Connect with us

FİZİK

Atom Çekirdeklerinin Kararlı veya Kararsız Olmasını Belirleyen Nedir?

Published

on

Atom çekirdeklerinde proton ve nötronların bir arada bulunmaları şaşırtıcı değil mi? Nötronlar yüksüz oldukları için birbirlerine elektriksel kuvvet uygulamazlar. Bunda şaşırtıcı bir durum yok. Protonlar ise pozitif elektrik yükü ile yüklüdürler ve birbirlerini elektriksel olarak iterler. Ayrıca birbirlerine çok yakın oldukları için çok büyük bir elektriksel kuvvet ile birbirlerini iterler. Bu güçlü elektriksel kuvvetin çekirdeği dağıtması beklenir. İşte şaşırtıcı olan kısım tam olarak burasıdır.

Genellikle çekirdekler dağılmazlar, kararlıdırlar. Kararsız çekirdeklerin de olduğunu unutmayalım. Çekirdeklerin kararlı olması sağlayan ise çekirdek kuvveti (nükleer kuvvet) olarak adlandırılan bir kuvvettir. Çekirdek kuvvetinin menzili yani etki alanı kısadır ve çekici bir kuvvettir. Çekirdekteki nötronlar da dahil tüm parçacıklara etki eder. Protonlar birbirlerini çekirdek kuvveti ile çeker. Nötronlar birbirlerini çekirdek kuvveti ile çeker. Protonlar nötronları çekirdek kuvveti ile çeker.

Hafif çekirdeklerin tamamına yakını eşit sayıda nötron ve proton içerirler ve bunlar kararlıdır. Bunların proton sayıları 20 veya daha küçüktür. Proton sayısı 20’nin üzerinde olan ağır çekirdeklerlerde nötron sayısı ve proton sayısı farklı  olabilmektedir. Nötron sayısı proton sayısından büyük olan çekirdekler de kararlı olabilmektedir.

Çift sayıda proton ve nötron içeren çekirdekler, tek sayıda proton ve nötron içeren çekirdeklerden daha kararlıdır. Çift sayıda proton ve nötron içeren 157 kararlı izotop vardır. Tek sayıda proton ve nötron içeren 5 kararlı izotop vardır.

Özel sayıda proton ve nötron içeren çekirdekler çok kararlıdır. Bu özel sayılar, proton ve nötronlar için 2, 8, 20, 28, 50, 82 ve nötronlar için 126’dır. Hem proton ve hem de nötron sayıları özel olan çekirdekler çok daha kararlıdırlar.

Günümüzde 400 kararlı çekirdek ve yüzlerce kararsız çekirdek türü vardır.  Nötron sayısı, proton sayısından küçük olan çekirdekler ise kararsızdır. Proton sayısı arttıkça, bunlar arasındaki elektriksel itme kuvveti artar ve çekirdeğin kararlılığının bozulmasına ve dağılmasına neden olabilirler. Nötronlar arasında sadece nükleer çekim olduğu için nötron sayısının fazla olması çekirdeğin daha kararlı olması anlamına gelebilmektedir. Ancak bu durum proton sayısının çok yüksek olduğu çekirdekler için geçerli değildir. Bu çekirdeklerde protonlar arasındaki elektriksel itme kuvveti, nötron sayısının artması ile dengelenemez. Atom numarası 83’den fazla olan elementler için bu durum geçerlidir. Bu elementler kararsızdır.

Bilimi gerçek hayat ile bağlantısız bir dizi karmaşık formülden ibaret, anlamsız ve sıkıcı bulmuyor. Çılgın deneyler yapmaya, son derece eğlenceli ve aydınlatıcı deneyimler yaşamaya bayılıyor. Günlük hayatta tanık olduğu doğa olaylarını merak ediyor, düşünüyor, araştırıyor ve bilimin hayatımızdaki yerinin öneminin farkında olmaktan gurur duyuyor.

EN POPÜLER YAZILAR

Copyright © 2017 Haydi Anlat

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert