Atomun Yapısı Nasıl Aydınlatıldı?

[denizindibi]

Atomun Yapısı Nasıl Aydınlatıldı?
Newton zamanındaki atom modeli küçük, sert ve dayanıklı bir küre şeklindeydi. Dalton'un kafasındaki atom da bundan farklı değildi. Bu öykü , oldukça ilginç. "Atom" sözcüğü, parçalanamayan anlamında Yunanca "atomos" sözcüğünden geliyor. Bir zamanlar atomlar, maddenin parçalanamayan temel yapı taşları olarak düşünülüyordu. Elinize aldığınız bir maddeyi bölmeye başlayıp devam ettiğinizi düşünün. Bir bakır teli alalım ve onu sürekli bölelim. Peki nereye kadar? Sanki bunu yapan insanın bir sabır sınırı var: işte o sınır atomlar. Öyle ya bakırı, bakır yapan bir alt limit parça olmalı. Işte o, bakır atomu. Bu sınırı, yani bölünemez atom kavramını fazlaca küçümsemeyin. Bugün atomun parçalanabileceğini biliyoruz. Ama bunu daha çok yeni zamanlarda, 20. yüzyılın ortalarında öğrendik. Atom, kendisi proton, nötron ve elektron denen üç temel parçacıktan oluşuyor. Iyi de bunun böyle olduğu nasıl anlaşıldı? Atomun içine yolculuğun yollarını atomun parçacıkları aydınlattı. Madde ışık, madde elektrik ilişkileri ve radyoaktifliğin anlaşılması,atomun yapısının aydınlatılmasını sağladı.

Konuyu, çeşitli yönleriyle düşünmeniz için bir gerçeği daha eklemeliyim. Atomun kimya alanında ortaya çıkması 1803 gibi erken bir tarihte gerçekleşmesine karşın, fizikçilerin bunu kabul etmesi, 1913 Bohr Kuramına dek sürebilmiştir! Bu “tarihsel gerçek”, kimyacıların atomunu yapısını aydınlatmada pek katkısı olmadığını iddia eden fizikçilerin özellikle bilmesi gereken bir olgudur!... Radyoaktiflik Ne Demektir? Tarihin en büyük rastlantısal (tesadüfi) keşiflerinden biri, 1896 yılında yapıldı: H. Becqerel ( 1852-1908) uranyum tuzu kristallerinin ışın yayınladığını tesadüfen gördü. Işığa karşı korunmuş olmasına karşın fotoğraf plağını bu maddeden yayılan ışımanın kararttığını gördü. Kontrollü olarak pek çok gözlem yaptı. Kristalden, hiçbir uyarı almaksızın ışın yayınlandığını ve bunun yeni tip bir ışıma olduğunu saptadı. Uranyumun kendiliğinden radyasyon yayınlama olayı, kısa bir zaman sonra radyoaktiflik olarak adlandırıldı. Diğer araştırıcılar da bazı maddelerin radyoaktif olduklarını gösterdiler. Bu tür çalışmalar içinde en anlamlı araştırma Marie ve Pierre Curie tarafından yapılmıştır. Radyoaktif bir cevher (filiz) olan pitchblend'in tonlarcası, uzun yıllar süren dikkatli ve yorucu kimyasal arıtma işlemlerine tabi tutuldu. Sonuçta, her ikisi de radyoaktif olan ve daha önce bilinmeyen iki yeni elementin varlığı Curie'ler tarafından rapor edildi. Bu elementler, polonyum ve radyum olarak adlandırıldı. Rutherford'un saçılması ile ile ilgili ünlü çalışması dahil, sonraki tüm deneyler radyoaktifliğin, kararsız atom çekirdeklerinin bozunması sonucu oluştuğunu gösterdi. Bir elementin kendiliğinden, hiçbir dış etkiye bağlı olmaksızın başka bir elemente dönüşmesidir radyoaktiflik. Uranyumun tüm izotopları radyoaktiftir. Alfa ve beta parçacıkları yayarak kurşun izotoplarına dönüşürler. Bu özellik, sıcaklığa, basınca, katalizöre ve başka çevre koşullarına bağlı değildir. Her radyoaktif maddenin bir yarı ömrü ya da yarılanma süresi vardır. Örneğin uranyum-238 in kurşun-206' ya dönüşmesinin yarı ömrü 4.5 milyar yıldır. Yani şu anda elinizde 1 gram uranyum varsa, bu 4.5 milyar yıl önce 2 gramdı. Kayaların içindeki uranyum-238 ve kurşun-206 oranlarından yararlanılarak o kayaların yaşları belirtilebilir.