BÖLÜM 3: ÇEKİRDEK KUVVETLERİ VE ÇEKİRDEK MODELLERİ
|
|
- Levent Yerli
- 5 yıl önce
- İzleme sayısı:
Transkript
1 BÖLÜM 3: ÇEKİRDEK KUVVETLERİ VE ÇEKİRDEK MODELLERİ 3.1 ÇEKİRDEK KUVVETLERİ GENEL KARAKTERİSTİK Çekirdek hakkında çok fazla bir şey bilmezden önce yalnızca iki farklı etkileşim kuvveti bilinmekteydi. Bunlar yerçekimi kuvveti ve elektromanyetik kuvvet şeklindeydi. İki yüklü parçacık arasındaki elektromanyetik kuvvet, yerçekimi kuvvetinden kat kat daha güçlüdür. Atom çekirdeği çok küçük kütlesi ve yükü ile birlikte belirgin bir şekilde keşfedildiğinde, tabiatta yeni bir çeşit kuvvetin olacağı ve çekirdeği bu kuvvetlerin bir arada tuttuğu düşüncesi açık bir hale geldi. Pozitif yükler arasındaki itici Coulomb kuvveti m den daha az olduğu durumlarda çok daha büyüktür. Bu durumda nükleer kuvvet elektromanyetik kuvvetten çok daha çekici ve güçlüdür. Çekirdek içerisinde nötron ve protonları birbirine bağlayan çekirdek kuvveti inanılmaz ölçüde kuvvetlidir. Çekirdek yoğunluğu yaklaşık g/cm 3 tür yılında çekirdeğin keşfedilmesi ve nükleer kuvvetlerin ortaya konması ve 1932 yılında nötronun keşfedilmesinden bu zamana kadar çekirdeğin içeriği bir araştırma konusu olmuştur. Çekirdeğin yalnızca iki cins parçacığa sahip olduğu tahmin edilmekteydi. Bunlar iyonize hidrojen ve elektrondu. Böylece 238 çekirdek kütlesi birimi yani 238 U ve Z=92, çekirdeğin 238 protondan ve 146 elektrona sahip olduğu kabul edilmekteydi. Bununla birlikte bu kabullenme birçok probleme sahipti. Örneğin elektronları çekirdek boyutu hacmine nasıl konulacağı ve çekirdeğin rotasyonel spin özelliklerinin nasıl hesaba katılacağı tartışılmaktaydı. Nötronun keşfedilmesiyle bu problem çözüldü ve bilim adamları nükleonlar arasındaki çekirdek kuvvetini açıklayabilme yeteneğine sahip olmaya başladılar. Bugünlerde çekirdek kuvvetleri hakkında birçok bilgiye sahibiz. Bununla birlikte hala nükleer çekim kuvveti ve elektromanyetik kuvvetler hakkında matematiksel bir form yazılamamaktadır. Ama yinede gerçekçi çekirdek kuvvetleri modelleri çekirdek özelliklerinin hesaplanması ile bugüne kadar geliştirilmiştir. Burada çekirdek kuvvetlerinin özelliklerini deneysel yollarla belirleyen durumlar sıralanacaktır, 1- Çok kısa mesafe: Çekirdek kuvvetleri çok kısa menzillidir. Bu kısa menzil gerçeği çekirdek keşfedilmeden önce gözlemlenememiştir. Çekirdek kuvvetleri çekirdek boyutunda (10-14 m) hissedilebilir. Bu mesafenin dışında düşük enerjili alfa parçacıkları uzun menzilli Coulomb kuvveti tarafından saçılabilir. 2- Doyumluluk: Eğer tek bir nükleonun çekirdek kuvveti bütün nükleonlarla Coulomb kuvvetinde olduğu gibi 1 / R 2 ile orantılı uzun menzilli bir etkileşim yapmış olsaydı çekirdek bağlanma enerjisi çekirdek çiftleri sayısıyla doğru orantılı olurdu. A(A-1). Yani A 2 ile doğru orantılı olurdu. Fakat deneylerden toplam bağlanma enerjisi B, A ve çekirdek hacmiyle doğru orantılıdır(a=r 3 ). Şekil 9.2 yi hatırlayacak olursak B/A oranı
2 hemen hemen sabittir. Bu sıvı damla modelini destekler. Örneğin 2 lt suyu kaynatmak için gerekli enerji 1lt suyu kaynatmak için gerekeli enerjinin 2 katıdır. Böylece çekirdek kuvvetleri çekirdek içerisinde bütün nükleonlarla değil birkaç komşu nükleonla etkileşim içerisindedir. Bu etkileşim sıvı içerisinde moleküller arasındaki etkileşime benzemektedir. Diğer bir yaklaşımda, çekirdek kuvvetlerin doyumluluk özelliğine sahiptir. 1 proton ya da nötron yalnızca birkaç komşu nükleonla etkileşim içerisindedir ve doyumludur. Çekirdek kuvvetlerinin doyumlu olduğunun diğer bir delili ise çekirdek yoğunluğunun merkezden kenarlara kadar belirgin bir şekilde sabit olup kütle numarası A=10 dan 250 ye kadar değişmektedir. Eğer tek bir nükleonun çekirdek kuvveti diğer nükleonlarla tamamen etkileşim içerisinde olsaydı çekirdek yoğunluğu merkezde daha fazla olacak ve A nın artmasıyla artacaktı. 3- Çok güçlü etkileşim: Çekirdek kuvvetleri son derece güçlü etkileşim içerisindedir. Çekirdek içerisinde çekirdek kuvveti Coulomb kuvvetinden 100 kat daha büyüktür. Gerçekten böyle olmalı yâda uzun erişimli Coulomb itici kuvveti çekirdeği iki parçaya ayırmalı ve ne çekirdek ne de evren olmamalıydı. Bununla birlikte uzun menzilli itici Coulomb kuvveti doyumlu değildir fakat çekirdek içerisinde Z nin artmasıyla her bir proton arasında bu kuvvet hissedilir. Bu durum kararlılık çizgisini N=Z den N>Z ye doğru eğilmesini ve B/A oranının A 60 üzerinde B/A oranının yavaşça azalmasının kaynağıdır. 4- Yük bağımsızlığı: Heisenberg 1932 yılında p-p arasında ki çekirdek kuvvetinin n-n arasındaki çekirdek kuvvetine ve p-n arasında ki çekirdek kuvvetine eşit olduğunu önerdi. = = Buna göre çekirdek kuvvetleri yük simetrisine ve yükten bağımsız olduğu gerçeği aşikârdır. Bunun için ilk deneysel deliller 1937 yılında ortaya kondu dan 1955 e kadar birçok hassas deney bu konu üzerinde yapıldı. Şimdilerde ise p-p arasında ki çekirdek kuvvetiyle n-n arasında ki çekirdek kuvvetinin birbirine eşit olduğu %99 oranında belirlenmiş iken p-p,n-n,n-p arasında ki çekirdek kuvveti hakkında %98 oranında bilgiye ulaşılmıştır. İşte burada bu yüzdelikten sapan değerler şu andaki araştırma konusudur. 5- Çok güçlü itici merkez: çekici nükleer kuvvet çok güçlü olmasına rağmen nükleonlar birbirlerine sonsuz oranda yaklaşamazlar. Çekirdek sonlu bir boyuta sahiptir. Böylece nükleonlar arasında çok güçlü itici bir kuvvetin olduğu muhakkaktır. 6- Spin bağımlılığı: nükleonlar arasında ki çekirdek kuvveti onların spin yönelimlerine bağlıdır. Deteron çekirdeği bu durum için çok iyi bir örnektir. Proton ve nötron L=0 düzeyinde parelel olacak şekilde toplam spin ve açısal momentumu S =J=1 olabilir. Ya da S=J=0 antiparelel olarak da birleşebilir. Birinci durum triplet düzey ikinci durum singlet düzeydir. Eğer çekirdek kuvvetleri spinden bağımsız olsalardı bu her iki düzeyin enerjisi de aynı olması gerekirdi. Bunula birlikte deteronun temel düzey gözlemlenen spin değeri 1 olup S=0 düzeyi bağlı bir düzey olarak gözlenmemiştir. Böylece p ve n unu spinleri parelel olduklarında çekirdek kuvveti çok güçlü olup n ve p u bir arada tutarak deteronu oluşturmuştur. Bu yüzden çekirdek kuvvetleri spin bağımlı olmalıdır. Benzer şekilde n-p saçılmalarında, n-p S=1 düzeyinin oluşturmakta ve tesir kesiti S=0 da oldukça farklı olmaktadır.
3 Şekil 11.1a da görüldüğü üzere p-p arasındaki potansiyel p-p saçılmalarında tespit edilmiştir. Aynı şekilde 11.1b de ise p-n saçılması deneysel olarak gösterilmiştir. Burada dikkat edilecek olursa n-n saçılma deneyleri saf bir n hedefi oluşturulamayacağından dolayı çalışılamamıştır. Fakat yapılan bir çok dolaylı deneysel çalışmalarla n-n potansiyelinin şekil 11.1b ye benzer olduğu görülmüştür. Çekirdek kuvvetleri için yapılan araştırmalar sonucunda elde edilen bilgiler şu şekilde özetlenebilir. İki nükleon arasında ki mesafe fm civarında ise çekirdek kuvveti çekicidir. 0.8 fm den daha az ise bu durmda iticidir. 10 fm den daha büyük durumlarda çekirdek kuvveti gözlenmez. Çekirdek kuvvetleri hakkında ki bilgilerimimz r > 2fm civarında oldukça iyidir. Fakat r fm arasındaki bilgilerimiz kısıtlıdır. r < 0.8 fm civarın da ki bilgilerimiz ise oldukça zayıftır ÇEKİRDEK KUVVETLERİNİN MEZON TEORİSİ Elektrik yüklü iki parçacığın nasıl etkileştiği gayet iyi bilinmektedir. Aynı işaretli yükler birbirlerini iterler ve zıt işaretli yükler birbirlerini çekerler. İlk başta çok garipsenecek bir durum olsa da yüklü iki cisim birbirlerine temas etmeden de birbirleriyle etkileşebilirler. İşte bu durum elektrik alan kavramının ortaya konmasında önderlik etmiştir. Benzer şekilde nükleon kuvvet alanı hakkında da aynı şeyi düşünebiliriz. Bununla birlikte elektromanyetik etkileşim iki yük arasında değişim kuvveti üretmekte ve zahiri foton alışverişi meydana gelmektedir, gibi alternatif bir yaklaşımı geliştirmek zorundayız. Örneğin şekil11.2 iki elektronun etkileşimini göstermektedir. Bir elektron soldan sağa köşegen doğrultusunda gelirken diğeri sağdan sola yaklaşmaktadır. Yatay eksen x uzunluğuna, dikey eksen zamana karşı gelir. A noktasında soldan gelen elektron zahiri foton yayar ve yönünü değiştirir. Sağdan gelen elektron bu zahiri fotonu soğurur ve yönünü değiştirir. Bu işlev, yani zahiri foton alışverişi, bu iki A,B noktaları arasında sürekli devam eder.
4 1935 yılında Japon fizikçi H. Yukawa çekirdek kuvvetlerinin mezon teorisini ortaya koydu. Ona göre çekirdek kuvvetleri bir çeşit değiş tokuş kuvveti olduğu düşüncesiydi. İki nükleon arasındaki etkileşim bazı parçacıklar vasıtasıyla gerçekleştiğini ileri sürdü. Ayrıca nükleonlar arasındaki değiş tokuş parçacıklarının boyutu çekirdek kuvvetlerini de düzenlemekte olduğunu tahmin etti. Ortaya koyduğu metot şöyle özetlenebilir: zahiri bir parçacık nükleon tarafından serbest bırakılabilir (a) nükleon tarafından soğrulabilir (b) mesafesi kadar yol alabilir (şekil11.3) bu mesafeyi geçene kadar geçen zaman olsun. Zahiri parçacık ışık hızında hareket ediyor olsa bile mesafesi c. den daha büyük olamaz. Belirsizlik ilkesinden zamanı boyunca maksimum enerji transformasyonu = ħ = ħ = ħ 11.1 Eğer bu enerji tamamen zahiri parçacığın durgun kütlesine transfer edilirse onun durgun kütlesi m = ħ = = ħ Olur. Eğer bu gerçek bir enerji ise burada bir yanlışlık olmalı. Bu durum enerji korunum prensibini bozar. Bu yüzden deneysel metotlarla değiş tokuş parçacıklarını bu enerji de gözlemleyemeyiz. Bununla birlikte zahiri parçacıklar belirsizlik ilkesinin izin verdiği ölçüde enerjisinde bulunabilir ve zaman aralığında korunmaz. Elektromanyetik etkileşimde kuvvet sınırsız bir şekilde büyük olduğundan değiş-tokuş parçacıklarının kütlesi sıfır olmalıdır. Fotonlar burada değiş-tokuş parçacıklarıdır. Yaklaşık 2 fermi olduğu durumda çekirdek kuvvetlerini düşünelim. Değiş-tokuş parçacıklarının durgun kütle enerjisi 11.2 = ħ. 100! 11.3.
5 Bu parçacığın kütlesi elektronun durgun kütlesinden yaklaşık 200 kat daha büyüktür. Bununla birlikte proton ve nötronun kütlesinden 10 kat daha küçüktür. Yukowa bu değiş-tokuş parçacıklarına mezon adı verdi. Yukowa bu teoriyi orta koyduğunda bu parçacıklar bilinmiyordu. Bilim adamları hızlı bir şekilde mezon hakkında araştırmalara başladılar yıllarında elektronun kütlesinden 207 kat büyük olan µ mezon bulundu. Bu teori için oldukça büyük bir sevinç kaynağı oldu. Fakat bundan kısa bir süre sonra µ mezonların yalnızca zayıf nükleonlarla etkileşim içinde olduğu bulundu. Güçlü çekirdek kuvvetleri etkileşimine cevap vermediği için bulunan bu mezon Yukowa nın tahmin ettiği değildi yılında π mezon bulundu. Nükleonlar arasındaki güçlü etkileşimin bu parçacıklarla olduğu kabul edilmiştir. Elektronun kütlesinden 273 kat büyük olan π + ve π - mezonlar, elektronun kütlesinden 264 kat büyük olan π 0 mezonları belirlenmiştir. (Şekil-11.4) Şekil 11.4 Feyman diyagramları olarak adlandırılır. Değiş-tokuş parçacığı teorisi birçok deneyle test edilmiş ve çekirdek teorisine büyük katkılarda bulunmuştur ÇEKİRDEK MODELLERİ Çekirdeği anlamak için temel tanımlamamız şu şekilde özetlenebilir: çekirdeğin içerisinde nükleonların nasıl hareket ettikleri ve nükleer kuvvetlerin nasıl davrandıklarıdır. Protonlar, nötronlar, elektronlar ve atomların elektrodinamik ve kuantum mekanik kanunlarına nasıl uyduklarını bilmekteyiz. Burada problem çekirdeği bir arada tutan kuvvetlerdir. Atomda etkileşim kuvvetleri Coulomb kuvvetidir ve özellikleri çok iyi bilinmektedir. Coulomb kuvveti elektron ve çekirdek arasındaki Coulomb etkileşimi hareketi hakkında önemli rol oynar böylece problem rahatlıkla çözülebilir. Fakat çekirdekte en etkin etkileşim kuvveti çekirdek kuvvetidir. Son bölümde tartıştığımız üzere bu kuvvet hakkında bir çok şey bilmekteyiz fakat Coulomb kuvveti gibi kapalı bir form yazamamaktayız. Çekirdek kuvvetlerini tamamen anlamış olsak bile hala başka problemlerle karşılaşabiliriz. Atomda elektronların etkileşimleri küçük pertürbasyonlar şeklindedir. Bununla birlikte çekirdek içerisinde bir çok nükleonun karşılıklı etkileşimleri çekirdeği bir arada tutar dolayısıyla iki cisim Coulomb problemi gibi (elektron ve atom çekirdeği arasında ) bir çözüme ulaşmak mümkün olamamaktadır. Bir düşünce istatistiksel yaklaşımla bunun yapılabileceğidir fakat istatistiksel metotları kullanabilmek için de yeterince nükleon sayısının olmaması gibi bir problemle karşı karşıya gelinir. İşte bu problemler çekirdeği çok ilginç ve araştırmaya değer sebepler şeklinde adlandırılabilir. Çekirdek çok cisim kuantum sistemidir ve birçok parçacık birbirinden bağımsız etkileşim içinde olup bir kaç parçacık istatistiksel metotlara uyar. Bu zorlukların sonucunda farklı çekirdek modelleri çekirdek içindeki
6 nükleonların hareketlerini tasvir eder ve çekirdek yapıları hakkında bilgi verir. Bazen özel bir model sadece bir tek özelliğini açıklayabilir. Bununla birlikte teorik çalışmaların gelişmesi ve büyük kapasiteye sahip bilgisayar teknolojileri kullanmakla mikroskobik çekirdek model hesaplamaları çekirdek hakkında geliştirilmektedir. Nükleon-nükleon etkileşimlerinden çekirdek özellikleri gözlemlenebilmektedir. Dikkat edilecek olursa iki nükleon arasındaki kuvvete ilave olarak üç cisim etkileşimleri de hesaba alınmalıdır. Mikroskobik ve makroskobik çekirdek modelleri ve yeni deneysel sonuçların arasındaki ilişki bugünkü nükleer fizik çalışmalarında en güncel olan durumlardır yılından beri birçok çekirdek modeli ortaya konmuştur. En erkeni daha önceden de belirttiğimiz gibi sıvı damla modelidir. Bu modele göre nükleonlar çekirdek içerisinde kolektif olarak hareket ederler bu yüzden kolektif model olarak ta adlandırılır. Bunun zıttı bir model ise birbirinden bağımsız parçacık modelidir. Bu da fermi gaz modeli olarak adlandırılır. Nükleonlar çekirdek içerisinde birbirinden bağımsız hareket ederler. Şimdi bu modeli kısaca açıklayalım; daha sonra iki başarılı çekirdek modelini, küresel çekirdek kabuk modeli ve çekirdek kollektif modeli ele alalım. Küresel çekirdek kabuk modeli 1949 yılında M. G. Mayer ve J.H.D. Jensen ve arkadaşları tarafından ortaya konmuş ve 1963 yılında Nobel fizik ödülünü almışlardır. Çekirdek kollektif model 1952 yılında A.Bohr ve B.Mottelson tarafından ortaya konmuş ve 1975 yılında Nobel fizik ödülünü almıştır. Gerçekte çekirdekler bu iki geniş kategoriye ayrılırlar. Şekil 11.5a da görüleceği üzere 2 + ilk uyarılma enerjileri şekil11.5b de bu uyarılma enerjisine ait elektrik kuadrupol geçiş olasılıkları görülmektedir. Şekil 11.5a da görüldüğü üzere 2 + enerji düzeyleri MeV arasında oldukça büyük ve geçiş olasılıkları oldukça küçüktür. Şekil 11b de dikkat edilecek olursa A=120 ve 200 arasında geçiş olasılıkları oldukça büyük buna karşın 2 + enerji düzeyleri daha küçüktür. Bu şekillerden anlaşılacağı üzere nadir toprak elementleri ve aktinitlerin enerjileri oldukça düşük ve geçiş olasılıklarının ise oldukça büyük olduğudur. Nükleonlar arasındaki etkileşimde kritik durum hem kabuk modelinde hem de kolektif modelde çok önemli bir durumdur. Nükleon nükleon etkileşimleri spin bağımlı olduğundan proton ve nötron birleşerek deteryum çekirdeğini oluşturur ve deteryumun gözlenen toplam spini S=J=1 şeklindedir. Buradan da anlaşılmaktadır ki çekirdek içerisinde çok güçlü bir çiftlenim kuvveti vardır. Çekirdek içerisinde her bir proton diğer protonla ve her bir nötron
7 diğer nötronla çiftelenerek S=0 spininde birleşmektedir. Böylece çift Z ve çift N ye sahip çekirdeklerin spinleri daima sıfırdır. M.Mayer bu kuralı kullanarak kendi kabuk modelinde tek A çekirdeklerinin spinlerinin çiftlenmemiş son parçacıktan belirlenebileceğini açıkladı. Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS teorisi) Süperiletkenlik teorisi çekirdeklerdeki çiftlenim durumlarını anlamada önemli bir mihenk taşı olmuştur. Süperiletkenliğin kalbi olan bu fikir zıt spine sahip olan iki elekron(s=0) çiftlenim oluşturarak malzeme içerisinde bir çeşit bağlı düzey oluşturur. Cooper çiftleri bozon gibi davranır. A.Bohr,B.R.Notelson ve D.Pines ve S.Belyaev nükleer fiziğe BCS teorisini uygulamıştır. Çift-çift çekirdeklerde nükleonların çiftlenmesinden dolayı yasak bir enerji oluşmaktadır. Aynen süperiletkenlerde olduğu gibi fakat burada bu enerji aralığı protonlar ve nötronlar arasında olmaktadır. Çiftlenim aralığının altında yalnızca kolektif rotasyonel ve vibrasyonel uyarılmalar çift-çift çekirdeklerde olmaktadır. Tek bir parçacığın bir yörüngeden diğer yörüngeye ulaşabilmesi için bu çiftlenimi kıracak bir enerjiye ihtiyaç vardır. Kabuk modeli ve kolektif modeli ele aldığımızda bu modellerin uzantılarını mikroskobik tanımlamalarda araştırmamız gerekir. Bir çekirdek, diğer kuantum mekaniksel sistemler gibi, bir set karakteristik enerji, veya uyarılmış durumalrı içerir. Bunların en önemlisi, stabil (durağan) bir durumdadır ki bu da temel durum olarak adlandırılır. Çekirdekler normal olarak bu durumda bulunmazlar. Bir nükleer modelin gayesi nükleer özellikleri açıklamak için bir pratik yöntem oluşturmaktır. Ideal olarak nükleer yapıların hesaplanması, nükleer içerikteki kuvvetlerle ilgili yasaların bilinmesini gerektirir. En basit çekirdek için bu yönde bir geşilme kaydedilmiştir. Fakat daha büyük çekirdekler için bir model uygulaması gerekmektedir. Çok erken ortaya konan modeller çeşitli şekillerde başarızısız olmuştur. Faydalı bazı modeller şu şekilde özetlenebilir. a-)fermi Gaz Modeli Bu modelde nötronlar ve protonlar bağımsız olarak bulunurlar ve çiftler halinde nükleer hacime eşit bir hacim içerisinde bulunurlar ve düzlem dalgalarla açıklanırlar. Bir R nükleer boyutu ve kütleleri M olan A tane parçacık için de Broglie dalga boyu 1 3 λ R / A ve buna karşılık gelen momentum Parçacık kinetik enerjisi: 1 3 ha P = R P A T 2M MR ve tüm çekirdekler için A 5/3 /MR 2 dir. Potansiyel enerji ise etkileşen çiftlerin sayısı ile A( A 1) orantılıdır. Yani. A yeterli büyüklükte ise potansiyel enerji temel terimlerdir. Bu 2 modele göre çekirdek yıkılacağından nötron proton etkileşiminin bunu önliyecek şekilde açıklanması gerekir. Bu model büyük çekirdeklere iyi uygulanabilir. Bu model yüksek enerji çarpışma problemlerinde çok faydalı açıklamalar getirmiştir. Bu modelin temeli birbirinden bağımsız parçacık modeline dayanmaktadır. Çekirdeğin içerisindeki nükleonlar bir potansiyel kutusu içerisinde birer gaz molekülü gibi birbiriyle etkileşim içerisinde olmadan hareket ederler. Nükleonlar fermionlar olduğundan dolayı çekirdek fermi-gaz olarak ele alınabilir. Nükleonların hareketlerini belirleyen en önemli faktör onların Pauli dışarlama ilkesidir. Nükleonlar birbirinden bağımsız olarak çekirdek içerisinde etkileşmeden hareket edebilirler çünkü bütün izinli temel düzeyler doludur. Fermi düzeyi ve bu düzeyin üzerinde ki durumlar daha alt fermi düzeyi altında bulunan nükleonlar tarafından 2
8 ulaşılamaz enerji değerindedir. Bunu açıklamak için şöyle bir şey söylenebilir iki protonun çarpıştığını düşünelim bir proton fermi düzeyinin altında ki daha yüksek enerji düzeyine gidebilir. Diğer proton daha düşük bir enerji düzeyinde enerjinin korunumu gereği daha düşük bir enerji düzeyine gitmelidir. Fakat bütün düşük enerji düzeyleri doludur dolayısıyla iki parçacık birbirleriyle etkileşim içine girmezle ve enerji değişimi yapmazlar. n ve p lar farklı yüklere sahip olduklarından potansiyelin derinliği ve şekli şekil11.6 da görüldüğü üzre aynı değildir. Burada B deneysel bağlanma enerjsi ve Ec coulomb enerjisidir. P kuyusunun tabanı n kuyusun tabanından Ec kadar daha yüksektedir. p kuyusunun üst kısmı coulomb bariyerine sahip olup içte bulunan parçacıkların dışarı çıkmasını dışarıda bulunanlarında içeri girmesini engeller. Eğer dışarıdan bir p gelip çekirdek içine girmek isterse enerjisi bu bariyeri aşabilecek boyutta olamlıdır. Bu bariyerin daha düşük enerjili parçacıkları tünelleme etkisi ile delinme ihtimali vardır. Potansiyel kuyusunda kesikli enerji düzeyleri bulunmaktadır. Çekirdek temel düzeyde iken Pauli dışarlama ilkesinin izin verdiği ölçüde nükleonlar en düşük enerji düzeyindedir. n kuyusu içinde her bir enerji düzeyi iki n, p kuyusu içinde ise iki tane p bulunmaktadır. Bunların spinleri yukarı ve aşağı şeklindedir. Çekirdek temel düzeyde bulunduğunda nükleonların doldurduğu en yüksek düzey fermi enerji düzeyi olarak adlandırılır. Bir boyutta kare kuyu potansiyel içerisinde bulunan bir parçacığın enerji düzeyleri = " # " $% " 11.4 Burada m parçacık kütlesi ve d potansiyel derinlkği şeklindedir. Bunu üç boyuta genişletirsek & " ' = ħ $% "() +) +) + ) 11.5 ) = 1,2,3,. ) = 1,2,3,. ) + = 1,2,3 Bir boyuttaki durumun aksine enerji dejenelerliği artar. Bir tek temel düzey bulunmaktadır. (n1,n2,n3) =(1,1,1) fakat üç tane aynı enerjide uyarılmış düzey vardır.(2,1,1), (1,2,1),(1,1,2,) Fermi enerji düzeyi ve onun altında kaç tane düzey olduğunu bilmek zorundayız. Kaç tane (n1,n2,n3) kombinasyonu bu şartı sağlar ) +) +) + $2 3% " # " 11.6
9 4 $2 3% " # " 11.7 ) +) +) Eğer n1,n2,n3 kartezyen koordinat sisteminin üç ana ekseni olduğu kabul edilirse R kürenin çapı olacaktır. Aynı enerjiye sahip düzeyler kürenin yüzeyinde R yarıçapsında olacaktır. Her bir (n1,n2,n3) kristal örgüye karşılık gelir. En yüksek enerji, en büyük küresel yüzeye, en büyük kristal örgüye ve en yüksek dejenereye sahiptir. Kaç tane n1,n2,n3 grubu eşitlik 11.6 yı sağlar? Bu soru kaç tane kristal örgü R yarıçaplı küre yüzeyinde bulunabilir? Demeye eşittir. Bütün pozitif n1,n2,n3 ler için kürenin 1/8 lik kısmının hacmi 67 $ + 4+ = 7 8 9$ :2 3 % " ; # " Şimdi n ları düşünelim her bir enerji düzeyinde iki tane n vardır(pauli dışarlama ilkesinden dolayı) d3 lük bir hacimde n sayısı < = 7 + 9$ :2 3,: % " ; # " Çekirdek hacmi aşağısdaki şekilde yazılır = + = = 67 > + +? Böylece n un max kinetik enerjisi elde edilmiş olur yani fermi enerji = ħ" : A B "9 7C + 6D ; Şeklinededir. Aynı benzer yolla p max kinetik enerjiyi de = ħ" : A B "9 7E + 6D ; Burada ro çekirdek çapıdır(1.20f). p ve n un max momentumlarının aşağıdaki eşitlikle yazabiliriz. F = ħ 9 7C + A B 6D ; F G = ħ 9 7E + A B 6D ; Yukarıdaki eşitliği elde etmek için göreceli olmayan enerji ve momentum bağıntılaraı = 3 " Buna göre ortalam kinetik enerjiyi hesaplayacak olursak = J K 3 2%' B K J 3 = + B % ' L 9 3 " Çekirdeğin toplam kinetik enerjisi (M,<) = < C +M E = + = + ħ " ; A B "9 7 6 ; + N< +M G 9 CP ' QE P ' ; D " ' O 11.17
10 Burada heriki p ve n kütleleri m olarak ele aldık aynı zamanda potansiyel kuyu genişliğini p ve n için aynı değer aldık. Elbetteki başlangıçta heriki p ve n un birbirinden bağımsız hareket ettiği varsayımını yaptık. Eşitlik de Z=N, (M,<) değeri minimumdur. Z-N=δ, alırsak ve Z+N=A olarak tanımlarsak < =?91 S D ; M =?91+ S D ; Eğer δ/a 1 ise binom açılımını kullanırsak; O halde N=Z olursa (11.17) eşitliği (M,<) = + ħ " A B "9 7 + $ ; (1+) = 1+)+ )() 1) + 2 9?+ L (EYC) " D + ; İlk terim A ile doğru orantılıdır ve hacim enerjisine katkıda bulunur. İkinci terim Z [\ (EYC) " D Burada Z [\ = $ ; ħ " A B " Eşitlik den açıkça görüleceği üzere aynı A ya sahip çekirdeklerde Z=N olduğunda çekirdek enerjisi minimum olmakta dır. Yani Z=N çekirdekler en kararlı çekirdeklerdir. b-) Sıvı Damlası Modeli N.Bohr ve F. Kalckan) Bu model çok parçacık sisteminde nötronlar ve protonlar arasında güçlü etkileşimi ele alan ve nükleer maddenin sürekliliğinden başlayan bir modeldir. Deneyde bulunan yakın aralıklı pek çok düzeyin varlığına işaret eder. Bu modelle Bohr un birleşik çekirdek teorisi tabii açıklamasını bulur. Bu model aynı zamanda nükleer bağlanma enerjilerini ve yarı amprik nükleer bağlanma formülü için temel teşkil eder. Büyük çekirdekler için geçerlidir. c-) Yarı atomik kabuk Modeli: Burada küresel simetrik bir potansiyelde hareket eden parçacık dalga fonksiyonları kullanılır. Bu model spektroskopik sınıflandırma ve gözlenen periyodik özelliklerin açıklanmasında faydalıdır.
11
12
13
14
15
16
17
18
19
6.HAFTA BÖLÜM 3: ÇEKİRDEK KUVVETLERİ VE ÇEKİRDEK MODELLERİ
6.HAFTA BÖLÜM 3: ÇEKİRDEK KUVVETLERİ VE ÇEKİRDEK MODELLERİ 3.1 ÇEKİRDEK KUVVETLERİ 3.1.1. GENEL KARAKTERİSTİK Çekirdek hakkında çok fazla bir şey bilmezden önce yalnızca iki farklı etkileşim kuvveti bilinmekteydi.
Detaylı3.3. ÇEKİRDEK MODELLERİ
7. HAFTA 3.3. ÇEKİRDEK MODELLERİ Çekirdeği anlamak için temel tanımlamamız şu şekilde özetlenebilir: çekirdeğin içerisinde nükleonların nasıl hareket ettikleri ve nükleer kuvvetlerin nasıl davrandıklarıdır.
DetaylıATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0
ATOMİK YAPI Atom, birkaç türü birleştiğinde çeşitli molekülleri, bir tek türü ise bir kimyasal öğeyi oluşturan parçacıktır. Atom, elementlerin özelliklerini taşıyan en küçük yapı birimi olup çekirdekteki
DetaylıATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0
ATOMİK YAPI Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 Elektron Kütlesi 9,11x10-31 kg Proton Kütlesi Nötron Kütlesi 1,67x10-27 kg Bir kimyasal elementin atom numarası (Z) çekirdeğindeki
DetaylıBÖLÜM 3: (6,67x10 Nm kg )(1,67x10 kg)»10 36 F (9x10 Nm C )(1,6x10 C) NÜKLEONLAR ARASI KUVVET- NÜKLEER KUVVET
BÖLÜM : NÜKLEONLAR ARASI KUVVET- NÜKLEER KUVVET Atomdaki elektronların hareketini kontrol eden kuvvetler elektromanyetik kuvvettir. Elektromanyetik kuvvet atomları ve molekülleri bir arada tutar. Çekirdekteki
Detaylı4 ve 2 enerji seviyelerinin oranından 3.33 değeri bulunur, bu da çekirdeğin içi hakkında bllgi verir.
4.3. KOLLEKTİF MODEL Tüm nükleonların birlikte koherent davrandığı durum düşünülür. Çekirdekte olabilen kolektif davranışlar çekirdeğin tamamını kapsayan titreşimler ve dönmelerdir. Buna göre nükleer özellikler
DetaylıİNSTAGRAM:kimyaci_glcn_hoca
MODERN ATOM TEORİSİ ATOMUN KUANTUM MODELİ Bohr atom modeli 1 H, 2 He +, 3Li 2+ vb. gibi tek elektronlu atom ve iyonların çizgi spektrumlarını başarıyla açıklamıştır.ancak çok elektronlu atomların çizgi
DetaylıSCHRÖDİNGER: Elektronun yeri (yörüngesi ve orbitali) birer dalga fonksiyonu olan n, l, m l olarak ifade edilen kuantum sayıları ile belirlenir.
. ATOMUN KUANTUM MODELİ SCHRÖDİNGER: Elektronun yeri (yörüngesi ve orbitali) birer dalga fonksiyonu olan n, l, m l olarak ifade edilen kuantum sayıları ile belirlenir. Orbital: Elektronların çekirdek etrafında
DetaylıÇEKİRDEK TEMEL DÜZEY ÖZELLİKLERİ ve ÇEKİRDEK ŞEKİLLERİ ve YOĞUNLUKLARI Çekirdeklerin çok küçük boyutlarına rağmen onların şekilleri ve
2..2. ÇEKİRDEK TEMEL DÜZEY ÖZELLİKLERİ ve ÇEKİRDEK ŞEKİLLERİ ve YOĞUNLUKLARI Çekirdeklerin çok küçük boyutlarına rağmen onların şekilleri ve büyüklükleri hakkında birçok şey öğrenmiş bulunmaktayız. Atomik
Detaylı3.5. KOLLEKTİF MODEL 3.5.1. DEFORME ÇEKİRDEKLERDE ROTASYONEL HAREKET
.HAFTA.5. KOLLEKTİF MODEL.5.. DEFOME ÇEKİDEKLEDE OTASYONEL HAEKET N ve Z sayıları nadir toprak elementler ve aktinit çekirdeklerde olduğu gibi sihirli sayılardan uzaklaştıklarında küresel kabuk modeli
DetaylıBölüm 8: Atomun Elektron Yapısı
Bölüm 8: Atomun Elektron Yapısı 1. Elektromanyetik Işıma: Elektrik ve manyetik alanın dalgalar şeklinde taşınmasıdır. Her dalganın frekansı ve dalga boyu vardır. Dalga boyu (ʎ) : İki dalga tepeciği arasındaki
DetaylıNötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.
ATOM ve YAPISI Elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir. Atom Numarası Bir elementin unda bulunan proton sayısıdır. Protonlar (+) yüklü olduklarından pozitif yük sayısı ya da çekirdek yükü
DetaylıBhabha Saçılması (Çift yokoluş ve Çift oluşumu. Moller Saçılması (Coulomb Saçılması) OMÜ_FEN
Geometrodynamics: Genel Görelilik Teorisi Gravitasyon parçacık fiziğinde önemli bir etki oluşturacak düzeyde değildir. Çok zayıftır. Elektrodinamiğin kuantum teorisi Tomonaga, Feynman ve Schwinger tarafında
DetaylıALIfiTIRMALARIN ÇÖZÜMÜ
ATOMLARDAN KUARKLARA ALIfiTIRMALARIN ÇÖZÜMÜ 1. Parçac klar spinlerine göre Fermiyonlar ve Bozonlar olmak üzere iki gruba ayr l r. a) Fermiyonlar: Spin kuantum say lar 1/2, 3/2, 5/2... gibi olan parçac
DetaylıNÜKLEER REAKSİYONLAR II
NÜKLEER REAKSİYONLAR II Doç. Dr. Turan OLĞAR Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü Direkt Reaksiyonlar Direkt reaksiyonlarda gelen parçacık çekirdeğin yüzeyi ile etkileştiğinden
DetaylıNÜKLEER FİSYON Doç. Dr. Turan OLĞAR
Doç. Dr. Turan OLĞAR Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü Birçok çekirdek nötron yakalama ile β - yayınlayarak bozunuma uğrar. Bu bozunum sonucu nötron protona dönüşür
DetaylıATOM BİLGİSİ Atom Modelleri
1. Atom Modelleri BÖLÜM2 Maddenin atom adı verilen bir takım taneciklerden oluştuğu fikri çok eskiye dayanmaktadır. Ancak, bilimsel bir (deneye dayalı) atom modeli ilk defa Dalton tarafından ileri sürülmüştür.
Detaylı1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar
1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar TERMODİNAMİK VE ISI TRANSFERİ Isı: Sıcaklık farkının bir sonucu olarak bir sistemden diğerine transfer edilebilen bir enerji türüdür. Termodinamik: Bir sistem bir denge
DetaylıBüyük Patlama ve Evrenin Oluşumu. Test 1 in Çözümleri
7 Büyük Patlama ve Evrenin Oluşumu 225 Test 1 in Çözümleri 1. Elektrikçe yüksüz parçacıklar olan fotonların kütleleri yoktur. Işık hızıyla hareket ettikleri için atom içerisinde bulunamazlar. Fotonlar
Detaylıgörülmüştür. Bu sırada sabit nükleer yoğunluk (ρ) hipotezide doğrulanmış olup ραa olarak belirtilmiştir.
4.HAFTA 2.1.3. NÜKLEER STABİLİTE Bulunan yarı ampirik formülle nükleer stabilite incelenebilir. Aşağıdaki şekil bilinen satbil çekirdekler için nötron sayısı N e karşılık proton sayısı Z nin çizimini içerir.
DetaylıÇALIŞMA YAPRAĞI (KONU ANLATIMI)
ÇALIŞMA YAPRAĞI (KONU ANLATIMI) ATOMUN YAPISI HAZIRLAYAN: ÇĐĞDEM ERDAL DERS: ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME DERS SORUMLUSU: PROF.DR. ĐNCĐ MORGĐL ANKARA,2008 GĐRĐŞ Kimyayı ve bununla ilgili
DetaylıİÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...
İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ... viii -BÖLÜM / 1- GİRİŞ... 1 -BÖLÜM / 2- ÖZEL GÖRELİLİK... 13 2.1. REFERANS SİSTEMLERİ VE GÖRELİLİK... 14 2.2. ÖZEL GÖRELİLİK TEORİSİ... 19 2.2.1. Zaman Ölçümü
DetaylıElementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Atomda bulunan yükler;
Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Atomda bulunan yükler; negatif yükler ve pozitif yüklerdir. Atomu oluşturan parçacıklar:
DetaylıFİZK Ders 5. Elektrik Alanları. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.
FİZK 104-0 Ders 5 Elektrik Alanları Dr. Ali ÖVGÜN DAÜ Fizik Bölümü Kaynaklar: -Fizik. Cilt (SERWAY) -Fiziğin Temelleri.Kitap (HALLIDAY & RESNIK) -Üniversite Fiziği (Cilt ) (SEARS ve ZEMANSKY) http://fizk104.aovgun.com
Detaylıψ( x)e ikx dx, φ( k)e ikx dx ψ( x) = 1 2π θ açısında, dθ ince halka genişliğinin katı açısı: A. Fiziksel sabitler ve dönüşüm çarpanları
A. Fiziksel sabitler ve dönüşüm çarpanları B. Seçilmiş bağıntılar Rutherford saçınımının diferansiyel kesiti: Compton kayması Bohr un hidrojenimsi atom modelinde izinli yörüngelerin yarıçapı: olup burada
Detaylı=iki cisim+üç cisim+dört cisim+ +N cisim etkileşmelerinin tümü
BÖLÜM 2: ÇEKİRDEĞİN GENEL ÖZELLİKLERİ Kuantum mekaniği yasalarının geçerli olduğu birçok sistem gibi, makroskobik bir cismi tanımlamak çekirdeği tanımlamaktan çok daha kolaydır. Ortalama ağırlıktaki 50
DetaylıModern Fizik (Fiz 206)
Modern Fizik (Fiz 206) 3. Bölüm KUANTUM Mekaniği Bohr modelinin sınırları Düz bir dairenin çevresinde hareket eden elektronu tanımlar Saçılma deneyleri elektronların çekirdek etrafında, çekirdekten uzaklaştıkça
DetaylıELEKTRON DİZİLİMİ PAULİ DIŞLAMA İLKESİ:
ELEKTRON DİZİLİMİ PAULİ DIŞLAMA İLKESİ: Bir atomdaki herhangi iki elektronun dört kuantum sayısı aynı olamaz. Bir atomun n,l,ml, kuant sayıları aynı olsa bile m s spin kuantum sayıları farklı olacaktır.
DetaylıATOM ATOMUN YAPISI 7. S I N I F S U N U M U. Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir.
ATO YAP Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir Atomda bulunan yükler; negatif yükler ve pozitif yüklerdir Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir Atomu oluşturan
DetaylıATOMUN YAPISI VE PERİYODİK ÖZELLİKLER
ATOMUN YAPISI VE PERİYODİK ÖZELLİKLER IŞIĞIN YAPISI Işığın; Dalga ve Parçacık olmak üzere iki özelliği vardır. Dalga Özelliği: Girişim, kırınım, polarizasyon, yayılma hızı, vb. Parçacık Özelliği: Işığın
Detaylıile verilir. Einstein ın kütle-enerji eşdeğeri formülüne göre, bu kütle farkı nükleer bağlanma
.5. ÇEKİRDEĞİN BAĞLANMA ENERJİSİ Çekirdekte proton ve nötronları birarada tutan kuvvet nükleer kuvvettir. Nükleonlar biraraya gelerek çekirdeği oluşturduklarında, oluşan çekirdeğin kütlesi bunu oluşturan
DetaylıBÖLÜM 1: Matematiğe Genel Bakış 1. BÖLÜM:2 Fizik ve Ölçme 13. BÖLÜM 3: Bir Boyutta Hareket 20. BÖLÜM 4: Düzlemde Hareket 35
BÖLÜM 1: Matematiğe Genel Bakış 1 1.1. Semboller, Bilimsel Gösterimler ve Anlamlı Rakamlar 1.2. Cebir 1.3. Geometri ve Trigometri 1.4. Vektörler 1.5. Seriler ve Yaklaşıklıklar 1.6. Matematik BÖLÜM:2 Fizik
DetaylıDEMOCRİTUS. Atom hakkında ilk görüş M.Ö. 400 lü yıllarda Yunanlı filozof Democritus tarafından ortaya konmuştur.
ATOM TEORİLERİ DEMOCRİTUS DEMOCRİTUS Atom hakkında ilk görüş M.Ö. 400 lü yıllarda Yunanlı filozof Democritus tarafından ortaya konmuştur. Democritus, maddenin taneciklerden oluştuğunu savunmuş ve bu taneciklere
DetaylıBugün için Okuma: Bölüm 1.5 (3. Baskıda 1.3), Bölüm 1.6 (3. Baskıda 1.4 )
5.111 Ders Özeti #4 Bugün için Okuma: Bölüm 1.5 (3. Baskıda 1.3), Bölüm 1.6 (3. Baskıda 1.4 ) Ders #5 için Okuma: Bölüm 1.3 (3. Baskıda 1.6 ) Atomik Spektrumlar, Bölüm 1.7 de eģitlik 9b ye kadar (3. Baskıda
DetaylıTemel Parçacık Dinamikleri. Sunum İçeriği
1 Sunum İçeriği 2 Genel Tekrar Leptonlar Örnek: elektron Fermionlar Kuarklar Örnek: u kuark Bozonlar Örnek: foton Kuarklar serbest halde görülmezler. Kuarklardan oluşan yapılar ise genel olarak şu şekilde
DetaylıMalzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Atomsal yapı
Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN Temel kavramlar Atomsal yapı İçerik Temel kavramlar Atom modeli Elektron düzeni Periyodik sistem 2 Temel kavramlar Bütün maddeler kimyasal elementlerden oluşur.
DetaylıGENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM
GENEL KİMYA ATOMUN ELEKTRON YAPISI Bohr atom modelinde elektronun bulunduğu yer için yörünge tanımlaması kullanılırken, kuantum mekaniğinde bunun yerine orbital tanımlaması kullanılır. Orbital, elektronun
Detaylı, (Compton Saçılması) e e, (Çift Yokoluşu) OMÜ_FEN
Göreli olmayan kuantum mekaniği 1923-1926 yıllarında tamamlandı. Göreli kuantum mekaniğinin ilk başarılı uygulaması 1927 de Dirac tarafından gerçekleştirildi. Dirac denklemi serbest elektronlar için uygulandığında
Detaylıh 7.1 p dalgaboyuna sahip bir dalga karakteri de taşır. De Broglie nin varsayımı fotonlar için,
DENEY NO : 7 DENEYİN ADI : ELEKTRONLARIN KIRINIMI DENEYİN AMACI : Grafit içinden kırınıma uğrayan parçacıkların dalga benzeri davranışlarının gözlemlenmesi. TEORİK BİLGİ : 0. yüzyılın başlarında Max Planck
DetaylıKuantum Mekaniğinin Varsayımları
Kuantum Mekaniğinin Varsayımları Kuantum mekaniği 6 temel varsayım üzerine kurulmuştur. Kuantum mekaniksel problemler bu varsayımlar kullanılarak (teorik/kuramsal olarak) çözülmekte ve elde edilen sonuçlar
DetaylıBÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1
BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK Atom yapısı Bağ tipleri 1 Atomların Yapıları Atomlar başlıca üç temel atom altı parçacıktan oluşur; Protonlar (+ yüklü) Nötronlar (yüksüz) Elektronlar (-yüklü) Basit bir atom
DetaylıGamma Bozunumu
Gamma Bozunumu Genelde beta ( ) ve alfa ( ) bozunumu sonunda çekirdek uyarılmış haldedir. Uyarılmış çekirdek gamma ( ) salarak temel seviyeye döner. Gamma görünür ışın ve x ışını gibi elektromanyetik radyasyon
DetaylıATOMUN YAPISI ATOMUN ÖZELLİKLERİ
ATOM Elementlerin özelliğini taşıyan, en küçük yapı taşına, atom diyoruz. veya, fiziksel ve kimyasal yöntemlerle daha basit birimlerine ayrıştırılamayan, maddenin en küçük birimine atom denir. Helyum un
Detaylı4.2. KABUK MODELİ Sıvı damlası modeli başarılı bir şekilde tartışıldı. Bu formül taban durumundaki ve kararlılık eğrisi veya yakınındaki
4.. KABUK MODELİ Sıvı damlası modeli başarılı bir şekilde tartışıldı. Bu formül taban durumundaki ve kararlılık eğrisi veya yakınındaki çekirdeklerin kütlelerini açıklamada gayet başarılı olmuştur. Ancak,
DetaylıAtomun Yapısı Boşlukta yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Maddeyi (elementi) oluşturan ve maddenin (elementin)
Atomun Yapısı Boşlukta yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Maddeyi (elementi) oluşturan ve maddenin (elementin) kendi özelliğini taşıyan en küçük yapı birimine atom
DetaylıPotansiyel Engeli: Tünelleme
Potansiyel Engeli: Tünelleme Şekil I: Bir potansiyel engelinde tünelleme E
DetaylıATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL
ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL DALTON ATOM TEORISI - Tüm maddeler atomlardan yapılmıştır. - Farklı maddelerin atomlarıda birbirlerinden farklıdır. - Bir bileşiği oluşturan atomların kütleleri arasında
DetaylıFİSYON. Ağır çekirdekler nötronla bombardıman edildiklerinde bölünürler.
FİSYON Ağır çekirdekler nötronla bombardıman edildiklerinde bölünürler. Fisyon ilk defa 1934 te Ida Noddack tarafından önerilmiştir. Otto Hahn & Fritz Strassman Berlin (1938) de yaptıkları deneylerde hızlı
DetaylıBÖLÜM 17 RİJİT ROTOR
BÖLÜM 17 RİJİT ROTOR Birbirinden R sabit mesafede bulunan iki parçacığın dönmesini düşünelim. Bu iki parçacık, bir elektron ve proton (bu durumda bir hidrojen atomunu ele alıyoruz) veya iki çekirdek (bu
DetaylıParçacıkların Standart Modeli ve BHÇ
Parçacıkların Standart Modeli ve BHÇ Prof. Dr. Altuğ Özpineci ODTÜ Fizik Bölümü Parçacık Fiziği Maddeyi oluşturan temel yapı taşlarını ve onların temel etkileşimlerini arar Democritus (460 MÖ - 370 MÖ)
Detaylı1.ÜNİTE MODERN ATOM TEORİSİ -2.BÖLÜM- ATOMUN KUANTUM MODELİ
1.ÜNİTE MODERN ATOM TEORİSİ -2.BÖLÜM- ATOMUN KUANTUM MODELİ Bohr Modelinin Yetersizlikleri Dalga-Tanecik İkiliği Dalga Mekaniği Kuantum Mekaniği -Orbital Kavramı Kuantum Sayıları Yörünge - Orbital Kavramları
Detaylıİstatistiksel Mekanik I
MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu 8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği 2007 Güz Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Şartları hakkında bilgi almak için
DetaylıBÖLÜM 4: NÜKLEER DÜZEY SPEKTRUMU ve ÇEKİRDEK OLUŞUMLARI
BÖLÜM : NÜKLEER DÜZEY SPEKTRUMU ve ÇEKİRDEK OLUŞUMLARI.1. NÜKLEER DÜZEY SPEKTRUMU Birbirini takip eden çekirdeklerin yapısı, sabit derinlik ve artan çekirdek kütle numarası ile orantılı bir yarıçapa bağlı
DetaylıKİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü
KİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü Bu slaytlarda anlatılanlar sadece özet olup ayrıntılı bilgiler ve örnek çözümleri derste verilecektir. BÖLÜM 4 PERİYODİK SİSTEM
DetaylıATOMUN YAPISI. Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir.
ATOMUN YAPISI ATOMUN YAPISI Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomda bulunan yükler; negatif yükler ve pozitif yüklerdir. Atomu oluşturan parçacıklar: * Cisimden cisme
DetaylıRADYASYON FİZİĞİ 1. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu
RADYASYON FİZİĞİ 1 Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu Herbirimiz kısa bir süre yaşarız ve bu kısa süre içerisinde tüm evrenin ancak çok küçük bir bölümünü keşfedebiliriz Evrenle ilgili olarak en anlaşılamayan
Detaylı8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği
MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu 8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği 2007 Güz Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Şartları hakkında bilgi almak için
DetaylıElement atomlarının atom ve kütle numaraları element sembolleri üzerinde gösterilebilir. Element atom numarası sembolün sol alt köşesine yazılır.
Atom üç temel tanecikten oluşur. Bunlar proton, nötron ve elektrondur. Proton atomun çekirdeğinde bulunan pozitif yüklü taneciktir. Nötron atomun çekirdeğin bulunan yüksüz taneciktir. ise çekirdek etrafında
DetaylıParçacık Fiziği. Dr. Bora Akgün / Rice Üniversitesi CERN Türkiye Öğretmenleri Programı Temmuz 2015
Parçacık Fiziği Dr. Bora Akgün / Rice Üniversitesi CERN Türkiye Öğretmenleri Programı Temmuz 2015 Parçacık Fiziğinin Standard Modeli fermion boson Dönü 2 Spin/Dönü Bir parçacık özelliğidir (kütle, yük
DetaylıTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. chem.libretexts.org
9. Atomun Elektron Yapısı Elektromanyetik ışıma (EMI) Atom Spektrumları Bohr Atom Modeli Kuantum Kuramı - Dalga Mekaniği Kuantum Sayıları Elektron Orbitalleri Hidrojen Atomu Orbitalleri Elektron Spini
DetaylıATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri
ATOMUN YAPISI ATOMLAR Atom, elementlerin en küçük kimyasal yapıtaşıdır. Atom çekirdeği: genel olarak nükleon olarak adlandırılan proton ve nötronlardan meydana gelmiştir. Elektronlar: çekirdeğin etrafında
DetaylıMagnetic Materials. 7. Ders: Ferromanyetizma. Numan Akdoğan.
Magnetic Materials 7. Ders: Ferromanyetizma Numan Akdoğan akdogan@gyte.edu.tr Gebze Institute of Technology Department of Physics Nanomagnetism and Spintronic Research Center (NASAM) Moleküler Alan Teorisinin
Detaylıİstatistiksel Mekanik I
MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu 8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği 2007 Güz Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Şartları hakkında bilgi almak için
DetaylıKIM 320 NÜKLEER KİMYA. Doç. Dr. Harun Reşit YAZAR
KIM 320 NÜKLEER KİMYA Doç. Dr. Harun Reşit YAZAR DERSİN HEDEFİ: Çekirdek büyüklükleri ve şekilleri ile ilgili alt yapı oluşturmak, çekirdek modelleri hakkında bilgi vermek. İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR
DetaylıFİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017
FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım I Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017 Klasik Yaklaşım Klasik kavramlarla yapılan bir istajsjk teorinin hangi koşullar alnnda
DetaylıBÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1
BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK Atom yapısı Bağ tipleri 1 Atomların Yapıları Atomlar başlıca üç temel atom altı parçacıktan oluşur; Protonlar (+ yüklü) Nötronlar (yüksüz) Elektronlar (-yüklü) Basit bir atom
DetaylıProton, Nötron, Elektron
Atomun Yapısı Atom Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Farklı yüklere sahip bu parçacıklar birbirini etkileyerek bir arada bulunur ve atomu oluşturur. Atomda bulunan yükler negatif ve
DetaylıNötronlar kinetik enerjilerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar
Nötronlar kinetik enerjilerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar Termal nötronlar (0.025 ev) Orta enerjili nötronlar (0.5-10 kev) Hızlı nötronlar (10 kev-10 MeV) Çok hızlı nötronlar (10 MeV in üzerinde)
DetaylıATOM NEDİR? -Atom elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir. Her canlı-cansız madde atomdan oluşmuştur.
DERS: KİMYA KONU : ATOM YAPISI ATOM NEDİR? -Atom elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir. Her canlı-cansız madde atomdan oluşmuştur. Atom Modelleri Dalton Bütün maddeler atomlardan yapılmıştır.
DetaylıMIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 1 Çözümler
Adam S. Bolton bolton@mit.edu MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 1 Çözümler 15 Şubat 2002 Problem 1.1 Kütleçekim ve Elektrostatik kuvvetlerin bağıl şiddetleri. Toz parçacıkları 50 µm çapında ve böylece yarıçapları
DetaylıELEKTRİKSEL POTANSİYEL
ELEKTRİKSEL POTANSİYEL Elektriksel Potansiyel Enerji Elektriksel potansiyel enerji kavramına geçmeden önce Fizik-1 dersinizde görmüş olduğunuz iş, potansiyel enerji ve enerjinin korunumu kavramları ile
DetaylıA. ATOMUN TEMEL TANECİKLERİ
ÜNİTE 3 MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ 1. BÖLÜM MADDENİN TANECİKLİ YAPISI 1- ATOMUN YAPISI Maddenin taneciklerden oluştuğu fikri yani atom kavramı ilk defa demokritus tarafından ortaya atılmıştır. Örneğin;
DetaylıSTANDART MODEL VE ÖTESİ. : Özge Biltekin
STANDART MODEL VE ÖTESİ : Özge Biltekin Standart model, bilim tarihi boyunca keşfedilmiş parçacıkların birleşimidir. Uzay zamanda bir nokta en, boy, yükseklik ve zaman ile tanımlanır. Alanlar da uzay zamanda
DetaylıBÖLÜM 26 İKİ ELEKTRON: UYARILMIŞ DÜZEYLER
BÖLÜM 26 İKİ ELEKTRON: UYARILMIŞ DÜZEYLER Son derste, Helyum atomunun temel enerji düzeyinin, bağımsız parçacık modeli kullanılarak makul bir şekilde tanımlandığını öğrenmiştik. Çok elektronlu atomlar
DetaylıUBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:
UBT 306 - Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim: 1. (a) (5) Radyoaktivite nedir, tanımlayınız? Bir radyoizotopun aktivitesi (A), izotopun birim zamandaki
DetaylıFİZİK 2 ELEKTRİK VE MANYETİZMA Elektrik yükü Elektrik alanlar Gauss Yasası Elektriksel potansiyel Kondansatör ve dielektrik Akım ve direnç Doğru akım
FİZİK 2 ELEKTRİK VE MANYETİZMA Elektrik yükü Elektrik alanlar Gauss Yasası Elektriksel potansiyel Kondansatör ve dielektrik Akım ve direnç Doğru akım devreleri Manyetik alanlar Akım nedeniyle oluşan manyetik
DetaylıFİZİK 4. Ders 10: Bir Boyutlu Schrödinger Denklemi
FİZİK 4 Ders 10: Bir Boyutlu Schrödinger Denklemi Bir Boyutlu Schrödinger Denklemi Beklenen Değer Kuyu İçindeki Parçacık Zamandan Bağımsız Schrödinger Denklemi Kare Kuyu Tünel Olayı Basit Harmonik Salınıcı
DetaylıATOMUN KUANTUM MODELİ
ATOMUN KUANTUM MODELİ 926 yıllarında Erwin Schrödinger Heisenberg den bağımsız olarak de Broglie nin hipotezinden ilham alarak tüm parçacıkların hareketinin hesaplanabileceği bir dalga mekaniği oluşturmuştur.
DetaylıMassachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü Fizik 8.01 Ödev # 7 Güz, 1999 ÇÖZÜMLER Dru Renner dru@mit.edu 7 Kasım 1999 Saat: 21.50 Problem 7.1 (Ohanian, sayfa 271, problem 55) Bu problem boyunca roket
DetaylıBMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri
BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri Atom Yapısı ve Atomlar Arası Bağlar Dr. Ersin Emre Ören Biyomedikal Mühendisliği Bölümü Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü TOBB Ekonomi ve Teknoloji
DetaylıMaddeyi Oluşturan Tanecikler
Maddeyi Oluşturan Tanecikler a) Saf Madde : Kendine özgü fiziksel ve kimyasal özellikleri olan, ayırt edici özellikleri bulunan ve bu ayırt edici özellikleri sabit olan maddelere saf madde denir. Elementler
DetaylıProf. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü
101537 RADYASYON FİZİĞİ Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü TEMEL KAVRAMLAR Radyasyon, Elektromanyetik Dalga, Uyarılma ve İyonlaşma, peryodik cetvel radyoaktif bozunum
Detaylı, bu vektörün uzay ekseni üzerindeki izdüşümüdür. Bunlar şu değerlere sahiptir:
.. AÇISAL MOMENTUM Çekirdek ve çekirdekteki parçacıkların açısal momentumları vardır. Bu özellik her türlü nükleer reaksiyonda gözlenir. Açısal momentumun gözlenebilir özelliği açısal momentum vektörünün
DetaylıFİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I
FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I Bölüm 3. Örgü Titreşimleri: Termal, Akustik ve Optik Özellikler Dr. Aytaç Gürhan GÖKÇE Katıhal Fiziği - I Dr. Aytaç Gürhan GÖKÇE 1 Bir Boyutlu İki Atomlu Örgü Titreşimleri M 2
DetaylıDalton atom modelinde henüz keşfedilmedikleri için atomun temel tanecikleri olan proton nötron ve elektrondan bahsedilmez.
MODERN ATOM TEORİSİ ÖNCESİ KEŞİFLER Dalton Atom Modeli - Elementler atom adı verilen çok küçük ve bölünemeyen taneciklerden oluşurlar. - Atomlar içi dolu küreler şeklindedir. - Bir elementin bütün atomları
DetaylıESM 309-Nükleer Mühendislik
Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü ESM 309-Nükleer Mühendislik Prof. Dr. H. Mehmet ŞAHİN Bölüm 3: Çekirdek Reaksiyonları Nötron Madde Etkileşimi Nötron Çekirdek
DetaylıBohr Atom Modeli. ( I eylemsizlik momen ) Her iki tarafı mv ye bölelim.
Bohr Atom Modeli Niels Hendrik Bohr, Rutherford un atom modelini temel alarak 1913 yılında bir atom modeli ileri sürdü. Bohr teorisini ortaya koyarak atomların çizgi spektrumlarının açıklanabilmesi için
DetaylıMADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ
MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ 1. Atomun Yapısı KONULAR 2.Element ve Sembolleri 3. Elektronların Dizilimi ve Kimyasal Özellikler 4. Kimyasal Bağ 5. Bileşikler ve Formülleri 6. Karışımlar 1.Atomun Yapısı
Detaylı8.04 Kuantum Fiziği DersXIX
Bu takdirde yani, 1 = a ˆ 0 de bir enerji özdurumudur, ancak 0 için enerjisi 1hω yerine 3 hω dir. 2 2 Benzer şekilde, 2 = a ˆ 1 inde bir enerji özdurumu olduğunu fakat enerjisinin 5 hω, vs. 2 söyleyebiliriz.
DetaylıCERN VE HİGGS HİGGS PARÇACIĞI NEDİR? Tuba KÖYLÜ Bilişim Teknolojileri Öğretmeni Şanlıurfa İl Milli Eğitim Müdürlüğü 27 Haziran 2017
CERN VE HİGGS HİGGS PARÇACIĞI NEDİR? Tuba KÖYLÜ Bilişim Teknolojileri Öğretmeni Şanlıurfa İl Milli Eğitim Müdürlüğü 27 Haziran 2017 2 CERN CERN; Fransızca Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi kelimelerinin
Detaylı1) İzotop, izoton ve izobar niceliklerini tanımlayarak örnekler
1) İzotop, izoton ve izobar niceliklerini tanımlayarak örnekler veriniz. ii İzotop: p Bir elementin, aynı proton sayılı ancak, farklı nötron sayılı çekirdekleri o elementin izotoplarıdır. Örnek: U ; U
DetaylıManyetizma. Manyetik alan çizgileri, çizim. Manyetik malzeme türleri. Manyetik alanlar. BÖLÜM 29 Manyetik alanlar
ÖLÜM 29 Manyetik alanlar Manyetik alan Akım taşıyan bir iletkene etkiyen manyetik kuvvet Düzgün bir manyetik alan içerisindeki akım ilmeğine etkiyen tork Yüklü bir parçacığın düzgün bir manyetik alan içerisindeki
DetaylıDERS ÖĞRETİM PLANI. (Bölümden Bağımsız hazırlanmıştır
DERS ÖĞRETİM PLANI (Bölümden Bağımsız hazırlanmıştır TÜRKÇE 1 Dersin Adı: ÇEKİRDEK FİZİĞİ 2 Dersin Kodu: FZK3004 3 Dersin Türü: Zorunlu, 4 Dersin Seviyesi: Lisans 5 Dersin Verildiği Yıl: 2011-2012 6 Dersin
DetaylıBİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ
BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ KİMYASALBAĞLAR BAĞLAR KİMYASAL VE HÜCRESEL REAKSİYONLAR Yrd. Doç.Dr. Funda BULMUŞ Atomun Yapısı Maddenin en küçük yapı taşı olan atom elektron, proton ve nötrondan oluşmuştur.
DetaylıAlfa Bozunumu Alfa bozunumu
Alfa Bozunumu 05.07.008 Alfa bozunumu Alfa bozunumu: Alfa 908 yılında Rutherford tarafında açıklanmıştı. Nın bir He çekirdeği oluğu biliniyor 4 He 930 yılında nın hava da ki erişim menzili 3,84 cm olduğu
DetaylıHerbir kuarkın ters işaretli yük ve acayipliğe sahip bir anti kuarkı vardır: TİP (ÇEŞNİ,flavor) YÜK ACAYİPLİK. u (up, yukarı) 2/3 0
Hardronlar neden böyle ilginç şekillere uyarlar? Cevap Gell-Mann ve Zweig tarafından (birbirinden bağımsız olarak) Verildi: Tüm hardronlar KUARK denilen daha temel bileşenlerden oluşmuştur! Kuarklar bir
DetaylıNORMAL ÖĞRETİM DERS PROGRAMI
NORMAL ÖĞRETİM DERS PROGRAMI 1. Yarıyıl 1. Hafta ( 19.09.2011-23.09.2011 ) Nükleer reaktör türleri ve çalışma prensipleri Atomik boyuttaki parçacıkların yapısı Temel kavramlar Elektrostatiğin Temelleri,
DetaylıParçacık Fiziği Söyleşisi
Parçacık Fiziği Söyleşisi Saleh Sultansoy - TOBB ETÜ Gökhan Ünel - UC Irvine HPFBU2012 12-19 Şubat, Kars, Kafkas Üniversitesi 1 Parçacık fiziği Maddenin ve etkileşimlerin alt yapısını anlamak 2 Büyük Patlama
DetaylıMASSACHUSETTS TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ Fizik Bölümü Fizik 8.04 Bahar 2006 SINAV 1 Salı, Mart 14, :00-12:30
Fizik Bölümü Fizik 8.04 Bahar 2006 SINAV 1 Salı, Mart 14, 2006 11:00-12:30 SOYADI ADI Öğrenci No. Talimat: 1. TÜM ÇABANIZI GÖSTERİN. Tüm cevaplar sınav kitapçığında gösterilmelidir? 2. Bu kapalı bir sınavdır.
Detaylı