Okunma: 1270 kez

bu madde, çevremizde ancak küçük bir ölçekte bulunmakla birlik¬te, evrende, nötronlu yıldızlar olan süpemova kalıntılarında bü¬yük ölçekte bulunduklarına kuşku yoktur.

Nitekim, 1940'lann sonundan bu yana, nötronlar kümesinin, protonlar kümesiyle evre karşıtlığı içinde titreşimi anlamında bir ikikutuplu dev çınlama bilinmektedir. Bu çınlama, elektrik yüklü her türlü sondayla (elektronlar, a parçacıkları, ağır iyonlar) başla¬tılabilir; çünkü protonlar kümesi böyle bir uyarıya karşılık verir.

1970'lerin ortalarından bu yana, başka durumların varlığı ortaya çıkarılmıştır: tekkutuplu, dörtkutuplu, sekizkutuplu çınlama.

NÜKLEER TEPKİMELER VE NÜKLEER MODELLER
Görüldüğü gibi atom çekirdeği son derece çeşitli davranışlar göstermektedir. Bu davranışlardan her birinin ortaya konması, ge¬rek nükleer tepkimelerin seçimi düzeyinde, gerekse ilginç olayların saptanmasında özgün nükleer fizik deneylerini gerektirmektedir.

Nükleer bir tepkimede, bir parçacık hızlandırıcısının parçacık demetinin yoluna yerleştirilmiş bir hedef A çekirdeği, bir a mer¬misi tarafından vurulur ve tepkime ürünleri gözlenir. En basit tepkimelerde A, bir veya birçok nükleon kaybeder veya kazanır ve geriye kalan çekirdek B haline gelir. Bu tepkime, simgelerle A + a — B + b, veya A (a,b) B biçiminde gösterilir.

Değişik nükleer tepkime türleri, son derece çeşidi çekirdek davranışlarından kaynaklanmaktadır.

Böylece, katmanlı modelin durumları doğrudan tepkime hallerin¬de ortaya çıkmaktadır: bu terim az sayıda nükleonun devreye gir¬diği nükleer tepkimeler için kullanılır. Mesela, mermi olarak kul¬lanılan bir proton, hedef çekirdekten bir nötron koparır ve çıkışta saptanan bir döteryum çekirdeği oluşturur: pick-up (pikap) denen bu tepkime, nötronun hedef çekirdekte yer aldığı durum üzerine bilgi verir. Buna karşılık, bir trityum çekirdeği mermi bir hedef çekirdeğe bir nötron bırakır: stripping denen bu tepkime, hedef çe¬kirdeğin yer almadığı durumlar üzerine bilgi verir. Mermileri, he¬defleri ve gelen enerjileri uygun bir biçimde seçerek, tablodaki bü¬tün çekirdeklerin spestrokopisi gerçekleştirilebilmiştir.

Doğrudan tepkime sürecinin karşısında yer alan bileşik çekir¬dek tepkimeleri bütün nükleonlan devreye sokar. Tipik olarak, bir nötron, bir proton veya bir a parçacığı bir hedef çekirdek ta¬rafından yakalanır ve çekirdeğin nükleonlanyla birlikte bir dizi çarpışmaya uğrar. Bu süreç sırasında, çekirdek, süresi bir nükle-onun bir çekirdeği doğrudan doğruya geçmesi için gerekli süre¬den yaklaşık l milyon kat uzun olan bir duruma ulaşır. Burada, Niels Bohr tarafından bileşik çekirdek olarak adlandırılan bir du¬rum söz konusudur; bir denge durumuna yakın olan bu durum, nükleer sıcaklık kavramına başvuran bir istatistikî incelemenin alanına girer. Bu biçimlenmenin ayırıcı niteliği, yeni çekirdeğin kendini uyanlmaz kılacağı sürecin oluşma biçiminden bağımsız olmasıdır: oluşum sürecinin bir tür bellek kaybı söz konusudur.

Çekirdek, uyanlmazlığı sırasında kendisine açık olan bütün ni¬haî biçimlenmeleri, özellikle de, parçacıkların buharlaşmasını is¬tatistikî olarak arar. Uyarma enerjisinin bozulmuş bir ortak hal¬de yoğunlaştığı da olur. Eğer ağır bir çekirdek söz konusuysa, parçalanma yolu açılabilir; böylece, başka parçalanmalara yol aç¬maya yatkın bir enerji ve birkaç nötron açığa çıkar.
Hızlandırıcıların büyüklüğünün artması, mermi olarak, gitgi¬de daha ağır çekirdeklerin kullanılmasını sağlamıştır. Caen'de (Fransa) bulunan GANlL'in (Büyük Ağır iyon Hızlandırıcısı) in¬şa edilme amaçlarından biri de, süper ağır çekirdeklerin aranma-sıydı. Kuramsal incelemeler, proton sayısı 110-120 dolaylarında olan değerler için bir kararhlaştırıcı katman etkisinin yer alması gerektiğini öngörmektedir. Bunlar, bağ enerjilerine sahip olma¬larına karşın, son derece kararsız oldukları için gözlenmeleri im¬kânsız olan çekirdeklerdir. Nükleer bir tepkime içinde zamanla oluşmaları, ancak dolaylı biçimde, parçalanma ürünlerinin yapı¬sından çıkarsanabilir. Başlangıçtaki düşünce, ağır çekirdekleri, iki çekirdeğin kaynaşmasıyla, aranan süper ağır çekirdekler böl¬gesine ulaşmak için uygun bir kütleye ulaşan çekirdeklerle bombardıman etmekti. Bu kaynaşma, ancak, merminin kinetik enerjisi, hedef çekirdeğin elektrostatik güçlü elektrostatik itimi-ni aşacak güçte olduğunda mümkündür; güçlü hızlandırıcıların zorunluluğu bundan kaynaklanmaktadır. Gerçekten de, bu şe¬kilde elde edilen füzyon (kaynaşma) çekirdeklerinin, muhtemel süper ağır çekirdeklerin saptanabilmesi için fazla uyarılmış ol¬dukları çok geçmeden anlaşılmıştır: katman etkisinin sadece birkaç megaelektronvolt olduğu, buna karşılık, ağır iyonların çarpışmaları sırasında ulaşılan uyarılma enerjisinin yüzlerce megaelektronvolt düzeyinde olduğu söylenmiştir.

Bu durumda, soğuk kaynaşmanın gerçekleştirilmesi gerekecektir; ancak kim¬se bunu laboratuvarda yapmayı bilmemektedir. Bu nedenle, ağır iyonlar fiziği, çözebileceği sorunlara, özellikle de, giderek daha sıcak çekirdeklerin gözlenmesine yönelerek gelişmiştir. Bu fiziğin temel sorularından biri şudur: bir çekirdeğin sıcaklığını, sıvı-gaz geçişinin, yani, kaynamaya başlayan çekirdeklerin göz¬lemlenebileceği noktaya kadar artırmak mümkün müdür? So¬run tartışmaya hâlâ açıktır, ama fizik yapısı açık bir biçimde ay¬dınlatılmamış olan bir evre geçişinin izi, yüksek enerjili (yakla¬şık l milyon elektronvolt) protonlar tarafından bombardıman edilen çekirdeklerin bölünmesinin incelenmesiyle ortaya kon¬muş gibi görünmektedir.

Daha da yüksek enerjili çarpışmalar sırasında (bunlar CERN'de gerçekleştirilmiştir) maddenin yeni bir halinin arandı¬ğını da belirtelim: big-bang'den (büyük patlamadan) kısa bir sü¬re sonra var olduğu düşünülen kuvarklar ve gluonlar plazması. Nükleonlar bileşenleri kuvark olarak anılan, bileşik parçacıklardır ve her nükleon tjluoıt adı verilen parçacıkların alışverişiyle etkile¬şimde bulunan üç kuvark içerir. Nükleer maddenin yoğunluğu ve sıcaklığı artırılırsa, nükleonlann birbirleriyle temas ettiklerin¬de bireyselliklerinin azalacağı düşünülebilir: bir nükleonun ku-varkı, komşu nükleonun kuvarklanyla etkileşimde bulunabilece¬ğinden, aslında, kuvarklardan ve gluonlardan meydana gelen bir madde oluşur. Evrenin genişlemesi filmi geri sarıldığında, mad¬denin son derece sıcak ve sıkışık bir durumda bulunduğu bir ev¬reye varılır ve ültrarölativist nükleer çarpışmalarda yeniden üre¬tilmeye çalışılan bu durumdur. Bu evre elbette kısa ömürlüdür; bunu hızlı bir hadronlaşma, yani, kuvarklann nükleonlar biçi¬minde yemden bileşmeleri izler. Öyleyse, bu plazmayı doğru¬dan gözlemek mümkün değildir ve bu alandaki çalışmalar, te¬melde, plazmanın geçici oluşumunu gösteren güvenilir ölçütle¬rin geliştirilmesi üzerinde yoğunlaşmaktadır.

d
171
ATOM ÇEKİRDEKLERİNDE! BAĞ ENERJİSİ
nükleon sayısı
50     100   150    200    25
Nükleer Cağ enerjileri. Düzgün eğri (mavi), çekirdeklerin bağ enerjilerinin toplam nûk/eon sayısı A"ya bağlı olarak ortalama evrimini göstermektedir. Kınkk eğri (kırmızı). ortalama eğrinin çevresinde salınan ölçülmüş deneysel değerleri göstermektedir. Bağ doruktan, komşulanndan daha akı bağlı olan sihirli çekirdeklere tekabül etmektedir.

Etiketler:  

Bilimler
Kimya
Nükleer Maddenin Hal Denklemi

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

---