Atom Fiziğine Giriş ve Radyoaktive Konu Anlatımı
Merhaba arkadaşlar size bu yazımızda Fizik Konuları hakkında bilgi vereceğiz. Yazımızı okuyarak bilgi sahibi olabilirsiniz. Atom Fiziğine Giriş ve Radyoaktive Nedir? sorusunun cevabı aşağıda sizleri bekliyor…
Atom Fiziğine Giriş ve Radyoaktive
Bilim tarihi boyunca ortaya atılan atom modelleri birbiri ile ilişkilidir. İlk bilimsel atom modeli olan Dalton’ın atom modelinde atom içi dolu yoğun bir yapıda olduğunu düşündü ancak Dalton’ın atom modelinde bazı eksiklikler vardı. Thomson yaptığı deneylerde atomun pozitif (+) ve negatif (-) yük içerdiğini keşfederek atomun tanecikli yapıda olduğunu göstemiştir. Deneylerle Thomson, atomdaki negatif yüklü taneciklerin yükünün, kütlesine oranını (e/m) hesaplamıştır.
Rutherford ve ekibi yaptığı saçılma deneyi ile atom modeline farkli bir açıklama getirdi. Rutherford’a göre atomun içinin çoğu boşluktu. Elektronlar çekirdek çevresinde belirli yörüngelerde dolanmaktadırlar. Rutherford açıkladığı atom modelini Güneş sistemine benzetmiştir.
Bohr, Plankt’ın kuantum düşüncesinden yararlanarak bir atom modeli tasarladı. Bohr Atom Modeli dört temel varsayım üzerine kurulmuştur. Bunlardan en önemlisi elektronlar yüksek enerjili kararlı bir yörüngeden düşük enerjili karalı bir yörüngeye geçerken ışıma yaparlar. Ayrıca elektronlar açısal momentumu h/2π’ nin tam katları
olan yörüngelerde dolanırlar.
Atomun uyarılması için dışarıdan enerji alması gerekir. Kararlı haldeki bir atom elektronlarla, fotonlarla, birbiriyle çarpıştırarak ve ısıtılarak uyarılabilir. Bir atomla çarpışan elektronun atomu uyarılabilmesi için elektronun enerjisi en az, atomun 1. uyarılma seviyesi kadar olmalıdır. Atomu uyarması için fotonun, atomun uyarılma enerji seviyelerinden birine eşit enerjiye sahip olması gerekir. Bir atom ısıtıldığında iç yörüngede bulunan elektronun enerjisi artar ve elektron bir üst yörüngeye sıçrar. Böylelikle atomun kararlılığı bozulur. Atomlar yüksek sıcaklık ve basınçla birbirleriyle çarpıştırılabilir. Birbiriyle çarpıştırılan atomlar değişik enerji seviyelerine uyarılır.
Radyoaktivite, radyoaktiflik, ışınetkinlik veya nükleer bozunma, atom çekirdeğinin, tanecikler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır, bir enerji türüdür. Çekirdek tepkimesi sırasında ortaya çıkar. İnsan vücudunun da, birçok nesnenin de içinden geçebilir. Yalnızca toprağın, kayaların ve özellikle kurşunun içinden rahatça geçemez. Radyasyon yayan nesneler, radyoaktif olarak adlandırılır.
Çevremizde her zaman için bir miktar radyasyon bulunur, fakat radyasyonun fazlası insan sağlığını tehdit ettiği gibi, daha ileri safhalarda ölüme yol açabilir.
Doğal radyasyon uranyum gibi bazı kimyasal elementler ile uzay boşluğundaki yıldızlar ve bazı nesneler tarafından üretilir. Bazı nesneler bir saniyeden çok daha az süreyle radyoaktif kalabilirler, bazıları ise binlerce yıl radyoaktif özelliğini koruyabilir.
Radyasyon özel makineler sayesinde de üretilebilir, bu makinelere Siklotron (ivme makinesi), doğrusal hızlandırıcı veya parçacık hızlandırıcı adı verilir. Bazı bilim insanları bu makineleri üzerinde çalışabilecekleri radyasyonu üretebilmek için kullanırlar. Röntgen cihazları az miktarda üretilen (X ışınları) sayesinde insan vücudunun iç kısımlarının görüntülenmesini sağlar.
Fisyon, kütle numarası çok büyük bir atom çekirdeğinin parçalanarak kütle numarası küçük iki çekirdeğe dönüşmesi olayıdır. Fisyon reaksiyonlarında radyoaktif elementler kullanılır ve tepkimeler için bir ilk enerjiye (aktiflenme enerjisi) ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonucunda kararsız çekirdekler ve nötron oluşur. Oluşan nötronların her biri yeni bir uranyum atomu ile tepkimeye girer. Bu esnada açığa çıkan nötronlar ortamdan uzaklaştırılmazsa tepkime zincirleme olarak devam eder.
Nükleer füzyon, nükleer kaynaşma ya da kısaca füzyon; iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar. Bu işlemle oluşturulabilecek en ağır element demirdir.