Atom Kuramı Nedir?
Atom kuramı, evrende varolan bütün cisimlerin, atom adı verilen küçük parçacıkların bir araya gelmesiyle oluştuğunu savunur ve bu atomların yapısını, özelliklerini ve ilişkilerini açıklamaya çalışır.
Atom Kuramının kökeni genellikle Antik Yunanlılara maledilir. Leucippus ve Democritos (M.Ö. 5. yy) cisimlerin atoma gelene kadar sürekli küçük parçacıklar halinde bölünebilirliğini öngörmüşlerdir. Atom, artık bölünemeyendir ve Yunanca atomos sözcüğünden türemiştir.
Antik Yunandaki soyut tanımlamasını bir yana bırakıp genel hatlarıyla yapı taşları olan proton, nötron ve elektrona ait bir takım genel bilgiler vererek atomu daha somut bir hale getirelim:
Elektronlar içinde proton ve nötronun bulunduğu çekirdek (nükleon) etrafında dairesel bir hareket yaparlar. Bu dairenin Hidrojen atomu için yarı çapı 1.4x10-15m. dir (rH=1.4x10-15m). Çekirdeğin yoğunluğu ise dçekirdek=2.5x1014g/cm3 dür.
kütle elektriksel yük
elektron 9.1x10-31kg (-) 1.6 x10-19C
proton 1.6 x10-27kg (+) 1.6 x10-19C
nötron ~1.6 x10-19kg yok
Nükleer enerji atomun çekirdeğindeki tepkimeler sonucu ortaya çıkar. Bu tepkimeler çekirdeğin bölünmesi (Fisyon) şeklinde olabileceği gibi çekirdek kaynaşması (Füzyon) şeklinde de olabilir. Birincisinde (Fisyon) tepkime kontrolsüz olması halinde atom bombası olur ve patlamanın ilk saniyesinin onda biri sürecinde 2.000.000oC ısı açığa çıkar. Peşi sıra etkisini yıllarca sürdürecek bir nükleer serpinti geniş bir alana yayılır. Hidrojen bombası, denetimsiz bir füzyon tepkimesidir ve açığa çıkan enerji fisyondakinden çok daha fazladır.
Modern bilimden farklı olarak Antik Yunanlıların atom kuramları planlı deneylere değil, soyut düşüncelere dayanır. Bütün cisimlerin özünde, onun meydana gelmesini sağlayan temel yapı taşı, atomun varlığı tartışılır. Dört unsurun -toprak, hava, ateş ve su- atomların temel karakterlerini belirlediği savunulur. Sayıları sonsuz olan atomlar karakterlerine ve şekillerine göre kategorilere ayrılır. Bu kategoriler doğanın anlaşılabilmesini kolaylaştırır. Atomlar hareketlidir ve bu hareketin var olabilmesi için gereken ortam boşluktur. Sonsuzluk, hareket ve boşluk atom kuramı içinde en çok tartışılan üç fiziksel olgudur. Bunun yanında evrenin yaradılışı gibi kozmoloji ve teolojiyi ilgilendiren konular hakkında bir açıklama sunulur. Evrenin oluşumu, hareket halindeki atomların tesadüfi çarpışmalarına bağlanarak, bir anlamda tanrıdan bağımsız bir yaradılış kurgulanır. Aynı zamanda doğadaki farklılıkların nedeni olarak farklı nitelikli atomların değişik oranlardaki birleşmeleri gösterilir. Bir felsefe sistemi olarak da atomcu görüş olarak varolan sistemlerden farklı bir bakış açısına sahiptir. Bu fark atomcu görüşü modern bilime diğer sistemlerden daha yakın kılar.
Ancak atom kuramı yüzyıllar boyunca çok az bir savunucu bularak bir söylence niteliğinde sürmüştür. Robert Boyle (1627-1691), Isaac Newton (1642-1727), Evangalestia Torricelli (1608-1647), Pierre Gassendi gibi bilimadamları atom kuramını tekrar gündeme getirirler. Bu dönemde bilimsel gelişmeler ışığında pek çok bilimadamı bütün cisimlerin atomlardan meydana geldiğine inanmıştır. Ancak John Dalton (1766-1844) daha ileri giderek, kimyasal değişimlerin yasasını açıklayan bir atom kuramı geliştirir. Farklı elementlere ait atomların farklı kütlelere sahip olduğunu ortaya atar. Daltonun görüşüne göre elementler atom adı verilen çok küçük parçacıklardan oluşmaktadırlar ve aynı elementin atomları benzer, farklı elementinkiler ise farklıdır. Atomlar kimyasal tepkimelerle ayrışır ve birleşirler. Bu tepkimeler esnasında hiçbir atom vardan yok, yoktan var olamaz. Aynı zamanda herhangi bir elementin atomu bir başka elementin atomuna da dönüşmez. Herhangi bir kimyasal bileşik iki ya da daha fazla elementin atomlarının biraraya gelmesinin sonucunda oluşmuştur. Bu bileşiğin oluşabilmesi için daima aynı cins atomların aynı oranlarda birleşmesi gerekmektedir.
Daltonun ortaya attığı atom kuramı modern kimyanın da temelini oluşturmaktadır. Antik çağlardan beri süregelen atom kuramı, atomun bölünemezliğini kabul ettiği için atomdan daha küçük bir parçacığın, atomaltı parçacıkların olabileceğine olasılık tanımadı. Oysa yapılan deneyler ve bilimsel araştırmalar sonrasında atomun da alt parçacıkları olduğu saptandı. Sırasıyla elektron, proton ve nötron keşfedildi. Bu parçacıklar sayesinde atomun pozitif ve negatif elektrik yükü ve kütlesi üzerinde çalışmalar yapıldı. Daltonun ortaya koyduğu aynı elemente ait atomların benzer olduğu fikri, aynı elemente ait farklı kütleli atomların bulunmasıyla çürütüldü.
Gelişen teknolojiyle birlikte araştırmalar daha detaylı bir yapı kazandı ve başka alt parçacıkların da varlığı anlaşıldı. Radyoaktiflik ve atomun parçalanabilirliğinin anlaşılması farklı çalışma alanlarının doğmasına yol açtı. Atom enerjisi gündeme geldi. Röntgenden mikrodalga fırına kadar pekçok teknolojik ve bilimsel gelişme insanlığın yararına sunuldu. Getirdiği yararların yanında atomun bir yıkım aracı olabileceği riski de beraberinde geldi. Bu açıdan ne büyük bir tehdit olduğuna en çarpıcı örnek 6 Ağustos 1945 günü Hiroşimada yaşandı. Hiroshimada kullanılan atom bombasının 20.000 ton TNTye eşit yıkım gücü için yaklaşık 7 kg Uranyum kullanılmıştı. Bu Atom Kuramının doğayı ve varlığı açıklayabilme çabasından oldukça uzaklaştığı bir noktada, çok daha güncel bir çerçeve de, gündemden çıkmamacasına atomu belleklere kazıdı.
Atom artık sadece bilimin konusu olmaktan çıkmış, nükleer enerji olarak bir tehdit unsuru ve uluslararası politikada ise bir güç göstergesine dönüşmüştür. Hindistanın 11 ve 13 Mayıs 1998 tarihinde yaptığı beş nükleer deneme ile başlayan süreç bunun en canlı örneğini gözler önüne serdi. Bütün dünya ülkelerinin üzerinde hassasiyetle durduğu gelişmeler Pakistanın da 28 Mayıs 1998 tarihinde cevabi nitelikte beş ve 29 Mayısda bir nükleer deneme daha yapmasıyla iyice içinden çıkılması güç bir krize döndü. Dilenen o ki bölgedeki üç nükleer güce sahip ülke, Hindistan, Pakistan ve Çin arasındaki bu güç gösterisi dünya için bu kadarla sınırlı kalır ve biz atomun yıkım gücünden bir kez daha söz etmeyiz.
Atom kuramı, evrende varolan bütün cisimlerin, atom adı verilen küçük parçacıkların bir araya gelmesiyle oluştuğunu savunur ve bu atomların yapısını, özelliklerini ve ilişkilerini açıklamaya çalışır.
Atom Kuramının kökeni genellikle Antik Yunanlılara maledilir. Leucippus ve Democritos (M.Ö. 5. yy) cisimlerin atoma gelene kadar sürekli küçük parçacıklar halinde bölünebilirliğini öngörmüşlerdir. Atom, artık bölünemeyendir ve Yunanca atomos sözcüğünden türemiştir.
Antik Yunandaki soyut tanımlamasını bir yana bırakıp genel hatlarıyla yapı taşları olan proton, nötron ve elektrona ait bir takım genel bilgiler vererek atomu daha somut bir hale getirelim:
Elektronlar içinde proton ve nötronun bulunduğu çekirdek (nükleon) etrafında dairesel bir hareket yaparlar. Bu dairenin Hidrojen atomu için yarı çapı 1.4x10-15m. dir (rH=1.4x10-15m). Çekirdeğin yoğunluğu ise dçekirdek=2.5x1014g/cm3 dür.
kütle elektriksel yük
elektron 9.1x10-31kg (-) 1.6 x10-19C
proton 1.6 x10-27kg (+) 1.6 x10-19C
nötron ~1.6 x10-19kg yok
Nükleer enerji atomun çekirdeğindeki tepkimeler sonucu ortaya çıkar. Bu tepkimeler çekirdeğin bölünmesi (Fisyon) şeklinde olabileceği gibi çekirdek kaynaşması (Füzyon) şeklinde de olabilir. Birincisinde (Fisyon) tepkime kontrolsüz olması halinde atom bombası olur ve patlamanın ilk saniyesinin onda biri sürecinde 2.000.000oC ısı açığa çıkar. Peşi sıra etkisini yıllarca sürdürecek bir nükleer serpinti geniş bir alana yayılır. Hidrojen bombası, denetimsiz bir füzyon tepkimesidir ve açığa çıkan enerji fisyondakinden çok daha fazladır.
Modern bilimden farklı olarak Antik Yunanlıların atom kuramları planlı deneylere değil, soyut düşüncelere dayanır. Bütün cisimlerin özünde, onun meydana gelmesini sağlayan temel yapı taşı, atomun varlığı tartışılır. Dört unsurun -toprak, hava, ateş ve su- atomların temel karakterlerini belirlediği savunulur. Sayıları sonsuz olan atomlar karakterlerine ve şekillerine göre kategorilere ayrılır. Bu kategoriler doğanın anlaşılabilmesini kolaylaştırır. Atomlar hareketlidir ve bu hareketin var olabilmesi için gereken ortam boşluktur. Sonsuzluk, hareket ve boşluk atom kuramı içinde en çok tartışılan üç fiziksel olgudur. Bunun yanında evrenin yaradılışı gibi kozmoloji ve teolojiyi ilgilendiren konular hakkında bir açıklama sunulur. Evrenin oluşumu, hareket halindeki atomların tesadüfi çarpışmalarına bağlanarak, bir anlamda tanrıdan bağımsız bir yaradılış kurgulanır. Aynı zamanda doğadaki farklılıkların nedeni olarak farklı nitelikli atomların değişik oranlardaki birleşmeleri gösterilir. Bir felsefe sistemi olarak da atomcu görüş olarak varolan sistemlerden farklı bir bakış açısına sahiptir. Bu fark atomcu görüşü modern bilime diğer sistemlerden daha yakın kılar.
Ancak atom kuramı yüzyıllar boyunca çok az bir savunucu bularak bir söylence niteliğinde sürmüştür. Robert Boyle (1627-1691), Isaac Newton (1642-1727), Evangalestia Torricelli (1608-1647), Pierre Gassendi gibi bilimadamları atom kuramını tekrar gündeme getirirler. Bu dönemde bilimsel gelişmeler ışığında pek çok bilimadamı bütün cisimlerin atomlardan meydana geldiğine inanmıştır. Ancak John Dalton (1766-1844) daha ileri giderek, kimyasal değişimlerin yasasını açıklayan bir atom kuramı geliştirir. Farklı elementlere ait atomların farklı kütlelere sahip olduğunu ortaya atar. Daltonun görüşüne göre elementler atom adı verilen çok küçük parçacıklardan oluşmaktadırlar ve aynı elementin atomları benzer, farklı elementinkiler ise farklıdır. Atomlar kimyasal tepkimelerle ayrışır ve birleşirler. Bu tepkimeler esnasında hiçbir atom vardan yok, yoktan var olamaz. Aynı zamanda herhangi bir elementin atomu bir başka elementin atomuna da dönüşmez. Herhangi bir kimyasal bileşik iki ya da daha fazla elementin atomlarının biraraya gelmesinin sonucunda oluşmuştur. Bu bileşiğin oluşabilmesi için daima aynı cins atomların aynı oranlarda birleşmesi gerekmektedir.
Daltonun ortaya attığı atom kuramı modern kimyanın da temelini oluşturmaktadır. Antik çağlardan beri süregelen atom kuramı, atomun bölünemezliğini kabul ettiği için atomdan daha küçük bir parçacığın, atomaltı parçacıkların olabileceğine olasılık tanımadı. Oysa yapılan deneyler ve bilimsel araştırmalar sonrasında atomun da alt parçacıkları olduğu saptandı. Sırasıyla elektron, proton ve nötron keşfedildi. Bu parçacıklar sayesinde atomun pozitif ve negatif elektrik yükü ve kütlesi üzerinde çalışmalar yapıldı. Daltonun ortaya koyduğu aynı elemente ait atomların benzer olduğu fikri, aynı elemente ait farklı kütleli atomların bulunmasıyla çürütüldü.
Gelişen teknolojiyle birlikte araştırmalar daha detaylı bir yapı kazandı ve başka alt parçacıkların da varlığı anlaşıldı. Radyoaktiflik ve atomun parçalanabilirliğinin anlaşılması farklı çalışma alanlarının doğmasına yol açtı. Atom enerjisi gündeme geldi. Röntgenden mikrodalga fırına kadar pekçok teknolojik ve bilimsel gelişme insanlığın yararına sunuldu. Getirdiği yararların yanında atomun bir yıkım aracı olabileceği riski de beraberinde geldi. Bu açıdan ne büyük bir tehdit olduğuna en çarpıcı örnek 6 Ağustos 1945 günü Hiroşimada yaşandı. Hiroshimada kullanılan atom bombasının 20.000 ton TNTye eşit yıkım gücü için yaklaşık 7 kg Uranyum kullanılmıştı. Bu Atom Kuramının doğayı ve varlığı açıklayabilme çabasından oldukça uzaklaştığı bir noktada, çok daha güncel bir çerçeve de, gündemden çıkmamacasına atomu belleklere kazıdı.
Atom artık sadece bilimin konusu olmaktan çıkmış, nükleer enerji olarak bir tehdit unsuru ve uluslararası politikada ise bir güç göstergesine dönüşmüştür. Hindistanın 11 ve 13 Mayıs 1998 tarihinde yaptığı beş nükleer deneme ile başlayan süreç bunun en canlı örneğini gözler önüne serdi. Bütün dünya ülkelerinin üzerinde hassasiyetle durduğu gelişmeler Pakistanın da 28 Mayıs 1998 tarihinde cevabi nitelikte beş ve 29 Mayısda bir nükleer deneme daha yapmasıyla iyice içinden çıkılması güç bir krize döndü. Dilenen o ki bölgedeki üç nükleer güce sahip ülke, Hindistan, Pakistan ve Çin arasındaki bu güç gösterisi dünya için bu kadarla sınırlı kalır ve biz atomun yıkım gücünden bir kez daha söz etmeyiz.
