NÜKLEEER FİZİK_1:NÜKLEER FİZİĞE GİRİŞ

1-nükleer fiziğin kısa tarihi

eğer nükleer fiziği anlamak istiyorsak öncelikle tarihini bilmeliyiz. nükleer fizik 1896’da Henri Becquerel’in uranyum tuzlarının fosforesans olayını araştırırken radyoaktiviteyi keşfetmesiyle başlar. ertesi yıl j.j. thomson elektronun keşfedilmesiyle atomun iç yapısı olduğu keşfedildi ve thomson tarafından atomun üzümlü kek modeli ortaya atıldı tabi model tam olarak doğru değildi ilerde bundanda bahsedeceğiz.2 0. yüzyılda fizikçiler

atomdan yayılan alfa, beta ve gama ışınlarını keşfetti. 1911 yılında Otto Hahn ve James Chadwick tarafından yapılan deneyler sonucunda 1914’te beta ışını bozunma spektrumun ayrılmasına göre daha devamlı olduğu keşfedildi.

Belkide nükleer fizikteki en önemli olaylardan olan ruthrfordun çekirdeği keşfetmesi oldu tabi buna daha detaylı olarak ilerde saçılma deneylerinden bahsederken daha detaylı bahsedeceğiz.

1932 yılında james chadwick nötronu keşfetti. einstein özel görelilikte olayını araştırırken radyoaktiviteyi keşfetmesiyle başlar. ertesi yıl j.j. thomson elektronun keşfedilmesiyle atomun iç yapısı olduğu keşfedildi ve thomson tarafından atomun üzümlü kek modeli ortaya atıldı tabi model tam olarak doğru değildi ilerde bundan da bahsedeceğiz.2 0. yüzyılda fizikçiler

2-nükleer fiziğin sınırları :

1. bölümde anlattığımız sadece nükleer fiziğin kısa bir tarihiydi elbette bunların hepsini ilerde açıp konuşacağız ama ondan önce nükleer fiziğin kapsamını ve kuantum mekaniğinden ve atom fiziğinden ayıran kısmından bahsedelim.öncelikle nükleer fizik demek çekirdek demek yani atomun çekirdeği ile ilgilenir.çekirdekteki nükleonlar arasındaki bağlanma enerjisi ,çekirdek yarıçapı ve nükleer kuvvetler gibi çekirdeği ilgilendiren olaylarla ilgilenir eğer atomu bir bütün olarak değerlendirilmesi ise atom fiziğin konusu olurdu. ayrıca nükleer fizik fisyon , füzyon , nükleer reaktörler ve atom bombası yapısıda nükleer fiziğin asıl konularındandır.

3-bazı temel kavaramlar:

Daha önce lise de yada üniversitede bazı temel kavramları görmeyenler için kısa bazı şeylerden bahsedelim.

atom numarası (Z) = Atom numarası bir atomun asıl kimliği demektir ve porton sayısı ile eşdeğerdir nötr bir atomda proton ve elektron sayısı eşit olacağından dolatı atom numarası ayrıca elektron sayısında eşittir.

atom numarasına bir elementin kimliği demiştik bu yüzden periyodik tablo atom numarsına göre dizayn edilmiştir.

kütle numarası(A) = bir atomun kütlesinin çoğunluğunu protonlar ve nötronlar oluuşturur elektronlar ise genellikle ihmal edilir çunkü protonve nötrona göre çok çok küçüktür .Kütle numarası bundan kaynaklı protonve nötronun toplamı olarak alınır ayrıca proton ve nötronun kütleleri birbirne çok yakın olduğu için genellikle birbirine eşit alınır.

izotop = izotop atomlar proton sayısı aynı nötron sayısı farklı demek ama burda bilmemiz gereken en önemli şeylerden biri nötronun sadece fiz,ksel özelliği değiştirmesidir kimyasal olarak bir değişim olmayacaktır yani atom yine aynı elemtin üyesi olacaktır.

izobar = izobar atomlar kütle numarası aynı olanlara denir ancak bunların proton veya nötron sayıları arasınd herhangi bir benzerlik yok sadece tesadüfe bağlı olarak aynıdır. izobar kavramının önemli olmasının sebebi ileriki nükleer fizik yazılarımızdada bahsedeceğimiz bir çekirdeğin kararlı olma şartı ve kararlılık vadisi gibi kavramlarda sıkça kullanacağız.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

4-ATOM MODELLERİ:

fizikçiler atomu daha iyi anlayabilmek için yıllara dayanan tecrübe ve çalışmayla mükemmele yakın bir atom modeli oluşturdular ancak buraya yani modern atom modelinden önce bir çok atom modeli oluşturuldu muhtemelen bunların çoğunu liseden öğrenmişsinizdir biz yinede anlatmaya devam edelim.

a)dalton atom modeli:

Model

dalton atom modelilin varsayımları:

Elementler, atom adı verilen son derece küçük, bölünemeyen taneciklerden oluşur.

Belli bir elementin tüm atomları birbirinin aynısıdır; yani bu atomların boyutları eşittir, hepsi aynı kütleye sahiptir ve kimyasal özellikleri aynıdır. Ancak bir elementin atomları diğer bütün elementlerin atomlarından farklıdır

Bileşikler birden çok elementin atomlarından oluşmuştur. Herhangi bir bileşikteki iki elementin atom sayıları arasında basit ve tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır.(Sabit oranlar kanunu)

Kimyasal tepkimeler yalnızca atomların birbirinden ayrılması, birbiri ile birleşmesi ya da yeniden düzenlenmesinden ibarettir; bu tepkimeler atomların yok olmasına ya da oluşmasına yol açmaz.(Kütle Korunumu Kanunu).

İlgili kanunlar

John Dalton'un atom kuramı, kimyasal değişme konularının da daha iyi tanımlanmasına olanak sağlar:

Kütlenin korunumu kanunu: Bir kimyasal reaksiyonda reaksiyona giren maddelerin kütleleri toplamı, çıkan maddelerin (ürünlerin) kütleleri toplamına eşittir.

Katlı oranlar yasası: İki element birden fazla bileşik meydana getiriyorsa, birleşen iki elementin farklı miktarları arasında ağırlıkça tam sayılarla ifade edilebilen basit bir oran bulunur. Örneğin: H2O da 2 g hidrojenle 16 g oksijen birleşirken, OH de 1 g hidrojenle 16 g oksijen birleşmiştir. Buradan her iki bileşikte de aynı miktar oksijenle birleşen 2 g hidrojen ve 1 g hidrojeni birbirine oranlarsak 4 sayısı elde edilir.

Dalton Atom Teorisi'ndeki eksiklik ve hatalar

John Dalton'un 1808'de yayımlanan Yeni Kimya Felsefesi Sistemi (A New System of Chemical Philosophy) adlı kitabından iki sayfa.

Bir elementin bütün atomları aynı değildir. O dönemde nötron tanecikleri tespit edilemediği için izotop atomların farkına varılamadı. Bir elemente ait bütün atomların proton ve elektron sayısı aynı olmak zorundadır. Nötron sayısı farklı olsa da aynı elemente aittir, fakat farklı atomdur.

Atomların içi dolu değildir. Aksine boşluklu yapıya sahiptir.

Bilinen en küçük parçacık atom değildir. Günümüzde atom çekirdeğini oluşturan yetmişten fazla çeşit parçacığın var olduğu öne sürülmüştür.

Agora Bilim Pazarı

Kolektif Bilim Seti (7 Kitap)

Darwin’in Kayıp Dünyası: Hayvan Yaşamının Gizli Tarihi

Martin Brasier

Türlerin Kökeni’ni kaleme alırken Charles Darwin’in kafasını tek bir soru karıştırıyor ve evrim teorisini çıkmaza sokuyordu: “Neden Kambriyen dönemden önce yaşamış canlılara ait kalıntılar bulunamıyordu?” Literatürde “Darwin’in İkilemi” olarak bilinen bu problem yıllarca çözülemeyecekti, ta ki paleontoloji profesörü Martin Braiser evrimin “kutsal kâse”sinin peşine düşene kadar.

Darwin’in Kayıp Dünyası Braiser’ın Kambriyen patlaması öncesinde yaşamış canlı türlerine ait fosilleri arayışının öyküsünü anlatıyor. Karayip sahillerinden Sibirya steplerine uzanan bu zorlu bilimsel çaba, hayvan yaşamının evrimindeki kayıp halkaların izini sürüyor. Bilimin en büyük gizemlerinden birinin kapısını aralarken bizi günümüzün canlı çeşitliliğinden karmaşık hücrelerin ortak yaşama dayalı kökenine uzanan bir yolculuğa çıkarıyor.

“‘Kambriyen patlaması’ evrimsel bulmacaların en büyüğüdür ve son yıllarda büyük araştırmalara konu olmuştur. Braiser’ın merak uyandırıcı kitabı bize bu konuda tatminkâr bir yanıt veriyor. Konusunu geniş kitlelere bu kadar canlı ve kapsamlı bir şekilde sunma beceri ve iradesine sahip çok az yazar vardır.”

Anthony Hallam

“Organizmaların ve çevrenin birlikte yarattığı bu evrimsel hikâyede Darwin’in İkilemi’ne Braiser’ın bulduğu çözümü okumak büyük keyif.”

Lynn Margulis

Darwin’le Akşam Yemeği:

Evrim Yeme İçmeyi Nasıl Etkiler?

Jonathan Silvertown

“Her alışveriş listesi, her yemek tarifi, her menü ve yemek pişirmek için kullandığımız her malzeme evrimci anlayışın babası Charles Darwin’le akşam yemeğine üstü kapalı bir davettir.”

Jonathan Silvertown Darwin’le Akşam Yemeği’nde en eski hominin atalarımızla bizi büyük bir sofra etrafında bir araya getiriyor. Ekmek, et, süt ürünleri, deniz ürünleri, sebzeler, baharatlar, tatlılar gibi temel gıdalar ve değişen beslenme alışkanlıklarımız üzerinden yaşamın evrimine ışık tutuyor.

Tat ve koku alma duyularımızın nasıl evrimleştiğinden acının sofralarımıza nasıl girdiğine, karbonhidrat ve yağ düşkünlüğümüzden yemeklerimizi neden ve ne zaman paylaşmaya başladığımıza dek okuma iştahını kabartan sorularla şekillenen bu çalışma, gıda sorununun hayatımızı temelden etkilediği günümüzde, neyi nasıl yediğimizi farklı düşünmeye davet eden bir kılavuz.

“Yemek hakkında gereğinden fazla kitap olsa da, benim gibi biri olduğunuzu ve bu tür davetlerin size de hiçbir zaman fazla gelmeyeceğini umarak, şu an elinizde tuttuğunuz şeyin bir kitaptan ziyade bir akşam yemeği daveti olduğunu farz edelim istiyorum. Ancak baştan belirtmeliyim ki bu farklı bir akşam yemeği olacak​;​ zihinlerimizi beslemeye yönelik bir akşam yemeği.”

“Jonathan Silvertown yemeğin ne kadar eski olduğunu; tarihte ilk kimin neyi yediğini ve insanların neden yiyeceklerin peşine düştüğünü iyi biliyor.”

— Leslie Nemo, Scientific American

Kökenler: Yaratılışın Bilimsel Öyküsü

Jim Baggott

Evren nasıl oluştu? İlk madde ne zaman meydana geldi? Galaksiler, yıldızlar, güneş sistemleri hangi süreçlerle ortaya çıktı? Canlılığın kökeni nedir? İnsan olmak ne anlama gelir?

İnsanlık tarihi boyunca yaratılışla ilgili çok farklı hikâyeler anlatılagelmiştir. Jim Baggott Kökenler’de yaklaşık 14 milyarlık bu öyküyü günümüzün bilimsel anlayışı ve birikimi çerçevesinde ele alıyor. Uzamın, zamanın, kütlenin, enerjinin, ışığın, galaksilerin, Güneş’in, Dünya’nın, yaşamın ve en nihayetinde Homo sapiens’in oluşumuna uzanan büyüleyici bir yolculuğa çıkıyor. Kozmoloji, jeoloji, evrim, antropoloji ve nörobilimdeki çağdaş düşünceleri bir araya getirerek varlığımızın kökenlerine dair bildiklerimizi haritalandırıyor ve henüz bilemediğimiz karanlık noktalara işaret ediyor. Bir bakıma yıldız tozlarından yaratılan insanın yıldızları yaratan müthiş tekillikten bugüne olup bitenleri anlamak için gösterdiği destansı çabayı özetliyor.

“Kökenler gerçekten ‘bizim’ hakkımızda bir kitap. Üzerinde yaşadığımız dünyanın nasıl oluştuğunu, yaşamın nasıl başlayıp evrilerek bizi meydana getirdiğini, bizim hikâyemizi anlatıyor. Kökenler’de sorgulanmamış olguları çoğunluğun açıklamalarından, kuşku uyandıran yorumlardan, safi spekülasyonlardan ayırmaya çalıştım. Bu kitap, bildiğimizi ve açıklayabildiğimizi düşündüğümüz şeylere dair net, dengeli ve (umarım) önyargısız bir bakış açısı isteyen okurları hedefliyor. Yaratılışın bilimsel hikâyesinin ‘kabul edilmiş’ ya da ‘resmi’ bir versiyonu bulunmuyor; fakat olsaydı, muhtemelen elinizdeki kitaba benzeyen bir şey olurdu.”

Novasen – Yaklaşan Hiperzekâ Çağı

James Lovelock

Bryan Appleyard ile birlikte

Gaia teorisiyle yaşamlarımızı ve gezegenimizi anlama biçimimizi sonsuza dek değiştiren, çağımızın önemli çevreci düşünürlerinden Lovelock, Dünya’da yaşamın geleceği hakkında muazzam bir yeni teori atıyor ortaya. Lovelock, üç yüz yılın sonunda Antropesen’in bittiğini ve Novasen adını verdiği yeni bir çağın başlamak üzere olduğunu iddia ediyor. Bu yeni çağda, şu anki yapay zekâ sistemlerinden yeni bir elektronik yaşam biçimi ortaya çıkacak: bizden on bin kat daha hızlı düşünen, kendi kendisini iyileştirme ve kopyalama becerisine sahip siborglar. Lovelock’a göre bu hiperzeki varlıklar, kıyamet senaryolarının aksine, gezegenimize en az bizim kadar bağlı olacak ve Dünya’yı soğutma, Gaia’daki organik yaşamı koruma projesinde bizimle birlikte çalışacak. Bu yeni çağla evrende düşünen tek varlık, kozmosu anlayan tek varlık olma statümüzü kaybedeceğiz. Belki de Novasen, zekânın tüm evreni kaplayacak bir şey haline gelişinin başlangıcı olacak, yani kozmosun enformasyona dönüşmesinin.

“Antroposen’in başlamasından kısa süre sonra hızlanmanın gücüyle kendisinden geçen yarışçı çocuklara döndük. Üç yüz yıldır hız pedalına basıyoruz, şimdi de insan yapımı elektronik, mekanik ve biyolojik şeylerin Dünya sistemini kendi başlarına yönetebileceği çağa yaklaşıyoruz.”

KİTAP ÜZERİNE

“Hiperzekâyı anlamak istiyorsanız, Novasen iyi bir başlangıç.”

Tim Radford, Nature

“Novasen, kabilemizin bir büyüğünün, okumak için gereken kısa süreye fazlasıyla değen birikmiş bilgeliğinin bir ürünü.”

Stephen Cave, Financial Times

“Bilim alanında zamanımızın en büyük düşünürü.”

Sunday Times

“Dünya’ya bakışımızı değiştiren biliminsanı.”

Independent

Sayılar ve Türümüze Katkıları

Sayı Sayma ve Kültürlerin Gelişimi

Caleb Everett

İnsan kültürleri şaşırtıcı derecede kısa bir süre öncesine kadar sayı mefhumuna sahip değildi. Sayıların icadıyla gelen sözel ve sembolik temsiller, insan yaşantısında köklü bir dönüşüme yol açtı. Çocukluğunu Amazonlardaki yerli kabileler arasında geçiren dilbilimci antropolog Caleb Everett ödüllü çalışması Sayılar ve Türümüze Katkıları’nda bu dönüşümün kapsamını ortaya koyuyor, farklı kültürlerin sayılarla ilişkisini ve sayıların insan zihnini, davranış ve kültürleri nasıl şekillendirdiğini incelikle ele alıyor.

Bilişsel bilimler, dilbilim, antropoloji, nörobiyoloji ve fizyoloji gibi farklı alanlardan pek çok araştırmayla zenginleşen bu anlatıda arkaik sayı sistemleri, yerli kabilelerin farklı sayma uygulamaları, insanlarla diğer hayvanların sayısal becerileri ve bu becerilerin nörobiyolojik kökenleri de ufuk açıcı örneklerle açıklanıyor.

Sayılar, İspanyolca, İtalyanca ve Çinceye çevrilmiş. 2018’de dilbilim dalında Amerikan Yayıncılar Birliği Prose Ödülü’ne layık görülmüş. 2017’de ABD Smithsonian Enstitüsü tarafından yeryüzünün işleyişini daha iyi anlamamıza yardımcı olan on bilim kitabı arasında gösterilmiştir.

“Everett’in çok farklı alanlardan çarpıcı çalışmalarla desteklediği güçlü bir savı var: Sayılar ne doğaldır ne de insan doğasına içkindir; insan zihninin yarattığı bilişsel bir icattır ve nicelikleri anlayıp ayırt etme şeklimizi ebediyen değiştirmiştir. Sayıların tarım ve tarıma dayalı kalabalık toplumların gelişiminde hayati rol oynadığına ilişkin savı da bir o kadar ikna edici.”

Amir Alexander, Wall Street Journal

“Everett binlerce yıllık insan evrimini irdeleme serüveninde Amazon ormanlarından Avustralya çöllerine yolculuk ederken insan kültürlerinin çeşitliliğini daha derinden anlama çabasını asla elden bırakmıyor, soluk kesici bir anlatıyla türümüzün en önemli bilişsel ve dilsel başarısını ele alıyor: sayı saymak ve niceliksel kavramları kullanarak muazzam çeşitlilikteki kültürel faaliyetleri zenginleştirip geliştirmek.”

Bernd Heine, University of Cologne

“Bu disiplinlerarası incelemede antropolog Caleb Everett sayı sistemlerinin evrimiyle ortaya çıkan sayısız olanak ve yeniliğe ışık tutuyor.”

Rachel E. Gross, Smithsonian

“Harika… Cesur ve derinlikli… Everett ele aldığı araştırmaların çeşitliliğiyle evrensel ve ikna edici bir anlatı sunuyor. Bilişsel deneylerin inceliklerini anlatırken de kabilelerin ritüellerini ve dilbilgisine ilişkin teknik detayları anlatırken de konuya aynı şekilde hâkim. Çocukluk yıllarını misyoner eğitimci ebeveynleriyle Amazon ormanlarında geçirmesinin avantajıyla keskin kavrayışlar sunuyor (babası ünlü dilbilimci David Everett). Sayılar ufuk açan, yer yer de okuyucuyu şaşkına çeviren bir çalışma. Dilin kültürel bir icat olarak türümüzü şekillendirmekteki hayati işlevini ikna edici bir şekilde ortaya koyuyor.”

Vyvyan Evans, New Scientist

Sıradışı Beyinlerden Öğrenebileceklerimiz // Eric R. Kandel

Beynin fiziksel yapısı dünyayla ilişkilenmemizi nasıl etkiliyor? Beynimiz milyarlarca sinir hücresinin gönderdiği sinyallerle bilincimizi, duygularımızı, dili ve sanatı nasıl kodluyor? Olağanüstü karmaşıklıktaki bu ağ, biz olgunlaştıkça gelişen fakat yaşamımız boyunca sürekliliğini şaşırtıcı ölçüde koruyan benlik duygumuzu nasıl oluşturuyor?

Beyin biliminin öncülerinden Nobel ödüllü Eric R. Kandel bilinci ve benlik farkındalığını oluşturan karmaşık sinir ağlarında ortaya çıkan aksaklıkların otizm, depresyon, bipolar bozukluk, şizofreni, Alzheimer, Parkinson ve travma sonrası stres bozukluğuna nasıl dönüşebildiğini açıklıyor. Beyin biliminin bilişsel psikolojiyle, beynin de zihinle ilişkisini göstererek hem ortak insanlık deneyiminin sosyallik, benlik, hafıza, karar alma, yaratıcılık gibi pek çok yönünü var eden hem de kaygı, stres, bağımlılık gibi pek çok sorunun altında yatan mekanizmalara ve insan zihninin işleyişine ışık tutuyor.

Kandel, alanın meraklılarına psikiyatrik araştırma, tanı ve tedavi yaklaşımlarının tartışılacak pek çok yönüne de tanıklık etme fırsatı vererek beyin bilimini inşa eden keşif ve araştırmaların tarih boyunca kat ettikleri yolları, aksayan zihinsel süreçlerin biyolojik kökenlerini ve güncel tedavi yaklaşımlarını sistemli ve anlaşılır bir dille aktarıyor.

Tuhafı Aşma Zamanı

Kuantum Fiziğine Farklı Bir Bakış

Philip Ball

“Kuantum mekaniği ‘tuhaf’ görünebilir ama mantıksız değildir. Sadece yeni ve aşina olmadığımız bir mantık devrededir. Kavrayabilirseniz, yani kuantum mekaniğinin işte bu şekilde işlediğini kabul edebilirseniz, o zaman kuantum dünyası tuhaf görünmekten çıkıp farklı gelenek ve görenekleriyle, kendi güzel iç tutarlılığıyla bambaşka bir yer olur çıkar.”

Tuhafı Aşma Zamanı analojiler, metaforlar, imgelerle dolu kuantum anlatılarından farklı olarak, burada ve şimdi hakkındaki peşin hükümlerimizi sarsan, uzay ve zamanla dalaşan, dile dökemediğimiz, mantığımızı hiçe sayan kuantum dünyasının neden “tuhaf” olduğunu değil, neden bizim dünyamızın ona benzemediğini anlatıyor.

Kuantum kuramının nasıl işlediğini, hakkındaki klişeleri, yanlış yorumları, deneyimlediğimiz dünyanın sezgi karşıtı ilkelerini nasıl yarattığını, bizim gerçeklik, bilgi ve dille kurduğumuz ilişkilerin sınırlarını neden, nasıl zorladığını tartışarak bu kuramla birlikte bugüne kadar bildiğimiz bazı şeylerin artık neden geçerli olmadığını gösteriyor.

“Ball’un son derece kolay anlaşılır metni, günümüzde kuantum mekaniğinin temellerinin teoride nasıl ele alındığını tüm detaylarıyla gösteriyor. Tuhafı Aşma Zamanı’nın bu alanda okuduğum en iyi kitap olduğunu rahatlıkla söyleyebilirim.”

Margaret Wertheim, Washington Post

“Kuantum fiziği hakkında yazılmış son yılların en özgün ve ilgi çekici kitabı.”

Brian Clegg, Physics World

Devamını Göster

₺1,400.00

Satın Al Tüm Ürünler

Bir elementin bütün atomları aynı olmadığı gibi bir bileşiğin bütün molekülleri de aynı değildir.

Atomlar çekirdek tepkimeleri sonucu parçalanabilir.

Atomlar parçalanamaz ve yeniden yapılamaz görüşüne ters düşen olaylardan biri atomların alfa ışıması yapmasıdır.

b) THOMSON ATOM MODELİ

J. J. Thomson laboratuvarında bir katot ışın tüpü oluşturdu ve beklediği üzere katottan çıkan ışınlar anota doğru yöneliyorlardı. Thomson bu ışınları biraz incelemek istedi ve anotta küçük bir delik açarak karşısına floresan bir ekran koydu. Floresan ekrana çarpan katot ışınları ekranda küçük noktaların parlamasına neden oluyordu. Bu doğrultuda ışınların parçacıklı yapıda olduklarını anladı. Parçacıkların bir elektrik yüke sahip olup olmadığını ortaya çıkarmak için yolları üzerine birbirine paralel iki adet metal levha yerleştirerek ikinci bir pille levhaları zıt olarak yükledi. Böylelikle levhalar arasında bir elektrik alan yaratmış oldu ve eğer katottan çıkıp anota giden ışınlar bir elektrik yüküne sahiplerse yollarının sapması gerekecekti. Deneyini gerçekleştirdiğinde katot ışınlarının yollarının saptığını gördü ve sapma artı yüklü levha yönünde oluyordu. Zıt yükler birbirini çekeceğinden katot ışınlarını meydana getiren parçacıkların eksi yüklü olduğu anlaşılıyordu.

Thomson katot ışınlarının elektrik yüklü olduğunu görmüştü fakat ona dair daha temel özelliklere sahip olabilmesi için biraz daha bilgiye gereksinim duyuyordu. Amacı parçacığın karakteristik özelliklerini belirleyebilmekti ve hız bilgisi işine yarayabilirdi. Bu doğrultuda katottan çıkan ve elektriksel alan dolayısıyla yolundan sapan parçacığın, sapmasına engel olacak ölçüde etkiyecek şekilde bir manyetik alan oluşturdu. Böylelikle parçacık sanki hiçbir etki altında değilmiş gibi doğrusal olarak gidecekti. Zıt yönde oldukları için parçacığı yolundan saptırmayan elektrik ve manyetik kuvvetlerin büyüklüğünü kullanarak enerji denkliği sayesinde hız bilgisini elde edebilecekti. Daha sonrasında ise kuvvetlerin denkliğiyle de parçacığın yük/kütle değerine ulaşacaktı. Hesabı ve düşüncesi tamamıyla doğruydu. Bulduğu değerse gerçeğe oldukça yakındı. Deneyini farklı şartlar altında özellikle de katot malzemesini ve tüpün içindeki gazı değiştirerek de defalarca tekrarladı fakat sonuç hiç değişmedi. Her seferinde aynı yük/kütle değerine ulaşıyordu. Bu eksi yüklü parçacık, malzeme ne olursa olsun değişmediğine göre temel bir parçacıktı ve Thomson ona "elektron" ismini vermeyi uygun gördü.

Thomson’ın bu deneyi ve sonrasındaki temel fizik hesabı atom düşüncesinin önemli bir adımı olarak görülür. Çünkü sonucunda yeni bir atom modeli oluşabilmiştir. Thomson elektronu keşfetti ve bu keşif elbette Dalton’un bölünemez atomlarına ağır bir darbe vurdu. Deneyde kullandığı malzeme ne olursa olsun sonuç değişmediğinden Dalton’un savunduğu şekilde her elementin atomları birbirinden tamamıyla farklı olmamalıydı. Her atomda, keşfettiği elektron kendine yer bulabilmeli ve bu elektron, atomunu terk edip tüpün içinde gezebildiğinden atomun bölünemezliği düşüncesi terk edilmeliydi. Öte yandan elektron eksi yüklü bir parçacıktı fakat atomlar yüksüzdü. Öyleyse atomun içinde bu yük dengesini sağlayacak artı yükler olmalıydı. Diğer bir tespitse elektronun yük/kütle oranının çok yüksek olmasıydı. Bu elektronun kütlece çok küçük olduğu anlamına geliyordu. Thomson deneyinde elektronlar düşük (~0.1c) hızlarda hareket ettiği için özel göreliliğe gerek kalmadan m/e oranı hesapları yapılabilmektedir.[1] Bütün bu bilgiler ışığında Thomson yeni bir atom modeli oluşturdu ve modelinde atomun artı yükten oluştuğunu içinde eksi yüklü gömülü elektronlar barındırdığını söyledi:

Atom artı yüklü maddeden oluşmuştur.

Elektronlar bu artı madde içinde gömülüdür ve hareket etmezler.

Elektronların kütleleri çok küçüktür bu yüzden atomun tüm kütlesini artı yüklü madde oluşturur.

Atom küre şeklindedir.

Thomson, 1903'te Yale Üniversitesi'nde verilen Silliman konferanslarında elektronların, bir kek içindeki kuru üzüm taneleri gibi, hareketsiz ve atomun içerisinde homojen biçimde dağılmış bir halde pozitif yüklü maddenin sürekli yapısı içine gömülmüş olduklarını önermişti. Neredeyse aynı zamanda, Tokyo'da Hantaro Nagaoka isimli Japon bir fizikçi "Satürnsel bir model" önerdi. Bu modele göre, aynı Satürn'ün etrafındaki halkalar ya da Güneş’in etrafındaki gezegenler gibi, elektronlar da merkezinde pozitif yüklü madde etrafında yörüngelerde dolanıyordu. Nagaoka'nın önerdiği bu modelin gerçeğe daha yakın olduğu bugün bilinmektedir. Thomson’un bu modelini 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından gezegen veya çekirdek modeliyle düzeltilmiştir.

c) Rutherford Atom Modeli

Belkide üzreinde en çok konuşmamız gereken atom modeli bu ancak bunu zaten ilerde saçılma deneylerinde bahsettiğimizde daha detaylı olarak konuşacağız.

rutherfordun öğrencilerinde geiger ve geiger marsden Arkasına film yerleştirilmiş bir altın tabakaya +2 yüklü alfa tanecikleri (��+2) göndererek ışınların levhaya çarptıktan sonra izledikleri yolları çizilmiştir.

geiger marsden yapmış olduğu deneyle atomun çapını çok küçük bir sapmayla hesaplamıştır.(22 bin alfa tanecikten bir tanesi sapmıştır.) Sapmanın nedeni büyük bir olasılıkla o zamanlarda daha hassas bir ölçme yönteminin bulunmamış olmasıdır.

Rutherford atom modeli Güneş Sistemi'ne benzetilmektedir. Güneş, içi gönderilen ışınların büyük bir bölümü levhadan doğrudan geçmiştir. Proton dolu bir çekirdeğe ve etrafında dönen elektronlar da gezegenlere benzetilmiştir.

Deney sonucunda şu bulgulara ulaşılmıştır:

Atomda büyük boşluklar vardır.

Işınların küçük bir kısmının kırıldığı ve çok küçük bir kısmının yansıdığı görülmüştür. Burdan ise şu öğrenilmişti: atomda + (pozitif) yükler çekirdek adı verilen küçük bir hacimde toplanmıştır.

Atom kütlesinin çoğu çekirdekte toplandığını belirtmiştir.

Atomda pozitif yüklü tanecikler kadar elektron, çekirdeğin etrafında bulunur ve atom hacminin büyük bir bölümünü elektronlar kaplar.

Rutherford Atom Modelinin Eksiklikleri Ve Hataları

Nötronu bulamamıştır ( ancak nötronun var olduğunu öngörmüştür).

Elektronların yerlerini ve hareketlerini tam olarak açıklayamamıştır.

Rutherford atom modeli ile Modern Atom Teorisi ve Bohr atom modelinin temelleri atılmıştır.

d)satürn atom modeli:

çok az kişinin bildiği japon fizikçi nagaoka rutherforddan önce atomun çekirdeğini keşfetmiş ve bunu ileri sürmüştür ancak çok fazla dikkate alınmamıştır.

Nagaoka'nın modeli iki tahminde bulundu:

çok büyük bir atom merkezi (büyük kütleli bir gezegen benzetmesiyle)

merkezin etrafında elektrostatik kuvvetlerle bağlanmış elektronlar (Satürn'ün etrafında dönen yerçekimi kuvvetleriyle bağlanmış halkala benzetmesiyle).

Her iki tahmin de, Ernest Rutherford tarafından, Nagaoka'nın modelinden de bahseden atom çekirdeğinin önerildiği 1911 tarihli makalesinde doğrulandı. Ancak modelin diğer detayları yanlıştı. Özellikle, elektrik yüklü halkalar, itici kesinti nedeniyle kararsız olacaktır. Nagaoka, 1908'de önerdiği modeli terk etti.

Rutherford ve Niels Bohr, 1913'te daha uygulanabilir Bohr modelini sundu.

e)BOHR ATOM MODELİ:

Bohr kuramının varsayımları

1913 yılında Niels Bohr, hidrojen atomunun spektrum çizgilerini ve Planck'ın kuantum kuramını kullanarak Bohr kuramını ileri sürdü. Bu bilgiler ışığında Bohr varsayımları (postulatları) şöyle özetlenebilir:

Bir atomdaki elektronlar çekirdekten belli uzaklıktaki yörüngelerde hareket eder ve bu yörüngelerdeki açısal momentumu h/2�'nin tam katlarıdır (Burada h, Planck sabiti, � ise pi sayısıdır). Her kararlı hâlin sabit bir enerjisi vardır.

Herhangi bir kararlı enerji seviyesinde elektron dairesel bir yörüngede hareket eder. Bu yörüngelere enerji düzeyleri veya kabukları denir.

Elektron kararlı durumlardan birinde bulunurken atom ışınım yayınlamaz. Ancak, yüksek enerji düzeyinden daha düşük enerji düzeyine geçtiğinde, seviyeler arasındaki enerji farkına eşit bir ışık kuantumu (paketi) yayınlar. Burada E = Eson-Eilk bağıntısı geçerlidir.

Elektron hareketinin mümkün olduğu kararlı düzeyler, K, L, M, N, O gibi harflerle veya en düşük enerji düzeyi 1 olmak üzere, her enerji düzeyi + bir tam sayı ile belirlenir ve genel olarak "n" İle gösterilir. (n: 1,2,3 ...¥)

Bohr Atom Modelindeki eksiklikler ve yanlışlar

Elektronlar çok hızlı olduğu için sadece klasik fizik değil, görelilik de göz önüne alınmalıdır.

Bohr Atom Modeli, sadece tek elektronlu atomların (hidrojen) spektrumlarını açıklayabilir. Çok elektronlu atomların spektrumlarını açıklayamaz.

Bohr Atom Modelinde dalga-parçacık ikiliği (De Broglie Hipotezi) göz önüne alınmamıştır.

Heisenberg belirsizlik ilkesine göre atomdaki elektronun yeri ve hızı, aynı anda, tam bir kesinlikle belirlenemez. Bundan dolayı "yörünge" kavramı yanlıştır.

Nötron yoktur. Nötronlar, 1932 yılında James Chadwick tarafından keşfedilmiştir.

Atom ve moleküller arası bağların oluşmasını açıklamada yetersiz kalmıştır.

not : yazıların bazıları wikipediadan örneklenmiştir(bazı atom modelleri )

5-İLERİKİ YAZILARDA KONU SIRALAMASI :

A-çekirdeğin yarıçapı,yük dağılımı

B-bağlanma enerjisi

C-proton nötron sızdırma çizgileri

D-nötron yıldızları

E-nükleer kuvvetlerin doğası

G-Döteronun önemi

F-saçılma teorisi

H-kabuk modeli

K-nükleer titreşşimler

L-alfa bozunumı

M-beta bozunumu

N-nükleer reaksiyonlar

I-nükleer reaktörler

İ-fisyon

P-füzyon