1 / 28

Ders:1 Çekirdek fizikte 1) Temel Kavramlar 2) Birimler ve Boyutlar

Ders:1 Çekirdek fizikte 1) Temel Kavramlar 2) Birimler ve Boyutlar. Universiumun oluşumu: Big Bang (büyük patlama) Kuarkların oluşumu (Baryon, meson) 1s Hafif elementlerin oluşumu (d, He, Li) 3dk Atomların oluşumu 10 5 y Yıldızların oluşumu 10 9 y

golda
Download Presentation

Ders:1 Çekirdek fizikte 1) Temel Kavramlar 2) Birimler ve Boyutlar

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Ders:1 Çekirdek fizikte 1) Temel Kavramlar 2) Birimler ve Boyutlar Çekirdek fiziği I ders:1

  2. Universiumun oluşumu: Big Bang (büyük patlama) Kuarkların oluşumu (Baryon, meson) 1s Hafif elementlerin oluşumu (d, He, Li) 3dk Atomların oluşumu 105 y Yıldızların oluşumu 109 y Güneş sistemimizin oluşumu 10.109 y İnsanların oluşumuna kadar geçen zaman 15.109 y Çekirdek fiziği I ders:1

  3. Çekirdek fiziği I ders:1

  4. Çekirdek fiziği I ders:1

  5. Çekirdek fiziği I ders:1

  6. Uzay 1026m Galaksi 1021m Kristal ve moleküler 10-3m 103m Atom 10-10 m Çekirdek: 3-10 fm =3-10.10-15m Nükleon: 10-15m Temel tanecikler: 10-18m Çekirdek fiziği I ders:1

  7. Temel KavramlarÇekirdek fiziğinin ortaya çıkışı:Universiyum başlangıcıKimyasal elementlerin oluşumuMaddenin temel yapısı Atom Çekirdek Kuark Soru işareti 10-8 cm 10-12 cm < 10-13 cm 1 eV 1 MeV > 1 GeV Çekirdek fiziği I ders:1

  8. En küçük temel tanecik kuarklardır. Kuarklar arası değişim kuvvetinin nedeni kütlesi olmayan (baryon) glüonlardır. Bu konu QCD (Quantumchromodnamik) le açıklanır. Bir nükleonun oluşumu için 3 kuark bir araya gelmeli ki bir p veya n oluşun. İki nükleon arasında ise  mezonu alış verişi ile olur. Atomlar arasında foton larla mümkün. Bu konu (Quantumelektrodnamik) QED açıklanır. Ayrıca Coulomb potansiyel yardımı ile atom ve moleküller arasındaki bağ açıklana bilir. Çekirdek yapısı çok tanecik sistemidir. Atom da ki gibi bazı modeller geliştirilerek çekirdek yapısı ve simetrisi açıklanmaya çalışılır. Örnek: Atomda bir elektron nasıl açıklanması gerekirse. Çekirdek te de bir n veya bir p bir takım modeller yardımı ile açıklama getirilir. Örnek:Pauli prensibi gibi. Çekirdek fiziği I ders:1

  9. Röntgen ışının buluşu (Röntgen 1895) • Radioaktif buluşu (Becqurel 1896) • Elektronun buluşu (Thomson 1897) Elektron özelikler: Yük: e=1.602 10-19C (Millikan 1910) Kütlesi: me=0,51 MeV/c2 Spin: s=1/2 h Çekirdek fiziği I ders:1

  10. Atom çekirdeğinin varlığı 1911 – 1913 yıllarında Rutherford tarafından yapılan  nın Au, Al, Cu hedeften sapma deneyleridir. Coulomb itme gücü mevcut. Buradan R<3.10-12 cm Ölçülen en küçük R(He) =2,4.10-13 cm R(Mg) =4.10-13 cm O zamana kadar Thomson atom modeli geçerliydi. p ve e-varlıkları kabul edilmişti. Nötron n bilinmiyordu. Daha sonra yapılan deneylerde n mermi olarak kullanılınca p ve n arasında Coulomb potansiyeli yok. Çekirdek fiziği I ders:1

  11. Thomson Atom modeli Rutherford Modeli: Pozitif yükler eşit dağılım Yükler çekirdekte yoğunlaşmış R= 10-8 cm R = 10-12 cm Suni olarak üretilen radioaktif bozunumda ki deneylerde alfa elektron ve proton emisiyonu gözlenmiştir. İlk düşünce A-Z kadar e- varlığıdır. 1932 n buluşu ile N=A-Z olduğu görülmüştür. Çekirdek fiziği I ders:1

  12. Thomson modeline göre  saçılması sınırlı büyük açılarda mümkün değil Rutherford modeline göre  saçılması büyük açılarda mümkün. Çekirdek fiziği I ders:1

  13. Çekirdek fiziği I ders:1

  14. Çekirdek fiziği I ders:1

  15. Protondan dolayı çekirdekten dışarı doğru bir Elektro Manyetik alan vardır. EA + – doğrudur. Proton ve elektronların sayısı ile aynıdır dolayısıyla atom nötr olur. Elektronların etkileşmesi ihmal edilir. Kuarklar: glüonlarla biri birine bağlılar. up kuark (u) +2/3 ud+(Q=1) down kuark (d) –1/3 du- (Q=-1) uud +e yük p (proton) ddu 0 yük n (nötron) boyutu <10-18 m Çekirdek fiziği I ders:1

  16. p ve n arasında  mezonu alış verişi vardır. Dolayısıyla p ve n arasında çekici kuvvet var. Kuarklar arasında glüonlar kuvvetli etkileşme Nükleonlar arsında  mezonu çekici kuvvet m = 140 MeV me = 0.5 MeV mpmn=103 MeV mpmn >m neden: kuarklar arasındaki etkileşme np+e-++ pn+e++ Çekirdek fiziği I ders:1

  17. Çekirdekte ki tanecikler arasında ki reaksiyonlar (~ fm) kuvvetli ve yumuşak reaksiyonlardır ve EM reaksiyonlardan daha kuvvetli. Gravitasyon Elektromağnetik reaksiyonlar Yumuşak tepkiler Kuvvetli tepkiler Çekirdek fiziği I ders:1

  18. Çekirdek fiziği I ders:1

  19. Bir çekirdek Z proton ve N nötrondan oluşur. A kütlesi sayısı A= N+Z Z eşit ise Isotop N eşit ise Isoton A eşit ise Isobar Çekirdek fiziği I ders:1

  20. Çekirdek fiziği I ders:1

  21. Çekirdek Nükleonlardan (n ve p) oluşur. • Elektronlar çekirdekte bulunmazlar. • P ve e- arasındaki kuvvet Coulomb kuvvetidir. • Çekirdekten yayınlanan e- • 1 MeV civarında. • Çekirdeğin spin ölçümü: Döteryum (A=2 Z=1) spini 1 dir. • Halbuki p ve e- spinleri ½ dir. • Buna göre 2p bir e- olmalıydı. • Sonuç: Elektronlar çekirdekte bulunmazlar. • Nötron bulunur (1932 Chadwick) Stabil Çekirdekler Çekirdek fiziği I ders:1

  22. Ag 109 48.161 39.6 s 1  88 e-  4.7+87 Periyodik cetvelden elementi okuma Ag stabil ve tabiata saf bulunma oranı % 48.161  4.7 ise (n, ) reaksiyonunda tesir kesitini veriyor. Uyarılmış 109Ag  =88 keV ile temel seviyeye döner. Ayrıca bu reaksiyonda konversiyon e- gözlenir. Yarılanma zamanı 39.6 s Çekirdek fiziği I ders:1

  23. Çekirdek fiziği I ders:1

  24. Çekirdek çeşitli özeliklerle belirlenirler. Örnek: Yarıçap, kütle, kararlılık,bozunma modları, yarı ömürler, spin, tesir kesitleri, manyetik ve elektrik geçiş özelikleri sayılabilir. Bugüne kadar 108 kararlı ve 1000 üzerinde çekirdek bulunmuştur. Son yıllarda GSI yapılan deneylerde yeni elementler 116 kadar bulundu. Çekirdek fiziği I ders:1

  25. 2) BİRİMLER : Uzunluk: Çekirdek çapı: fm (Fermi) cinsinde 1 fm = 10-15 m Enerji: Enerji eV cinsinde 1 eV = 1.602 10-19 J Atom fizik: eV Çekirdek fiziği: keV, MeV Yüksek enerji fiziği: GeV, TeV Kütle: (1u=1/12m [12C] =1.66 10-27 kg) E=mc2 [MeV/c2] 1 u= 931.5 MeV , c2=931,502MeV/u Çekirdek fiziği I ders:1

  26. Zaman: 5He ve 8Be gibi bazı çekirdekler 10-20 s parçalanırlar. Bir çok nükleer reaksiyonlar bu zaman ölçeği içinde gerçekleşir. Gama bozunmları: 10-9 (nanosaniye, ns) ve 10-12(picosaniye, ps) zaman aralığında ki bir yarı ömür arasında meydana gelir. Alfa ve Beta daha uzun zamana tekabül eder. Çekirdek fiziği I ders:1

  27. Kuantum mekanik sistem: Einstein Enerji ve kütle bağıntısı E=mc2 C=2,998 108 m/s Plank sabiti: ħ ħ=6,582*10-22 MeVs =197 MeV fm/c =e2/ħc=1/137 Çekirdek fiziği I ders:1

More Related