|
Hava,su,dağlar,hayvanlar,bitkiler,vücudumuurduğumuz
koltuk,kısacası en ağırından en hafifine kadar gördüğümüz ,dokunduğumuz
,hissettiğimiz herşey atomdan meydana gelmiştir.Elinizde tutuğunuz kitabın
herbir sayfası milyarlarca atomdan oluşur.Atomlar öyle küçük parçalardır ki,en
güçlü mikroskopla dahi bir tanesini görmek mümkün değildir.Bir atomun çapı
ancak milimetrenin milyonda biri kadardır.
Bu küçüklüğü bir insanın gözünde
canlandırması pek mümkün değildir.O yüzden bunu bir örnekle açıklamaya
çalışalım:
Elinizde bir anahtar olduğunu düşünün.
Kuşkusuz bu anahtarın içindeki atomları görebilmemiz mümkün degildir.Atomları
mutlaka görmek istiyorum diyorsanız,elinizdeki anahtarı dünyanın boyutlarına
getirmemiz gerekecektir.Elinizdeki anahtar dünya boyutunda büyürse,işte o zaman
anahtarın içindeki her bir atom bir kiraz büyüklüğüne ulaşır ve sizde onları
görebilirsiniz.
Yine bu küçüklügü kavraya bilmek ve
herseyin nasıl atomlarla dolu olabildigini görebilmek içinbir örnek daha
verelim:
Bir tuz tanesinin tüm atomlarını saymak
istedigimizi düsünelim.Saniyede bir milyar (1.000.000.000) tane sayacak kadar
eliçabuk olduguuzuda varsayalım.Bu dikkate deger beceriye karsın bu ufacık tuz
tanesi içindeki atom sayısını tam olarak tesbit edebilmek için besyüz yıldan
fazla zamana ihtiyacımz olacaktır.
Peki bu kadar küçük bir yapının içinde ne
vardır?
Bu derece küçük olmasına rağmen atomun
içinde evrende gördüğümüz sistemle kıyaslayabileceğimiz derecede kusursuz bir sistem
bulunmaktadır.
Her atom, bir çekirdek ve çekirdeğin çok
uzağındaki yörüngelerde dönüp-dolaşan elektronlardan oluşmuştur.Çekirdeğin
içinde ise proton ve nötron ismi verilen başka parçacıklar vardır.
ÇEKIRDEK
Çekirdek,atomun
tam merkezinde bulunmaktadır ve atomun niteliğine göre belirli sayıda proton ve
nötrondan oluşmuştur.Çekirdeğin yarı çapı,atomun yarıçapının onbinde biri
kadardır.Rakam olarak erilirse;atomun yarıçapı 10-8cm, çekirdeğin
yarıçapı ise 10-12cm kadardır. Dolayısıyla çekirdeğin hacmi atomun
hacminin 10 milyarda biri eder.
|
 |
Bu küçüklüğü yine gözümüzde
canlandıramayacağımıza göre, kiraz örneğimizden devam edebiliriz. Biraz
önceki sayfada bahsettiğimiz gibi elinizdeki anahtarı dünya boyutuna
getirdiğimizde ortaya çıkan kiraz büyüklüğündeki atomların içinde çekirdeği
arayalım.Ama bu arayış boşunadır,çünkü böyle bir ölçekte de çok daha küçük
olan çekirdeği gözlemleme olanağımız kesinlikle bulunamaz.Gerçekten bir şey
görebilmek için yine ölçü değiştirmek gerekecektir.Atomumuzu temsil eden
kiraz yeniden büyüyüp ikiyüz metre yüksekliğinde kocaman bir top olacaktır.
Bu akıl almaz boyuta karşın atomumuzun çekirdeği yine de çok küçük bir toz
tanesinden daha iri duruma gelmeyecektir.
Öyle ki, çekirdeğin 10-13cm
olan ile atomun 10-5cm olan çapını kıyasladığımızda şöyle bir
sonuç ortaya çıkar:Atomu bir küre şeklinde kabul ederek bu küreyi tamamen
çekirdekle doldurmak istediğimiz taktirde bu iş için 1015 atom
çekirdeği gerekecektir.
ancak bundan daha şaşırtıcı bir durum
vardır;Boyutları 10 milyarda biri olmasına rağmen, çekirdeğin kütlesi atomun
kütlesinin %99.95'ni oluşturmaktadır.Peki birşey nasıl olurda bir yandan
kütlesinin yaklaşık tamaını oluştururken,diğer yandan da hemen hemen hiç yer
kaplamasın? |
|
Bunun
sebebi şudur:Atomun kütlesini oluşturan yoğunluk tüm atoma eşit olarak
dağılmamıştır, yani atomun bütün kütlesi atomunçekirdeğine birikmiştir. Diyelim
ki ,sizin 10 milyon m2 bir evimiz var ve bu evin tüm eşyasını 1 m2
'lik bir odada toplamanız gerekiyor .Bunu yapabilir misiniz? Tabii ki hayır.
Ancak atom çekirdeği dünyada eşi-benzeri ,olmayan çok büyük bir güçle bunu
yapabilmektedir.
1932 yılına dek ,çekirdeğin proton ve
elektronlardan oluştuğu sanılıyordu. Ancak yapılan araştırmalarla elektronların
değil nötronların atom çekirdeğini oluşturduğu anlaşıldı.Atom çekirdeine
sığabilen bir protonun büyüklüğü ise 10-15 metredir.
ELEKTRONLAR
Elektronlar, çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde durmaksızın dönen
parçacıklardır ve çekirdeği elektrik yükünden oluşan bir zırh gibi kuşatırlar.
Elektronları daha yakından inceleme ve onlara bakabilme imkanımız olsaydı,
onların tıpkı dünyamız gibi hareket ettiklerini görürdük. Evet; elektronlar
tıpkı dünyanın güneş çevresinde dönerken aynı zamanda kendi çevresinde dönmesi
gibi dönerler.
Ancak kuşkusuz, elektronların büyüklüğü
dünyanın büyüklüğünden çok farklıdır. Eğer bir kıyas yapmak gerekirse; bir
atomu dünya kadar büyütsek, bir elektron sadece bir elma boyutuna gelecektir.
En güçlü mikroskopların bile göremeyeceği
kadar küçük bir alanda dönüp-duran onlarca elektron, atomun içinde çok karışık
bir trafik yaratır. Ancak, elektronlar atomun içinde en ufak bir kazaya yol açmazlar.
Üstelik atomun içinde yaşanacak en ufak bir kaza atom için felaket olabilir ama
atom, kendi sonunu getirecek bu felaketi hiçbir zaman yaşamaz ve varlığını
sürdürür.
Elektronlar, nötron ve
protonların neredeyse ikibinde biri kadar ufaklıkta parçacıklardır. Bir atomda,
protonlarla eşit sayıda elektron bulunur ve her elektron her bir protonun
taşıdığı artı (+) yüke eşit değerde eksi (-) yük taşır. Çekirdekteki toplam
artı (+) yük ile elektronların toplam eksi (-) yükü birbirini dengeler ve atom
nötr olur. Elektronların taşıdıkları elektrik yükü itibariyle bazı fizik
kurallarına uymaları gerekir. Bu fizik kuralları �aynı elektrik yüklerinin
birbirini itmesi ve zıt yüklerin birbirlerini çekmesi�dir. İlk olarak; normal
koşullarda hepsi eksi yüklü olan elektronların bu kurala uyup birbirlerini
itmeleri ve çekirdeğin etrafından dağılıp-gitmeleri gerekir. Ancak durum böyle
olmaz. Eğer, elektronlar çekirdeğin etrafından dağılsalardı, tüm evren boşlukta
dolaşan, proton, nötron ve elektronlardan ibaret olurdu.
|
 |
Bu durum da tabii olarak
evrenin sonunun gelmesine sebep olurdu. kinci olarak; artı yüke sahip olduğu
için çekirdeğin, eksi yüklü elektronları kendine çekmesi ve elektronların da
çekirdeğe yapışmaları gerekir. Böyle bir durumda da çekirdek bütün
elektronları kendine çeker ve atom içine çöker. Ancak bu olumsuzlukların
hiçbiri olmaz! Elektronların az önce belirttiğimiz (1.000 km/s) olağanüstü
kaçış hızları, bunların birbirlerine uyguladıkları itici kuvvet ve çekirdeğin
elektronlara uyguladığı çekim kuvveti o kadar hassas değerler üzerine
kurulmuştur ki bu üç zıt etken birbirlerini mükemmel bir şekilde dengelerler.
Sonuçta atomdaki bu muazzam sistem dağılıp parçalanmadan sürüp gider. Atoma
etki eden bu kuvvetlerden birinin olması gerekenden çok az daha fazla veya az
olması atom diye bir kavramın hiç varolmamasına neden olurdu. |
|