Proton ve Nötronları Bir Arada Tutan Kuvvet

Bildiğimiz gibi atom parçacıklarından protonlar pozitif (+), nötronlar nötr (0) ve elektronlar negatif (-) yüklüdür. Atom ve yapısı konusunda atomla ilgili daha detaylı bilgi bulabilirsiniz. Nükleonlar çekirdekte çok sıkı bir şekilde bağlanmıştır. Çekirdekten parçacık koparmak, radyoaktif tepkimelerle mümkündür. Bu durumda atomun yapısı tamamen değişir.

Proton ve nötronları ayırmanın zorluğu, onları bir arada tutan kuvvetin büyüklüğüyle ilgilidir. İki parçacığı bir arada tutan kuvvet güçlü nükleer kuvvet diye adlandırdığımız bir çekim gücüdür.

Güçlü Nükleer Kuvvetin Özellikleri

Biz dışarıdan basitçe düşündüğümüzde proton ve nötronları tek parça varlıklar olarak düşünüyoruz. Gerçek bundan farklıdır. Proton ve nötronlar daha küçük atomaltı parçacıklardan oluşmuşlardır. Bu atomaltı parçacıklar pozitif veya negatif yüklü olabilmektedir.

Proton 2u + d yapıdadır. Nötron ise 2d + u yapıdadır. Bunlarda u yukarı kuark, d ise aşağı kuarktur. Yukarı kuark +2/3, aşağı kuark ise -1/3 yüklüdür. İki nükleonda da toplama yaparak yükü bulabiliriz. Örneğin proton için 2.(+2/3) - 1/3 = +1 yükünü elde ederiz. Nötron için ise 2/3 + 2.(-1/3) = 0 yükünü elde ederiz.

Yukarıdan da anlayacağınız gibi proton ve nötronlar tek başlarına yüklü ya da yüksüz değillerdir. İçlerinde pozitif ve negatif yüklü alt parçacıklar bulunur. Alt parçacıklar arasındaki çekim ise güçlü nükleer kuvvettir. Bu kuvvet proton ve elektron arasındaki çekim kuvvetinden çok daha büyüktür.

Proton ve nötronlar bu alt parçacıklardan eşit yüklü olanları birbirleriyle değiştirebilirler. Bu parçacıklar arası çekim gücü çok fazla olduğu için atom çekirdeğine dışarıdan nükleon ekleyip çıkarmak çok zordur.

Protonların tutunma kuvveti nötronlarınkinden daha fazladır. Bu nedenle atom bombası yapılırken çekirdeğe proton değil, nötron fırlatılır.

Güçlü nükleer kuvvetin özelliklerinden dolayı proton ve nötronlar çok kuvvetli bir şekilde bağlıdırlar. Protonlar ve nötronlar kendileriyle de çok sıkı bir çekim kuvveti içindedirler. Bu enerjinin büyük olması, nükleer enerjinin de çok büyük olması sonucunu doğurur.

Proton ve nötronları bir arada tutan kuvvet, atom iskeletinin de sağlam durmasını ve dağılmamasını sağlar. Tabiatta maddenin var olabilmesinin temel şartlarından biri de budur.