Türkiye'nin en güncel forumlardan olan forumdas.com.tr'de forumda aktif ve katkısı olabilecek kişilerden gönüllü katkıda sağlayabilecek kişiler aranmaktadır.
atomla ilgili calışma yapan bilim adamları
Ernest RutherfordErnest Rutherford
1871 1937) Yuzyılımızın başında bilimde yer alan buyuk devrimsel atılımlar genellikle Planckve Einstein'ın adlarıyla bilinir Oysa onların kuramsal atılımlarının yanısıra, sonucları bakımından son derece onemli deneysel calışmalar da vardır Bunların başında, Marie Curie ve Ernest Rutherford'un radyoaktivite uzerindeki calışmaları gelir
Rutherford, dış gorunumuyle bir bilimadamından cok bir ciftlik kahyasıya da bir aşiret reisini andırmaktaydı Esmer, irikıyım yapısı, gur sesi ve pos bıyığıyla yabanıl ve urkutucu; her yonuyle heybetli bir kişiydi Laboratuvarında bir şey tersine gitmesin; kukreyen sesi ortalığı sarsar, asistanlar suspus olurlardı Oysa bu kızgınlık gelip geciciydi; onun hic bir yapmacığa kacmayan anlık sert davranışlarının gerisinde sıcak, sevecen yaradılışı saklıydı
Ernest, Yeni Zelanda'da kucuk bir ciftlikte dunyaya gelmiştir İskoc gocmeni olan babası, araba tamircisiydi Ernest, yoksul ve kalabalık bir ailenin icinde buyudu Ne var ki, daha kucuk yaşta sergilediği olağanustu oğrenme merakı ona cevredeki en iyi okulların kapısını actı Ozellikle universitedeki parlak başarısıyla dikkatleri cekti ve kazandığı burs, bilim ateşiyle yanan delikanlının yaşamında yeni bir donemin başlangıcı oldu 1894'de, Cambridge Universitesi unlu fizik bilgini JJ Thomson'un yanında calışmak uzere İngiltere'ye geldi
Universiteye bağlı Cavendish Laboratuvarı'ndaki ilk yılını radyo dalgaları, ikinci yılını yeni keşfedilmiş olan Xışınları uzerindeki calışmalarla gecirdi Sonra, yaşam boyu uğraş konusu olan radyoaktivite uzerindeki araştırmalarına koyuldu Adı kısa zamanda bilim cevrelerinde duyulan Rutherford'u 1898'de, Kanada'da McGill Universitesi, fizik profesorluğune cağırdı Genc bilimadamı beklenmedik bu cağrı karşısında bir ikilem icine duştu: Bir yanda erişilmesi guc, saygın bir unvan, ote yanda araştırma ortamı olarak bulunmaz nimet saydığı Cavendish Laboratuvarı
Rutherford 27 yaşındaydı Kısıtlı bursu ile nişanlısını İngiltere'ye aldırtamaması bir yana; kendi yolculuğu nedeniyle yaptığı borcu bile odeyemiyordu Aldığı oneri ona bu olanakları da sağlayacaktı Rutherford, sonunda ister istemez cağrıyı kabul etti Karar isabetliydi: McGill'de gecirdiği yaklaşık on yıl icinde hem radyoaktif atomların kendiliğinden değişik nitelikte atomlara donuştuğunu ispatlayarak Nobel Odulu'nu kazandı; hem de atomun yapısına ilişkin olarak aranan acıklığı getiren cekirdek buluşunu ortaya koydu
Birbirini izleyen başarılarına değinen bir meslekdaşı, Sen gercekten cok şanslı birisin: hep dalganın tepesinde seyrediyorsun,diye takıldığında, Rutherford'un yanıtı kısa ve carpıcı olmuştur: Unutma, o dalgayı ben kendim yarattımAlcakgonulluluk bir yana, Rutherford coğu kez insanları kucumserdi Ona gore, bilim ya fizikti, ya da pul koleksiyonculuğu Ama Nobel Odulu'nu fizikten değil, kucumsediği kimyadan almıştı Hatırlatılınca, elementler gibi kendisinin de transmutasyona uğradığını soyleyerek, işi şakayla geciştirirdi
1887'de JJ Thomson'un elektronu keşfetmesiyle, bilim dunyası yeni bir problemle karşı karşıya kalmıştı Negatif elektrik yuklu elektronlar, hidrojen atom kutlesinin ikibinde biri kadardı; oysa hidrojen, en basit madde turu olarak biliniyordu Ustelik Thomson, hangi elemente ait olursa olsun, atomların ozdeş parcacıklar saldığı goruşundeydi Bu da elektronların, sozu gecen parcacıkların bir bolumu olduğu anlamına gelmekteydi Yanıtlanması gereken soru şuydu: Atomlar eskiden sanıldığı gibi basit, bolunmez birimler değilse, atomun yapısal ozelliği ne olabilirdi?
Thomson, atomun, icinde elektron taşıyan pozitif elektrik yuklu top biciminde bir madde olduğunu ileri surmuştu Başka bir deyişle, atom basit değildi; ama katı, yoğun bir madde olmanın otesinde birşey de değildi
Rutherford'un radyoaktiviteye ilişkin ilk onemli buluşu, alfave betadediği iki değişik ışının varlığını belirlemesiydi Ayrıca, asistanı Soddy ile birlikte bir elementin bir başka elemente donuşumunde radyoaktivitenin rolunu, deneysel olarak kanıtlamıştı
1907'de McGill'den Manchester Universitesi'ne gectiği zaman ilk ele aldığı problem atomun yapısıydı Araştırmasında, beta parcacıklarından sekizbin kat daha yoğun olan alfa parcacıklarının işe yarayacağını duşundu Hans Geiger ve Ernest Marsden adlı iki asistanını, alfa parcacıklarının ince bir altın yaprağına carptığı zaman nasıl dağıldıklarını incelemekle gorevlendirdi Alman sonuc beklentiye hic de uygun değildi Parcacıkların buyuk coğunlukla altın yapraktan doğrudan gectiği gozlenmişti Sanki altın yaprağın yapısında gecişi engelleyen hic bir atom yoktu! Ama gozden kacmaması gereken durum, yaprağa carpan alfa parcacıklarının yaklaşık 20000'de birinin geri sapmasıydı Bu ne demekti?
Uzun bir bocalamadan sonra Rutherford bu gozlemin, atomun yapısına ilişkin ipucu verdiğini gordu: Atomun kutlesi neredeyse tumuyle, kapsamında son derece kucuk bir yer tutan pozitif elektrik yuklu bir cekirdekte toplanmış olmalıydı Cekirdeğin cevresinde hızla donen elektronlar ise pozitif yuku dengeleyen negatif yuklu daha kucuk parcacıklardı Kısacası atom guneş sistemine benzer bir duzen sergilemekteydi Alam buyuk olcude boş bir atom gozonune alındığında, alfa parcacıklarının neden buyuk bir coğunlukla, hic bir engelle karşılaşmamış gibi altın yapraktan gectikleri acıklık kazanmaktaydı
Mikroskopla gorulebilen nesnelerden bile kucuk olan atomdan daha da kucuk olan cekirdek ve elektron gibi parcacıkları hayalde canlandırmak kolay değildir Rutherford'un modelini cizdiği atomu bir futbol stadyumu buyukluğunde duşunursek, cevresinde birkac sineğin donduğu cekirdek, bu alanda bir golf topu buyukluğunde olacaktır
Rutherford, kuramcı bir bilimadamı değildi: Ona gore, her problemin cozumu deney sonuclarıyla sınırlı tutulmalıydı Oyle ki, ortaya koyduğu atom modelinin kuramsal acıklama gerektiren onemli bir sonucuna duyarsız kalmıştı Ustelik atom modeline ilişkin deneysel kanıtları, yerleşik fizik yasalarıyla da tam bağdaşır değildi
Orneğin, negatif yuklu elektronlar belirtildiği gibi gercekten cekirdek cevresinde hızla donuyorlarsa, bunların da devinen diğer elektrik yukleri gibi, radyasyon oluşturmaları gerekirdi Bir elektrik yukunun, antende yukarı ve aşağı hareket ettirildiğinde radyasyon uretmesi buna bir ornektir Cekirdek cevresinde donen elektron, gercekten radyasyon cıkarsaydı, cok gecmeden yavaşlayıp cekirdeğe kapanması ve atomun tumuyle cokmesi beklenirdi (Soruna kuramsal acıklamayı ortaya koyan kişi, daha sonra Rutherford'un seckin oğrencisi olan Niels Bohr'dur)
Rutherford 1908'de Nobel Odulu'nu, 1914'de Lordunvanını aldı 1919'da Cavendish Laboratuvarı'nın başına gecti Cavendish onun yonetiminde cok gecmeden dunyanın başta gelen deneysel fizik merkezi oldu Burada giriştiği ilk calışmalardan biri, yine alfa parcacıklarını kullanarak bir elementin başka bir elemente yapay donuşumunu gercekleştirmek oldu
Deneyde, alfa parcacıklarının, nitrojen atomları gibi daha hafif atom cekirdeklerine carptırıldıklarında, geriye sapmaksızın cekirdekle kaynaştıkları ve nitrojen atomunun oksijen atomuna donuştuğu gorulur Bu surecte başka bir parcacığın ortaya cıktığını saptayan Rutherford, cekirdeğin temel taşı saydığı pozitif yuklu bir parcaya protonadını verdi
Kutlesi bakımından diğerlerine benzeyen, ama elektrik yuku olmayan ucuncu bir parcacık daha soz konusuydu (Notrondenen bu parcacığı Rutherford'un asistanı James Chadwick 1932'de bulur) Bu, bilimsel araştırmaya bol paranın henuz akmadığı bir donemdi Cavendish'te bile deneyler, derme catmadenebilecek basit araclarla surduruluyordu
Rutherford'u ziyarete giden tanınmış bilim yazarı Ritchie Calder, gorduklerini şoyle anlatmıştı: Konuşmamız surerken bir ara, işlerin nasıl yuruduğunu gormek ister misiniz?' diyerek kolumdan tuttu, beni laboratuvarın yuksek voltaj bolumune goturdu Karanlık denilebilecek bir odaya girmiştik; yapay bir şimşek cakıp duruyordu Sonra parcalanan atomları kaydeden bir sayacın tıkırtı seslerini duyduk 'Atom parcalayıcı' dedikleri bir makinenin onundeydik; gunumuzdeki yuksek voltaj akseleratorleriyle karşılaştırıldığında son derece ilkel kalan bir makine!
Rutherford ve ekibi işte bu araclarla calışıyorlardı 'Paramız olmadığı icin kafamızı kullanmak zorundayız,' diyordu Rutherford O, yalnız araclarının basitliğiyle değil, bilime yaklaşımındaki basit tutumuyla da ovunc duymaktaydı 'Kendim cok basit olduğum icin,' diyordu, 'doğanın da temelde basit olduğuna inanıyorum'
Rutherford, bir dizi seckin fizikci yetiştirmekle kalmadı, onlara buyuk bir esin kaynağı da oldu Nukleer fizik onun dunyasıydı Bu alandaki ondeyilerinden pek azı yanlış cıkmıştır Yanılgılarından biri, cekirdekteki saklı enerjinin surgit kilitli kalacağı inancıydı Olumunden cok değil iki yıl sonra bu enerjinin atom bombasına donuşturulebileceğine artık kesin gozuyle bakılıyordu Neyse ki, şansı bir kez daha yuzune gulmuştu: Hiroşima'daki korkunc patlamayı duymayacaktı
Ernest RutherfordErnest Rutherford
1871 1937) Yuzyılımızın başında bilimde yer alan buyuk devrimsel atılımlar genellikle Planckve Einstein'ın adlarıyla bilinir Oysa onların kuramsal atılımlarının yanısıra, sonucları bakımından son derece onemli deneysel calışmalar da vardır Bunların başında, Marie Curie ve Ernest Rutherford'un radyoaktivite uzerindeki calışmaları gelir
Rutherford, dış gorunumuyle bir bilimadamından cok bir ciftlik kahyasıya da bir aşiret reisini andırmaktaydı Esmer, irikıyım yapısı, gur sesi ve pos bıyığıyla yabanıl ve urkutucu; her yonuyle heybetli bir kişiydi Laboratuvarında bir şey tersine gitmesin; kukreyen sesi ortalığı sarsar, asistanlar suspus olurlardı Oysa bu kızgınlık gelip geciciydi; onun hic bir yapmacığa kacmayan anlık sert davranışlarının gerisinde sıcak, sevecen yaradılışı saklıydı
Ernest, Yeni Zelanda'da kucuk bir ciftlikte dunyaya gelmiştir İskoc gocmeni olan babası, araba tamircisiydi Ernest, yoksul ve kalabalık bir ailenin icinde buyudu Ne var ki, daha kucuk yaşta sergilediği olağanustu oğrenme merakı ona cevredeki en iyi okulların kapısını actı Ozellikle universitedeki parlak başarısıyla dikkatleri cekti ve kazandığı burs, bilim ateşiyle yanan delikanlının yaşamında yeni bir donemin başlangıcı oldu 1894'de, Cambridge Universitesi unlu fizik bilgini JJ Thomson'un yanında calışmak uzere İngiltere'ye geldi
Universiteye bağlı Cavendish Laboratuvarı'ndaki ilk yılını radyo dalgaları, ikinci yılını yeni keşfedilmiş olan Xışınları uzerindeki calışmalarla gecirdi Sonra, yaşam boyu uğraş konusu olan radyoaktivite uzerindeki araştırmalarına koyuldu Adı kısa zamanda bilim cevrelerinde duyulan Rutherford'u 1898'de, Kanada'da McGill Universitesi, fizik profesorluğune cağırdı Genc bilimadamı beklenmedik bu cağrı karşısında bir ikilem icine duştu: Bir yanda erişilmesi guc, saygın bir unvan, ote yanda araştırma ortamı olarak bulunmaz nimet saydığı Cavendish Laboratuvarı
Rutherford 27 yaşındaydı Kısıtlı bursu ile nişanlısını İngiltere'ye aldırtamaması bir yana; kendi yolculuğu nedeniyle yaptığı borcu bile odeyemiyordu Aldığı oneri ona bu olanakları da sağlayacaktı Rutherford, sonunda ister istemez cağrıyı kabul etti Karar isabetliydi: McGill'de gecirdiği yaklaşık on yıl icinde hem radyoaktif atomların kendiliğinden değişik nitelikte atomlara donuştuğunu ispatlayarak Nobel Odulu'nu kazandı; hem de atomun yapısına ilişkin olarak aranan acıklığı getiren cekirdek buluşunu ortaya koydu
Birbirini izleyen başarılarına değinen bir meslekdaşı, Sen gercekten cok şanslı birisin: hep dalganın tepesinde seyrediyorsun,diye takıldığında, Rutherford'un yanıtı kısa ve carpıcı olmuştur: Unutma, o dalgayı ben kendim yarattımAlcakgonulluluk bir yana, Rutherford coğu kez insanları kucumserdi Ona gore, bilim ya fizikti, ya da pul koleksiyonculuğu Ama Nobel Odulu'nu fizikten değil, kucumsediği kimyadan almıştı Hatırlatılınca, elementler gibi kendisinin de transmutasyona uğradığını soyleyerek, işi şakayla geciştirirdi
1887'de JJ Thomson'un elektronu keşfetmesiyle, bilim dunyası yeni bir problemle karşı karşıya kalmıştı Negatif elektrik yuklu elektronlar, hidrojen atom kutlesinin ikibinde biri kadardı; oysa hidrojen, en basit madde turu olarak biliniyordu Ustelik Thomson, hangi elemente ait olursa olsun, atomların ozdeş parcacıklar saldığı goruşundeydi Bu da elektronların, sozu gecen parcacıkların bir bolumu olduğu anlamına gelmekteydi Yanıtlanması gereken soru şuydu: Atomlar eskiden sanıldığı gibi basit, bolunmez birimler değilse, atomun yapısal ozelliği ne olabilirdi?
Thomson, atomun, icinde elektron taşıyan pozitif elektrik yuklu top biciminde bir madde olduğunu ileri surmuştu Başka bir deyişle, atom basit değildi; ama katı, yoğun bir madde olmanın otesinde birşey de değildi
Rutherford'un radyoaktiviteye ilişkin ilk onemli buluşu, alfave betadediği iki değişik ışının varlığını belirlemesiydi Ayrıca, asistanı Soddy ile birlikte bir elementin bir başka elemente donuşumunde radyoaktivitenin rolunu, deneysel olarak kanıtlamıştı
1907'de McGill'den Manchester Universitesi'ne gectiği zaman ilk ele aldığı problem atomun yapısıydı Araştırmasında, beta parcacıklarından sekizbin kat daha yoğun olan alfa parcacıklarının işe yarayacağını duşundu Hans Geiger ve Ernest Marsden adlı iki asistanını, alfa parcacıklarının ince bir altın yaprağına carptığı zaman nasıl dağıldıklarını incelemekle gorevlendirdi Alman sonuc beklentiye hic de uygun değildi Parcacıkların buyuk coğunlukla altın yapraktan doğrudan gectiği gozlenmişti Sanki altın yaprağın yapısında gecişi engelleyen hic bir atom yoktu! Ama gozden kacmaması gereken durum, yaprağa carpan alfa parcacıklarının yaklaşık 20000'de birinin geri sapmasıydı Bu ne demekti?
Uzun bir bocalamadan sonra Rutherford bu gozlemin, atomun yapısına ilişkin ipucu verdiğini gordu: Atomun kutlesi neredeyse tumuyle, kapsamında son derece kucuk bir yer tutan pozitif elektrik yuklu bir cekirdekte toplanmış olmalıydı Cekirdeğin cevresinde hızla donen elektronlar ise pozitif yuku dengeleyen negatif yuklu daha kucuk parcacıklardı Kısacası atom guneş sistemine benzer bir duzen sergilemekteydi Alam buyuk olcude boş bir atom gozonune alındığında, alfa parcacıklarının neden buyuk bir coğunlukla, hic bir engelle karşılaşmamış gibi altın yapraktan gectikleri acıklık kazanmaktaydı
Mikroskopla gorulebilen nesnelerden bile kucuk olan atomdan daha da kucuk olan cekirdek ve elektron gibi parcacıkları hayalde canlandırmak kolay değildir Rutherford'un modelini cizdiği atomu bir futbol stadyumu buyukluğunde duşunursek, cevresinde birkac sineğin donduğu cekirdek, bu alanda bir golf topu buyukluğunde olacaktır
Rutherford, kuramcı bir bilimadamı değildi: Ona gore, her problemin cozumu deney sonuclarıyla sınırlı tutulmalıydı Oyle ki, ortaya koyduğu atom modelinin kuramsal acıklama gerektiren onemli bir sonucuna duyarsız kalmıştı Ustelik atom modeline ilişkin deneysel kanıtları, yerleşik fizik yasalarıyla da tam bağdaşır değildi
Orneğin, negatif yuklu elektronlar belirtildiği gibi gercekten cekirdek cevresinde hızla donuyorlarsa, bunların da devinen diğer elektrik yukleri gibi, radyasyon oluşturmaları gerekirdi Bir elektrik yukunun, antende yukarı ve aşağı hareket ettirildiğinde radyasyon uretmesi buna bir ornektir Cekirdek cevresinde donen elektron, gercekten radyasyon cıkarsaydı, cok gecmeden yavaşlayıp cekirdeğe kapanması ve atomun tumuyle cokmesi beklenirdi (Soruna kuramsal acıklamayı ortaya koyan kişi, daha sonra Rutherford'un seckin oğrencisi olan Niels Bohr'dur)
Rutherford 1908'de Nobel Odulu'nu, 1914'de Lordunvanını aldı 1919'da Cavendish Laboratuvarı'nın başına gecti Cavendish onun yonetiminde cok gecmeden dunyanın başta gelen deneysel fizik merkezi oldu Burada giriştiği ilk calışmalardan biri, yine alfa parcacıklarını kullanarak bir elementin başka bir elemente yapay donuşumunu gercekleştirmek oldu
Deneyde, alfa parcacıklarının, nitrojen atomları gibi daha hafif atom cekirdeklerine carptırıldıklarında, geriye sapmaksızın cekirdekle kaynaştıkları ve nitrojen atomunun oksijen atomuna donuştuğu gorulur Bu surecte başka bir parcacığın ortaya cıktığını saptayan Rutherford, cekirdeğin temel taşı saydığı pozitif yuklu bir parcaya protonadını verdi
Kutlesi bakımından diğerlerine benzeyen, ama elektrik yuku olmayan ucuncu bir parcacık daha soz konusuydu (Notrondenen bu parcacığı Rutherford'un asistanı James Chadwick 1932'de bulur) Bu, bilimsel araştırmaya bol paranın henuz akmadığı bir donemdi Cavendish'te bile deneyler, derme catmadenebilecek basit araclarla surduruluyordu
Rutherford'u ziyarete giden tanınmış bilim yazarı Ritchie Calder, gorduklerini şoyle anlatmıştı: Konuşmamız surerken bir ara, işlerin nasıl yuruduğunu gormek ister misiniz?' diyerek kolumdan tuttu, beni laboratuvarın yuksek voltaj bolumune goturdu Karanlık denilebilecek bir odaya girmiştik; yapay bir şimşek cakıp duruyordu Sonra parcalanan atomları kaydeden bir sayacın tıkırtı seslerini duyduk 'Atom parcalayıcı' dedikleri bir makinenin onundeydik; gunumuzdeki yuksek voltaj akseleratorleriyle karşılaştırıldığında son derece ilkel kalan bir makine!
Rutherford ve ekibi işte bu araclarla calışıyorlardı 'Paramız olmadığı icin kafamızı kullanmak zorundayız,' diyordu Rutherford O, yalnız araclarının basitliğiyle değil, bilime yaklaşımındaki basit tutumuyla da ovunc duymaktaydı 'Kendim cok basit olduğum icin,' diyordu, 'doğanın da temelde basit olduğuna inanıyorum'
Rutherford, bir dizi seckin fizikci yetiştirmekle kalmadı, onlara buyuk bir esin kaynağı da oldu Nukleer fizik onun dunyasıydı Bu alandaki ondeyilerinden pek azı yanlış cıkmıştır Yanılgılarından biri, cekirdekteki saklı enerjinin surgit kilitli kalacağı inancıydı Olumunden cok değil iki yıl sonra bu enerjinin atom bombasına donuşturulebileceğine artık kesin gozuyle bakılıyordu Neyse ki, şansı bir kez daha yuzune gulmuştu: Hiroşima'daki korkunc patlamayı duymayacaktı
