Atomun Elektrikli Yapısı
1. Çekirdekteki Dev Güç: Güçlü Nükleer Kuvvet
Çevremizde gördüğümüz her şeyin, kendimiz de dahil olmak üzere
atomlardan oluştuğunu ve bu atomların da pek çok parçacıktan meydana
geldiğini gördük. Peki bir atomun çekirdeğini oluşturan tüm bu
parçacıkları bir arada tutan güç nedir? İşte çekirdeği bir arada tutan
ve fizik kurallarının tanımlayabildiği en şiddetli kuvvet olan bu
kuvvet, "güçlü nükleer kuvvet"tir.
Bu kuvvet atomun çekirdeğindeki protonların ve nötronların dağılmadan
bir arada durmalarını sağlar. Atomun çekirdeği bu şekilde oluşur. Bu
kuvvetin şiddeti o kadar fazladır ki, çekirdeğin içindeki protonların
ve nötronların adeta birbirine yapışmasını sağlar. Bu yüzden bu kuvveti
taşıyan çok küçük parçacıklara Latince'de "yapıştırıcı" anlamına gelen
"gluon" denilmektedir. Bu yapışmanın şiddeti çok hassas ayarlanmıştır.
Bu yapıştırıcının kuvveti protonların ve nötronların birbirlerine
istenilen mesafede bulunmalarını sağlamak için özel olarak tespit
edilmiştir. Söz konusu kuvvet biraz daha yapıştırıcı olsa protonlar ve
nötronlar birbirlerinin içine geçecek, biraz daha az olsa dağılıp
gideceklerdi. İşte bu kuvvet Büyük Patlama'nın ilk saniyelerinden beri
atomun çekirdeğinin oluşması için gerekli olan yegane değere sahiptir.
Güçlü nükleer kuvvetin açığa çıktığı zaman ne kadar büyük tahrip gücü
olduğunu bize Hiroşima ve Nagazaki'deki tecrübeler göstermiştir. Atom
bombalarının bu denli etkili olmasının tek sebebi atom çekirdeğinde
saklanan gücün açığa çıkmasıdır.
2. Atomun Emniyet Kemeri: Zayıf Nükleer Kuvvet
Şu an yeryüzündeki düzeni sağlayan en önemli etkenlerden biri de atomun
kendi içinde dengeli bir yapıya sahip olmasıdır. Bu denge sayesinde
maddeler bir anda bozulmaya uğramaz ve insanlara zarar verebilecek
ışınları yaymaz. Atom bu dengesini çekirdeğindeki protonlarla nötronlar
arasında var olan "zayıf nükleer kuvvet" sayesinde elde eder. Bu kuvvet
özellikle içinde fazla nötron ve proton bulunduran çekirdeklerin
dengesini sağlamada önemli bir rol oynar. Bu dengeyi sağlarken
gerekirse bir nötron protona dönüşebilir.
Bu işlem sonucunda çekirdekteki proton sayısı değiştiği için, artık
atom da değişmiş, farklı bir atom olmuştur. Burada sonuç çok önemlidir.
Bir atom parçalanmadan, başka bir atoma dönüşmüş ve varlığını korumaya
devam etmiştir. İşte bu şekilde de canlılar kontrolsüz bir şekilde
çevreye dağılıp insanlara zarar verecek parçacıklardan gelebilecek
tehlikelere karşı adeta bir emniyet kemeri gibi korunmuş olur.
3. Elektronları Yörüngede Tutan Kuvvet: Elektromanyetik Kuvvet
Bu kuvvetin keşfedilmesi fizik dünyasında bir çığır açtı. Her cismin
kendi yapısal özelliğine göre bir "elektrik yükü" taşıdığı ve bu
elektrik yükleri arasında bir kuvvet olduğu öğrenilmiş oldu. Bu kuvvet
zıt elektrik yüklü parçacıkların birbirini çekmesini, aynı yüklü
parçacıkların da birbirlerini itmelerini sağlar. Bu sayede bu kuvvet
atomun çekirdeğindeki protonlarla çevresindeki yörüngelerde dolaşan
elektronların birbirlerini çekmelerini sağlar. İşte bu şekilde atomu
oluşturacak iki ana unsur olan "çekirdek" ve "elektronlar" bir araya
gelme fırsatı bulurlar.
Bu kuvvetin şiddetindeki en ufak bir farklılık elektronların çekirdek
etrafından dağılmasına ya da çekirdeğe yapışmasına neden olur. Her iki
durumda da atomun, dolayısıyla madde evreninin oluşması imkansız hale
gelir. Oysa bu kuvvet ilk ortaya çıktığı andan itibaren sahip olduğu
değer sayesinde çekirdekteki protonlar elektronları atomun oluşması
için gereken en uygun şiddette çeker.
Güçlü nükleer kuvvet
15
Zayıf nükleer kuvvet
7,03.10 -3
Elektromanyetik kuvvet
3,05.10 -12
