Bir Atom Protonları Nasıl Kaybeder?

İçerik

• Radyoaktif bozunma
• Alfa Çürüğü
• Nükleer Fisyon
• Fisyon Uygulamaları
• hususlar

Atomlar, tüm maddelerin temel yapı taşlarıdır. Atomlar, proton ve nötron içeren yoğun, pozitif yüklü bir çekirdekten oluşur. Negatif yüklü elektronlar çekirdeği yörüngede yuvarlar. Belirli bir elementin tüm atomları, atom numarası olarak bilinen aynı sayıda protona sahiptir. Bir atomun protonlarını kaybedebileceği iki genel işlem vardır. Bir element atomlarındaki proton sayısıyla tanımlandığından, bir atom protonları kaybettiğinde farklı bir elemente dönüşür.

Radyoaktif bozunma

Fotolia.com tarafından "> ••• radioactive image by Fotolia2

Bir atomun protonlarını kaybetmesinin bir yolu, bir atomun dengesiz bir çekirdeği olduğunda meydana gelen radyoaktif bozulmadır. Bir çekirdeğin stabilitesi, protonların nötronlara oranına bağlıdır. Karbon ve oksijen gibi daha küçük elementler için protonların sayısı, nötronların sayısına kabaca eşittir ve çekirdekler kararlıdır. Uranyum ve plütonyum gibi daha ağır elementler için protonlardan çok daha fazla nötron vardır ve bu elementlerin çekirdekleri oldukça dengesizdir. Aslında, 83 protondan fazla olan tüm elementler dengesizdir. Üç tip radyoaktif bozulma, alfa, beta ve gama olarak bilinir.

Alfa Çürüğü

Alfa çürümesi, bir atomun kendiliğinden protonları kaybetmesinin tek yoludur. Bir alfa parçacığı, iki proton ve iki nötrondan oluşur. Esasen bir helyum atomunun çekirdeğidir. Bir atom alfa emisyonuna maruz kaldıktan sonra, daha az iki protona sahiptir ve farklı bir elementin atomu haline gelir. Böyle bir işlem, bir Uranyum-238 atomunun bir alfa parçacığını çıkarması ve ortaya çıkan atomun daha sonra Thorium-234 olmasıdır. Alfa çekirdeği, kararlı çekirdeği olan bir atom ortaya çıkıncaya kadar oluşmaya devam edecektir. Alfa parçacıkları nispeten büyüktür ve hızlı bir şekilde emilirler. Bu nedenle, havada çok fazla seyahat etmiyorlar ve diğer radyoaktif bozunma türleri kadar tehlikeli değiller.

Nükleer Fisyon

Bir atomun protonları kaybedebileceği diğer işlem nükleer fisyon olarak bilinir. Nükleer fisyonda, nötronları bir atomun çekirdeğine doğru hızlandırmak için bir cihaz kullanılır. Nötronların atomla çarpışması, atomun çekirdeğinin parçalara ayrılmasına neden olur. Her parça, orijinal atomun kütlesinin yaklaşık yarısı kadardır.

Bununla birlikte, birlikte eklendiğinde, parça kütlelerinin toplamı, orijinal atomun kütlesine eşit değildir. Bunun nedeni, atom fragmanları olarak genellikle birkaç nötron salınması ve kütlenin bir kısmının enerjiye dönüştürülmesidir. Aslında, az miktarda bir madde muazzam miktarda enerji üretir.

Fisyon Uygulamaları

Nükleer fisyon için yaygın olarak kullanılan bir uygulama nükleer enerjinin üretilmesidir. Bir nükleer santralde, türbini çevirmek ve elektrik üretmek için buhar yaratan suyu ısıtmak için fisyondan gelen enerji kullanılır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki elektriğin yaklaşık yüzde 20'si nükleer santrallerden geliyor.

Nükleer fisyonun bir başka uygulaması da nükleer silah yapımıdır. Bir nükleer silahta, fisyonu başlatmak için bir tetikleme cihazı kullanılır. Bir parçalanma diğerine yol açar, bu da çok fazla miktarda tahrip edici enerji açığa çıkaran zincirleme bir reaksiyonla sonuçlanır.

hususlar

Atomların protonları kaybetmesinin tek iki yolu radyoaktif bozunma ve nükleer fisyondur. Her iki işlem de yalnızca kararsız çekirdeğe sahip atomlarda gerçekleşir. Radyoaktif olarak doğal ve kendiliğinden meydana geldiği iyi bilinmektedir. J. Marvin Herndon'a göre, nükleer fisyonun, yalnızca nükleer bombalar veya enerji santrali reaktörleri gibi insan yapımı cihazlarda değil, Dünya'nın manto ve çekirdeğinde doğal olarak oluştuğunu gösteren kanıtlar da var.