Ana Sayfa Bilim Atom Çekirdeği Nasıl Bulundu

Atom Çekirdeği Nasıl Bulundu

Atom çekirdeği keşfedilmeden önce atom ile ilgili en yakın modellemeyi J.J Thomson hazırlamış ve atom içerisinde elektronların olduğunu ispat etmiştir. Proton ve çekirdek kavramı Ernest Rutherford tarafından bulunmuştur. Peki, bunu nasıl başarmıştır? Gelin bunu bir örnek ile açıklayalım.

atom modelleri

Kinetik enerjisi 5,30 Megaelektron Volt (MeV) olan alfa taneciği altın atomuna uzaktan fırlatılıyor olsun. Bu parçacığın atoma olan (merkezden merkeze) en çok yakınlaşma uzaklığı (mesafesi) nedir? Atomun hareketsiz kaldığını düşünüyoruz.

(Nitekim alfa taneciği pozitif bir yük olduğu için atomdaki çekirdekte pozitif yükler barındırmaktadır. Aynı yüklerin birbirini iteceğini bildiğimiz üzere gelen alfa taneciği atoma belli mesafede yaklaşabilmesi gerekmektedir. Yaklaşma mesafesine göre de alfa taneciğinin atomdan çıktıktan sonraki sapma açısı değişiklik göstermektedir.)

Alfa parçacığının atoma ulaşana dek doğrultusu boyunca atomla olan mesafelerini ve atom içerisindeki mesafelerini inceleyerek yorumlayalım. Enerjinin korunumu yasasından parçacığın toplam enerjisinin sabit kalacağını biliyoruz. (E, mekanik enerji= Ek + Up) . Parçacık yükü +2e’dir. (2 protona sahip)

siber güvenlik

Hedefteki atomun çekirdeği qAu = +79e’dir. Ancak çekirdeğin çevresi elektron topluluğu ile çevrili olduğu için  qe = -79e’dir. Başlangıçta parçacık, qatom = 0 nötr atom net yükü ile karşılaşacaktır. Daha öncesinden bahsettiğimiz gibi alfa parçacığının atoma yaklaşımını mesafelerine göre ayırdığımız için ilk etapta qatom = 0 için incelememizi yapıyoruz. V hızı ile yaklaşan taneciğin kinetik enerjisi  Ek = 5,30 MeV, parçacık-atom ikilisinin potansiyel enerjisi Ep = 0’dır.

Parçacık atom içerisine girdikten sonra ise artık çekirdeği görmektedir ve incelememizi atom içerisindeki parçacık ve çekirdek etkileşimi üzerinden yorumlayacağız. Atom içerisindeki alfa taneciği Gauss yasasına göre elektronlardan etkilenmez yani elektronların taneciğe uyguladığı çekme kuvveti sıfırdır. qα ve qAu her ikisinin de pozitif yük olmasından dolayı parçacığa bir itici kuvvet uygulanacaktır. Ve bu kuvvet çekirdeğe gelen parçacığı önce yavaşlatacak, bir an için duracak ve daha sonra saçılacaktır.

Atom Çekirdeğini Kim Keşfetti

Atom içerisinde, alfa taneciğinin çekirdeğe olan belli bir yaklaşma mesafesi vardır. Eğer ki çekirdeğin itme kuvveti parçacığın atom içerisindeki kinetik enerjisini yenerse parçacık saçılacaktır. Bu esnada Ek < 5,30 MeV,Up > 0 ’dır. Hızından dolayı sahip olduğu kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüşecektir.

elektriksel potansiyel enerji
elektriksel potansiyel enerji

d uzaklığı, azaldıkça potansiyel enerjinin artacağını ve mekanik enerjideki kinetik enerjinin payının da azalacağını söyleyebiliriz.

Bir an için taneciğin durduğunu düşünürsek Ek’ = 0 ve Up’ =5,30 MeV olur. Çok küçük bir d mesafesinde enerji aktarımı tümüyle gerçekleşmiş olur.

Son olarak da aynı cinsteki iki yük birbirini itecek olup başlangıçtaki alfa taneciği atom içerisinden çıkacaktır. Böylelikle d mesafesi artmış ve potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşmüş olarak tanecik v’ hızı ile saçılacaktır.

Sayısal olarak bir sonuca ulaşmak istersek şayet başlangıç anındaki mekanik enerjinin, çekirdek ile tanecik arasındaki kritik d mesafesi anındaki mekanik enerjisini eşitleyerek bulabiliriz.

kinetik enerji

atom modeli

J.J.Thomson’ın atom modeline göre atom içerisinde elektronların olduğunu hatta bunu üzümlü kek modeli ile görselleştirdiğini biliyoruz. Rutherford deneyi yapmadan önce sol şekildeki gibi bir görüntü görmeyi bekliyordu. Durumun böyle olmadığı ve gönderilen alfa taneciklerinin değişik açılarda saptığını gözlemlemiş, deney sonucunda atomun merkezinde pozitif yüklerin toplandığını çekirdek kavramı ile bilim dünyasına açıklamıştır.

Ernest Rutherford

İlginizi çekebilir: atom altı parçacıklar

arıcılık malzemeleri

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

Yazar Ol arıcılık malzemeleri siber güvenlik

Yeni Yazılar

Meltblown Maske Kumaşı Nasıl Anlaşılır

Pandemi döneminde önemi giderek artan maskelerin bizi ne kadar koruyabildiğine dair herkesin aklında belirli başlı sorular gelmektedir. Bu makalede genel olarak en çok tercih...

Kolonya mı El Dezenfektanı mı?

Kolonya ve el dezenfektanları arasındaki fark nedir? Antiseptik özelliği hangisinde daha fazladır? Kolonya: Kolonya, su ve çeşitli esans karışımları ile yüzde 60 ile 80...

Parça Tasarımı Nasıl Yapılır

Mühendis beyinlerde yeni bir yazar olarak bir yazı dizisi başlatmayı planlıyorum. Bu yazı dizisinde bir makine parçasının bilgisayar ortamında modellenmesi hakkında bilgiler yer alacak. Bir...

Takla Atarken Fotoğrafı Bulunan Jandarma Helikopteri Sikorsky S-70’in Hikayesi

Yabancı haber sitelerine kadar düşen bu meşhur fotoğrafla ilgili internette bir bilgi kirliliği mevcut. Doğrusunu dinliyoruz. İnternette sağda solda bu helikopteri takla atarken gösteren bir...

Mühendislik Maaşları

Uçak Mühendisliği Maaşları

Merhaba arkadaşlar bu yazımızda uçak mühendisliği maaşları hakkında sizlere bilgiler vereceğiz. Öncelikle uçak mühendisliği, genel anlamda hava ile etkileşime geçen her türlü cismin veya...

Özel Sektör Bilgisayar Mühendisi Maaşları

Bilgisayar mühendisleri ne iş yapmaktadır? Bilgisayar mühendisliğinden mezun olan kişiler isterlerse özel sektörde isterlerse devlet sektöründe çalışabilirler. Özel sektörde çalışan bilgisayar mühendisleri firmalarda yazılım alanlarında...

Enerji Sistemleri Mühendisliği Maaşları

Bu yazımızda sizlere enerji sistemleri mühendisliği maaşları hakkında bilgi vereceğiz. Enerji sistemleri mühendisliği bölümü, her cinsten enerjinin kaliteli, yeterli ve düşük maliyetli bir taraftan...

Otomotiv Mühendisliği Maaşları

Otomotiv Sektörü günümüz küreselleşen teknoloji dünyasının en önemli lokomotif sektörlerinden sadece birisidir. Otomotiv mühendisi olmak demek, sadece otomobillerin mühendisliğini yapmak değil, tüm motorlu kara...