Atomun Tarihsel Gelişimi? Atom Nedir? Atomun Yapısı

Hava,su,dağlar,hayvanlar,bitkiler,koltuk,kısacası en ağırından en hafifine kadar
gördüğümüz ,dokunduğumuz ,hissettiğimiz herşey atomdan meydana
gelmiştir.Elinizde tutuğunuz kitabın herbir sayfası milyarlarca atomdan
oluşur.Atomlar öyle küçük parçalardır ki,en güçlü mikroskopla dahi bir tanesini
görmek mümkün değildir.Bir atomun çapı ancak milimetrenin milyonda biri
kadardır.

Bu küçüklüğü bir insanın
gözünde canlandırması pek mümkün değildir.O yüzden bunu bir örnekle açıklamaya
çalışalım:

Elinizde bir anahtar olduğunu düşünün. Kuşkusuz bu anahtarın içindeki
atomları görebilmemiz mümkün degildir.Atomları mutlaka görmek istiyorum
diyorsanız,elinizdeki anahtarı dünyanın boyutlarına getirmemiz
gerekecektir.Elinizdeki anahtar dünya boyutunda büyürse,işte o zaman anahtarın
içindeki her bir atom bir kiraz büyüklüğüne ulaşır ve sizde onları
görebilirsiniz.

Yine bu küçüklügü kavraya bilmek ve herseyin nasıl atomlarla dolu
olabildigini görebilmek içinbir örnek daha verelim:

Bir tuz tanesinin tüm atomlarını saymak istedigimizi düsünelim.Saniyede
bir milyar (1.000.000.000) tane sayacak kadar eliçabuk olduguuzuda varsayalım.Bu
dikkate deger beceriye karsın bu ufacık tuz tanesi içindeki atom sayısını tam
olarak tesbit edebilmek için besyüz yıldan fazla zamana ihtiyacımz olacaktır.

Peki bu kadar küçük bir yapının içinde ne vardır?

Bu derece küçük olmasına rağmen atomun içinde evrende gördüğümüz sistemle
kıyaslayabileceğimiz derecede kusursuz bir sistem bulunmaktadır.

Her atom, bir çekirdek ve çekirdeğin çok uzağındaki yörüngelerde
dönüp-dolaşan elektronlardan oluşmuştur.Çekirdeğin içinde ise proton ve nötron
ismi verilen başka parçacıklar vardır.

Çekirdek,atomun tam merkezinde
bulunmaktadır ve atomun niteliğine göre belirli sayıda proton ve nötrondan
oluşmuştur.Çekirdeğin yarı çapı,atomun yarıçapının onbinde biri kadardır.Rakam
olarak erilirse;atomun yarıçapı 10^-8cm, çekirdeğin yarıçapı ise 10^-12cm
kadardır. Dolayısıyla çekirdeğin hacmi atomun hacminin 10 milyarda biri eder.

Bu küçüklüğü yine
gözümüzde canlandıramayacağımıza göre, kiraz örneğimizden devam edebiliriz. 
Biraz önceki sayfada bahsettiğimiz gibi elinizdeki anahtarı dünya boyutuna
getirdiğimizde ortaya çıkan kiraz büyüklüğündeki atomların içinde çekirdeği
arayalım.Ama bu arayış boşunadır,çünkü böyle bir ölçekte de çok daha küçük olan
çekirdeği gözlemleme olanağımız kesinlikle bulunamaz.Gerçekten bir şey
görebilmek için yine ölçü değiştirmek gerekecektir.Atomumuzu temsil eden kiraz
yeniden büyüyüp ikiyüz metre yüksekliğinde kocaman bir top olacaktır. Bu akıl
almaz boyuta karşın atomumuzun çekirdeği yine de çok küçük bir toz tanesinden
daha iri duruma gelmeyecektir.

Öyle ki, çekirdeğin 10^-13cm olan ile atomun 10^-5cm
olan çapını kıyasladığımızda şöyle bir sonuç ortaya çıkar:Atomu bir küre
şeklinde kabul ederek bu küreyi tamamen çekirdekle doldurmak istediğimiz
taktirde bu iş için 10¹⁵ atom çekirdeği gerekecektir.

ancak bundan daha şaşırtıcı bir durum vardır;Boyutları 10 milyarda biri
olmasına rağmen, çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin %99.95'ni
oluşturmaktadır.Peki birşey nasıl olurda bir yandan kütlesinin yaklaşık tamaını
oluştururken,diğer yandan da hemen hemen hiç yer kaplamasın?

Bunun sebebi şudur:Atomun kütlesini oluşturan yoğunluk tüm atoma eşit
olarak dağılmamıştır, yani atomun bütün kütlesi atomunçekirdeğine birikmiştir.
Diyelim ki ,sizin 10 milyon m² bir evimiz var ve bu evin tüm eşyasını
1 m² 'lik bir odada toplamanız gerekiyor .Bunu yapabilir misiniz?
Tabii ki hayır. Ancak atom çekirdeği dünyada eşi-benzeri ,olmayan çok büyük bir
güçle bunu yapabilmektedir.

1932 yılına dek ,çekirdeğin proton ve elektronlardan oluştuğu sanılıyordu.
Ancak yapılan araştırmalarla elektronların değil nötronların atom çekirdeğini
oluşturduğu anlaşıldı.Atom çekirdeine sığabilen bir protonun büyüklüğü ise 10^-15
metredir.Elektronlar, çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde durmaksızın
dönen parçacıklardır ve çekirdeği elektrik yükünden oluşan bir zırh gibi
kuşatırlar. Elektronları daha yakından inceleme ve onlara bakabilme imkanımız
olsaydı, onların tıpkı dünyamız gibi hareket ettiklerini görürdük. Evet;
elektronlar tıpkı dünyanın güneş çevresinde dönerken aynı zamanda kendi
çevresinde dönmesi gibi dönerler.
Ancak kuşkusuz, elektronların büyüklüğü dünyanın büyüklüğünden çok
farklıdır. Eğer bir kıyas yapmak gerekirse; bir atomu dünya kadar büyütsek, bir
elektron sadece bir elma boyutuna gelecektir.
En güçlü mikroskopların bile göremeyeceği kadar küçük bir alanda
dönüp-duran onlarca elektron, atomun içinde çok karışık bir trafik yaratır.
Ancak, elektronlar atomun içinde en ufak bir kazaya yol açmazlar. Üstelik atomun
içinde yaşanacak en ufak bir kaza atom için felaket olabilir ama atom, kendi
sonunu getirecek bu felaketi hiçbir zaman yaşamaz ve varlığını sürdürür.
Elektronlar, nötron ve protonların neredeyse ikibinde biri kadar ufaklıkta
parçacıklardır. Bir atomda, protonlarla eşit sayıda elektron bulunur ve her
elektron her bir protonun taşıdığı artı (+) yüke eşit değerde eksi (-) yük
taşır. Çekirdekteki toplam artı (+) yük ile elektronların toplam eksi (-) yükü
birbirini dengeler ve atom nötr olur. Elektronların taşıdıkları elektrik yükü
itibariyle bazı fizik kurallarına uymaları gerekir. Bu fizik kuralları �aynı
elektrik yüklerinin birbirini itmesi ve zıt yüklerin birbirlerini çekmesi�dir.
İlk olarak; normal koşullarda hepsi eksi yüklü olan elektronların bu kurala uyup
birbirlerini itmeleri ve çekirdeğin etrafından dağılıp-gitmeleri gerekir. Ancak
durum böyle olmaz. Eğer, elektronlar çekirdeğin etrafından dağılsalardı, tüm
evren boşlukta dolaşan, proton, nötron ve elektronlardan ibaret olurdu.

Bu durum da tabii olarak evrenin sonunun gelmesine sebep olurdu. kinci olarak;
artı yüke sahip olduğu için çekirdeğin, eksi yüklü elektronları kendine çekmesi
ve elektronların da çekirdeğe yapışmaları gerekir. Böyle bir durumda da çekirdek
bütün elektronları kendine çeker ve atom içine çöker. Ancak bu olumsuzlukların
hiçbiri olmaz! Elektronların az önce belirttiğimiz (1.000 km/s) olağanüstü kaçış
hızları, bunların birbirlerine uyguladıkları itici kuvvet ve çekirdeğin
elektronlara uyguladığı çekim kuvveti o kadar hassas değerler üzerine
kurulmuştur ki bu üç zıt etken birbirlerini mükemmel bir şekilde dengelerler.
Sonuçta atomdaki bu muazzam sistem dağılıp parçalanmadan sürüp gider. Atoma etki
eden bu kuvvetlerden birinin olması gerekenden çok az daha fazla veya az olması
atom diye bir kavramın hiç varolmamasına neden olurdu

Kaynak:http://stu.inonu.edu.tr/~e0499229/