ortaya koyan bir çizelge hazırladı.

J.J. Thomson 1897 yılında elektronu keşfetti. 1900'lü yılların başlarında Ernest Rutherford (1871 1937) günümüz atom modelinin temelini teşkil eden yapıyı, atomun, kütlesinin büyük bir kısmını oluşturan bir çekirdek ve bu çekirdek etrafında dönen elektronlardan yapıldığını ortaya koydu. Rutherford çekirdeği oluşturan pozitif yüklü parçacığa proton adını verdi.

1932 yılında Chadwick nötronu buldu. Daha sonra kuantum teorisi doğrultusunda Niels BohrBohr atom modelini ortaya attı ve elektronların belli yörüngelerde bulunabildiğini ve bunun Plank sabiti ile ilgili olduğunu ifade etti. (1883-1962)

20. yüzyılın ortalarına doğru atom ile ilgili çalışmalar ve bilgiler giderek arttı. Bugün artık atom denilince, ortada bir çekirdek ve etrafında dönen elektronlar tabiri oldukça ilkel bir tanım olarak kalmaktadır. Gelişen zaman içinde bilgilerimizi yenilemek ve atom denildiğinde nasıl bir yapı olduğunu bilmek gerekmektedir.

ATOM

Bir atomun çapı yaklaşık 10 − 8 cm mertebesindedir - bu çap elektron bulutunu da içermektedir. Atom çekirdeğinin çapı ise 10 − 13cm kadardır. Buradan da anlaşılacağı üzere elektronlar ile çekirdek arasında oldukça fazla bir mesafe vardır, eğer elektronlar ile çekirdek arasındaki uzaklık kaldırılabilse, bir gezegen kadar maddeyi bir nohut kadar yapabilmek mümkün olacaktır (bk. nötron yıldızları).

Atomun yapısını anlamakta esas olan çekirdeği anlamaktır. Çevrede dönen elektronlar artık anlaşılmıştır ve çekirdek çevresinde şimdilik bir başka şey yoktur.

Yalnız elektronlar çekirdek çevresinde ancak belirli enerji seviyelerine sahip yörüngelerde bir olasılık bulutu olarak mevcutturlar. Yüklü parçacıklar olduklarından Güneş sistemindeki gezegenlerin hareketi gibi klasik fizikle açıklanamazlar.

Atomun oluşum mekanizmalarında rol oynayan ve daha başka maddeler tarafından yapılmayan temel parçacıklara temel parçacıklar adı verilir ve temel parçacıklar iki ana başlık altında toplanırlar.

1. Leptonlar

2. Kuarklar

Leptonlar ve kuarklar şimdiki bilgilerimize göre temel parçacıklardır. Yani, kendilerini oluşturan başka parçacıklardan yapılmamışlardır.

Leptonlar içinde hepimizin yakından tanıdığı "Elektron" vardır. Elektron şimdilik başka parçacıklardan yapılmamış olarak kabul edilmektedir. Leptonların spin'i (dönüş) ½ ve elektrik yükleri -1 veya 0 dır. Yunanca lepton hafif parçacık anlamına gelmektedir.

Temel parçacıklar içinde adını Murray Gell-Mann ve Georg Zweig tarafından alan parçacıklar Kuarklardır. Kuarklarda spin ½ ve elektrik yükleri 2/3 veya -1/3 olan parçacıklardır. Şimdilik bilinen 6 kuark vardır.

Temel parçacıklar fermiyonlardır, dönüş (spin) quantum değerleri kesirlidir (1/2 gibi). Bu parçacıklar dönüş değerleri kesirsiz (0, 1 gibi) olan bozonlar sayesinde birbirleri ile etkileşirler.

NOT: Bu sayfadaki açıklamalarin çoğu aslında parçacık fizigi maddesine aittir.

Çekirdek nükleon adını verdiğimiz proton ve nötronlardan meydana gelir. Elektron ve çekirdek, içindeki nötron ile proton kararlı parçacıklardır. Çekirdeği ilgilendiren parçacıklar ailesi iki kısımdır.

1. Baryonlar

2. Mezonlar

Baryonlar ağır parcacıklardır, mezonlar orta ağır parçacıklardır. Baryonlar ve mezonların hepsine hadronlar adı verilir. Yunanca kuvvetli parçacık anlamındadır.

Kuark kuramına göre baryonlar 3 kuarktan, mezonlar ise bir kuark ve bir antikuarktan oluşmuşlardır.

Nötron UDD kuarklarından, proton ise UUD kuarklarından meydana gelmiştir. Elektrik yükleri hesaplandığında nötronun yüksüz (2/3 - 1/3 - 1/3 = 0) ve protonun +1 yüklü (2/3 + 2/3 - 1/3 = 1) olduğu görülür.

Bir atom çekirdeğini oluşturan Hadronlar, kuarklardan yapılmışlardır ve aradaki mezon alışverişi ile kararlı parçacıklar ortaya çıkar. Bu olay esnasındaki kuvvet güçlü etkileşimdir ve çekirdeği parçalanmadan tutar. Bu olgu ilk kez H. Yukova tarafından ortaya konulmuştur ve bu olayda en çok rol oynayan mezon pi mezondur. Ortalıkta fazla görülmeyen bu parçacıkların ömrü çok kısadır. Yüklü pi mezon 10 − 8sn yaşar.

Bir atom çekirdeğinin her zaman kararlı olmadığını biliyoruz, kararsız atom çekirdeklerinde, ki radyoaktif maddelerin çekirdekleri böyledir, çekirdek parçalanması olur. Bunu sağlayan zayıf etkileşimdir.

Doğada varolan ve şimdilik bilinen dört temel kuvvetin bağlantı kuantaları şunlardır:

• Elektromagnetik kuvvet : Foton
• Zayıf etkileşim kuvveti : W+ W- Z0 parçacıkları
• Kuvvetli etkileşim kuvveti: Gluon
• Yerçekim kuvveti : Graviton

Atom çekirdeğini ilgilendiren gluonlar kuarkların tad (İngilizce color) dediğimiz özelliğini değiştirir ve onların yapmış olduğu hadronları parçalar veya kuarkları yapışkan gibi birarada tutarak kararlı parçacıkların yapılmasını sağlar.

Şimdiye kadar bahsedilen bu parçacıkların Pauli yasası ile belirlenen spinleri göz önüne alındıklarında (spin parcacığın iç açısal momentumudur), parçacıklar ya tamsayılı spinlere veya yarım tamsayılı (buçuklu) spinlere sahiptir (1/2, 3/2, 5/2...). Yarı tamsayılı spinli parçacıklar Fermi istatiklerine, tamsayılı spin'e sahip olanlar Bose-Einstein istatiklerine uyarlar. Bu nedenle spinler göz önüne alındığında parçacıklar iki kısma ayrılırlar.

1. Fermiyonlar (Enrico Fermi'den)

2. Bozonlar (M. K. Bose'dan)

Fermi istatistiklerine uyan parçacıklar aynı anda aynı kuvantum sayılarına sahip olamazlar (elektron gibi).

Bose istatiklerine uyanlar ise aynı anda konumda olabilirler (foton dolayısı ile lazer gibi).

Tüm bahsedilen parçacıkların bir antiparçacığı da mevcuttur (bk. antimadde).

Etiketler:  

Bilimler
Kimya
Atom

Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilirler.
Lütfen hesabınıza giriş yapınız veya kayıt olunuz.

---