Aşağıda verilen metin ve görselden yararlanarak soruları cevaplayınız.
CERN’de (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) geçmişten günümüze birçok deney yapılmıştır ve hâlâ yapılmaya devam edilmektedir. CERN’de yürütülen araştırmaların esas amacı maddenin yapısını ve maddeyi bir arada tutan kuvvetleri anlamaktır. Kısaca atomu anlayarak evreni anlamaya çalışmaktır. Bu amaçla atom altı parçacıklar hızlandırılıp birbiri ile çarpıştırılarak İncelenmektedir. Günümüzde atom altı parçacıkları ve bu parçacıkların etkileşimini en iyi şekilde açıklayan model, standart modeldir. Standart modeldeki atom altı parçacıkların bazıları CERNde yapılan deneylerle keşfedilmiştir. Standart modele göre bir maddenin yapısı aşağıdaki görselde şematik olarak verilmiştir.
Standart modele göre protonun oluşması için gerekli olan atom altı parçacıklar nelerdir? Bu parçacıkları bir arada tutan kuvvet ve kuvvet taşıyıcısı nedir? Açıklayınız.
Standart modele göre protonun oluşması için gerekli olan atom altı parçacıklar şunlardır:
-
Kuarklar: Proton, iki yukarı kuark ve bir aşağı kuarktan oluşan bir baryondur. Kuarklar, maddenin en küçük yapı taşları olan fermiyonların bir alt grubudur. Kuarklar altı çeşittir: yukarı, aşağı, tılsım, garip, üst ve alt. Kuarklar arasında renk yükü adı verilen bir özellik bulunur. Renk yükü kırmızı, yeşil veya mavi olabilir. Bir baryonun renk yükü toplamı beyaz olmalıdır. Bu nedenle protonun iki yukarı kuarkı farklı renklere (örneğin kırmızı ve yeşil), aşağı kuarkı ise bu renklerin tamamlayıcısı olan renge (örneğin mavi) sahiptir.
-
Gluonlar: Kuarklar arasındaki kuvvet güçlü nükleer kuvvet olarak adlandırılır. Bu kuvvet kuarkları bir arada tutarak hadronları (baryonlar ve mezonlar) oluşturur. Güçlü nükleer kuvvetin taşıyıcısı ise gluon adı verilen kütle ve yüksüz bir parçacıktır. Gluonlar kuarklar arasında sürekli olarak alınıp verilirler. Gluonlar da renk yükü taşırlar. Bir gluonun renk yükü, aldığı kuarkın rengi ile verdiği kuarkın anti-renginin toplamına eşittir. Örneğin kırmızı-antimavi bir gluon, kırmızı bir kuarktan antimavi bir kuarka geçerken alınıp verilebilir.
Standart modele göre nötronun oluşması için gerekli olan atom altı parçacıklar nelerdir? Bu parçacıkları bir arada tutan kuvvet ve kuvvet taşıyıcısı nedir? Açıklayınız.
Standart modele göre nötronun oluşması için gerekli olan atom altı parçacıklar üç adet kuarktır. Bu kuarklar iki adet aşağı kuark (d) ve bir adet yukarı kuark (u) şeklinde birleşir. Bu parçacıkları bir arada tutan kuvvet güçlü çekirdek kuvvetidir ve kuvvet taşıyıcısı gluondur. Gluonlar, kuarklar arasında sürekli olarak değiş tokuş edilir ve böylece onları bir arada tutar.
Standart modele göre bir atomun oluşması için gerekli olan atom altı parçacıklar nelerdir? Bu parçacıkları bir arada tutan kuvvet ve kuvvet taşıyıcısı nedir? Açıklayınız.
Standart modele göre bir atomun oluşması için gerekli olan atom altı parçacıklar kuark ve lepton adı verilen iki temel parçacık türüdür. Kuarklar, proton ve nötron gibi hadronları oluştururken, leptonlar elektron gibi atomun çekirdeğinin etrafında döner. Bu parçacıkları bir arada tutan kuvvetler elektromanyetik kuvvet, zayıf çekirdek kuvveti ve güçlü çekirdek kuvvetidir. Elektromanyetik kuvvet, elektrik yükü olan parçacıklar arasında etki eder ve kuvvet taşıyıcısı fotondur. Zayıf çekirdek kuvveti, radyoaktif bozunma gibi süreçlerde rol oynar ve kuvvet taşıyıcıları W+, W- ve Z0 bozonlarıdır. Güçlü çekirdek kuvveti, kuarkları bir arada tutar ve hadronları oluşturur. Kuvvet taşıyıcısı gluondur.
Görselde S02 molekülünün verildiği düşünülürse bir tane molekül oluşması için kaç tane atom altı parçacık gereklidir? Açıklayınız.( 3216 S, 168 O)
-
Cevap:
-
