kaynağı değiştir]
Ana madde: Atomaltı parçacık
Atom sözcüğü her ne kadar “daha küçük parçacıklara bölünemeyen” gibi bir anlam taşısa da, çağdaş bilimde atom “atomaltı parçacıkların birleşimi” olarak tanımlanır. Atomdaki üç temel parçacık elektron, proton ve nötrondur. Bütün elementlerin atomlarında bu üç parçacık mutlaka bulunur; tek istisnası hidrojen-1 atomudur ki bu atomda nötron yoktur. Ayrıca herhangi bir hidrojen katyonunun elektronu da yoktur. Bundan dolayı hidrojen-1 atomunun katyonuna proton da denir.
Negatif yüklü olan elektron, bu parçacıklar arasında 9,11−31 kg ile en hafif olanıdır. Boyutlarının ölçümü mevcut tekniklerle mümkün değildir. Proton pozitif yüklüdür ve kütlesi, 1,−27 kg, yani elektronun kütlesinin katıdır. Protonun kütlesi, atomdaki bağlanma enerjisine göre değişiklik gösterip azalabilir. Nötron ise yüksüz bir parçacıktır ve kütlesi 1,−27kg’dır. Nötron ve protonların boyutları, her ne kadar yüzeyleri tam olarak tanımlanamasa da, birbirlerine yakın değerdedir.
Standart modele göre, proton ve nötronlar kuark adı verilen temel parçacıklardan oluşurlar. Kuarklar bir çeşit fermiyondur ve maddenin iki temel bileşeninden (diğer bileşen leptondur) biridir. Her biri +2/3 veya -1/3 yüklü olan altı çeşit kuark vardır. Protonlar iki yukarı kuark bir tane de aşağı kuarktan oluşur. Böylece yükü " 2.(+2/3) + 1.(-1/3)= +1 ", yani pozitif olur. Nötronlar ise iki aşağı kuark bir de yukarı kuarktan oluşur ve " 1.(+2/3) + 2.(-1/3) = 0 " sonucu yüksüz olurlar. (Bu hesaplarda +2/3 yukarı kuark, -1/3 ise aşağı kuarkları gösteriyor). Bileşimlerindeki bu farklılık yüklerinin yanı sıra kütlelerinin de değişik olmasına neden olur. Kuarkları, gluonlar aracılığıyla, güçlü çekirdek kuvveti bir arada tutar. Gluon, fiziksel kuvvetleri sağlayan gauge bozonlarından biridir.
Çekirdek Yükü Nedir, Nasıl Bulunur?
Atom numarası, çekirdek yükü ve proton sayısı atomlarda birbirine eşittir. Örneğin Helyum atomunun çekirdek yükü 2 olarak ifade edilir.
Atom yapısında proton, elektron ve nötron bulunur. Atom merkezinde ise çekirdek yer almaktadır. Çekirdekte proton ve nötron bulunur. Atom içerisinde çekirdeklerin bulunması neredeyse imkansızdır. Çünkü çekirdekler oldukça küçük boyutlardadır. Çekirdek çevresinde ise elektronlar yer alır. Bu elektronlar çekirdek çevresinde rastgele dolaşmaktadır. Elektronlar; proton ve nötrondan çok daha küçük yapılardır.
Protonların kütleleri oldukça küçüktür. Nötron ile elektronlar da aynı şekildedir. Bu nedenle bu üçü arasında ilişki bulunur. Protonun kütlesi 1 olarak kabul edildiği zaman nötronun da protona benzer bir kütlesi olacak anlamına gelir. Bu nedenle de nötron kütlesi de 1 olur. Elektronlar ise proton ve nötrondan çok daha küçük yapılardır. 1/ kütleye sahiptirler
Protonlar, nötronlar ve elektronların birbirinden farklı yükleri vardır. Protonlar pozitif yüklere sahiptir. Nötronlar ise nötr yapıdadır. Elektronlar ise negatif yük ile yüklenmiştir. Atomların yükü her zaman nötr olmalıdır. Bu da bir atomdaki protonların her zaman aynı miktarda olması gerektiği anlamına gelmektedir.
Nötronların zaman zaman sayısı değişse de bu durum atom yükünü etkilemez. Bu sebeple çekirdek yükleri her zaman proton sayısına eşit olmaktadır. Atomlardaki çekirdek yüklerini hep proton sayısı belirler.
Başlığın diğer anlamları için Atom (anlam ayrımı) sayfasına bakınız.
Helyum atomunun yer aldığı grafikteki pembe kısım çekirdeği, siyah kısım ise elektron bulutunun dağılımını göstermektedir. Sağ üst köşede yer alan çekirdeğin büyütülmüş hâlindeki kırmızı küreler protonları, mor küreler ise nötronları göstermektedir. Çekirdek, gerçekte küresel simetriye sahiptir, ancak daha karmaşık çekirdekler için durum farklıdır. Siyah çizgi, bir ångströmdür (♠10m ya da ♠pm). | |
Sınıflandırma | Kimyasal elementlerin bilinen en küçük birimi |
---|---|
Kütle | ♠1,67×10 - ♠4,52×10kg |
Elektrik yükü | Sıfır (yüksüz) ya da iyon yüklü |
Yük çapı | ♠62pm (He) - ♠pm (Cs) (veri sayfası) |
Atom veya ögecik[1][2], bilinen evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapı taşıdır.[3] Atom Yunancada "bölünemez" anlamına gelen "atomos"tan türemiştir. Atomus sözcüğünü ortaya atan ilk kişi MÖ 'lı yıllarda yaşamış Demokritos'tur. Gözle görülmesi imkânsız, çok küçük bir parçacıktır ve sadece taramalı tünelleme mikroskobu (atomik kuvvet mikroskobu) vb. ile incelenebilir. Bir atomda, çekirdeği saran negatif yüklü bir elektron bulutu vardır. Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur. Atomdaki proton sayısı elektron sayısına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür. Elektron ve proton sayıları eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır. İyonlar oldukça kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için ortamdaki başka iyon ve atomlarla etkileşime girerler.[4]
Bir atom, sahip olduğu proton ve nötron sayısına göre sınıflandırılır: atomdaki proton sayısı kimyasal elementi tanımlarken, nötron sayısı da bu elementin izotopunu tanımlar. Her elementin radyoaktif bozunma veren en az bir izotopu vardır.
Elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur ve foton salınımı veya emilimi yaparak farklı seviyeler arasında geçişlerde bulunabilirler. Elektron, elementin kimyasal özelliklerini belirlemesinin yanı sıra atomun manyetik özellikleri üzerinde de oldukça etkilidir.