ATOMUN TARİHSEL GELİŞİMİ Ömer Faruk Varoğlu 262 10-i

Atomun tarihsel gelişimi Eski cağlardan bugüne kadar maddenin nelerden meydana geldiği merak konusu olmuştur.ancak bazı bilim adamları ve düşünürler bunun anlaşılmasında büyük adımlar atmıştır.

Aristotales (Aristo) - (MÖ 384 – MÖ 322) Aristo’ya göre maddeyi oluşturan dört temel element vardı. Ateş, hava, su ve toprak. Aristo’ya göre, madde sonsuza kadar bölünebilir ve her parça maddenin özelliğini göstereceğinden bu kadar küçük parçalara bir isim vermek anlamsız olurdu. Bu düşüncesini başka bir yunan filozof olan Democritus’a karşı ifade ediyordu.

Democritus (Demokritus) - (MÖ 460 - MÖ 370) “Atom veya bölünmeyen öz “ teorisi ile ünlenmiştir . Democritus atom kavramından bahseden ilk kişi olmuştur. Atom Yunanaca bölünmeyen manasına gelen ATOMOS kelimesinden gelmektedir.

Democritus ve dönemin diğer düşünürleri atomlarının aynı olduğunu varsaydıkları maddelerin birbirinden farklı olmasının nedeninin bu atomların farklı dizilişlerde bir arada bulunmalarından kaynaklanmış olabileceğini düşündüler. Bu düşünce MS 17. yüzyıla kadar devam etti. Newton ve o zamanın bilim adamlarınca atom, çok sert, çok küçük ve bölünmeyen küresel yapıdaki parça olarak adlandırdı. 1800’lü yılların başlarına kadar çeşitli yöntemlerle atoma ilişkin görüşler devam etti.

John Dalton (Can Daltın) - (1766 - 1844) 19. Yüzyılın başlarında atom konusunda ilk bilimsel yaklaşımı yapan atomcudur. Ona göre atomlar içleri dolu ve parçalanmayan berk kürelere benzemektedir. John Dalton, maddelerin çok küçük yapı taşlarının topluluğu halinde bulunduğu fikrini ileri sürdü.

Dalton’ un atom teorisi olarak ortaya konulan temel özellikler şunlardır; Tüm maddeler atomdan yapılmıştır. Farklı cins atomlar farklı kütlelerdedir. Atom katı,sert,içi dolu küre şeklindedir. Bir elementin bütün atomları birbirinin aynıdır. Atomlar parçalanamaz. Dalton’un atom fikrini anlatmak için kullandığı atom modelleri:

Bu çalışma ilk atom modeli olması bakımından da oldukça önemlidir. Dalton, her elementin kendine özgü bir atomun varlığını gösterdi. Örneğin, demiri oluşturan atomlar ile bakırı oluşturan atomlar birbirinden farklıdır . Dalton’un Atom hakkındaki bu fikri hala geçerliğini korumaktadır.Ancak Dalton, atomların içi dolu ve bölünemez olduğu fikrindeydi.

Marie Curie (Meri Küri) - (1867 - 1934) Radyoaktivite üzerine yaptığı çalışmalarla iki farklı alanda Nobel Ödülü kazandı. Radyoloji biliminin kurucusudur. Çalışmalarıyla bir çığır açan Curie, Nobel Ödülü’nü alan ilk kadın,bu ödülü iki kere alan ilk bilim insanı olmuştur.

Uranyumla yaptığı deneyler sonucu radyoaktiviteyi keşfetti Uranyumla yaptığı deneyler sonucu radyoaktiviteyi keşfetti. Toryumun radyoaktif özelliğini buldu ve radyum elementini ayrıştırdı. Böylece atomun parçalanamaz/bölünemez tezlerini çürütmüş oldu. 1934 yılında Fransa’nın Savoy kentinde kan kanserinden öldü.Hastalığı, aşırı dozda radyasyona maruz kalmasına bağlandı. Curie’nin not defterleri o kadar radyasyona maruz kalmıştır ki, kurşun kaplı bölmelerde tutulup radyoaktif koruma altında incelenebilmektedir.

Henri Becquerel (Henri Bekerel) - (1852 - 1908) Yaptığı radyoaktivite ile ilgili çalışmalarından dolayı Nobel ödülüne layık görüldü. O da atomun bozunması / bölünmesi ile ilgili çeşitli çalışmalar yapmıştır. 1901 yılında cebinde taşıdığı radyumun vücudunda yanma yarattığını bildirerek sağlık fiziğine ve radyum kanser tedavisine katkıda bulunmuş oldu.

Joseph John Thomson (Cosıf Can Tamsın) - (1856 - 1940) Thomson değişik gazlarda yapmış olduğu deneylerle her atomun elektron yükünün kütlesine oranını hesaplayarak elektronu keşfetmiştir. Elektron veren atomun (+, pozitif) yüklü olacağını ispatlamış, atom içerisinde proton ve elektronun homojen olarak dağıldığını tanımlamıştır. Bu yüzden bu modele üzümlü kek modeli de denilmektedir. Öğrencisi Rutherford, atom modeli ile proton elektronun homojen dağıldığı ilkesi çürütülmüştür.

Atom artı yüklü maddeden oluşmuştur. Elektronlar bu artı madde içinde gömülüdür ve hareket etmezler. Elektronların kütleleri çok küçüktür bu yüzden atomun tüm kütlesini bu artı yüklü madde oluşturur. (üzümler -, kek ise + yükleri temsil eder.) Atom küre şeklindedir. Thomson atomun içinde küçük tanecikler olduğunu ve dolayısıyla atomun bölünebileceğini keşfetti. Thomson’un fikrini anlatmak için kullandığını atom modeli aşağıdaki gibidir;

Ernest Rutherford (Ernst Radırford) - (1871 - 1937) Thomson’un öğrencisi. Rutherford atom üzerinde çeşitli deneyler yapmış ve şu sonuçları ortaya koymuştur, Atomda büyük boşluk vardır. Atomda + yükler çekirdek adı verilen küçük bir hacimde toplanmıştır. Atomda pozitif yükler kadar elektron, çekirdeğin etrafında bulunur ve atom hacminin büyük bir kısmını elektron kaplar. Rutherford atom modeli ile modern atom teorisi ve Bohr atom modelinin temelleri atılmıştır.

Rutherford’ un ortaya koyduğu Rutherford Atom Modeli veya Çekirdekli Atom Modeli ;

Rutherford atom modeli güneş sistemine benzetilmektedir Rutherford atom modeli güneş sistemine benzetilmektedir. Güneş , içi proton dolu bir çekirdeğe ve etrafında dönen gezegenlerde elektronlara benzetilmiştir. 1908’de Nobel Kimya Ödülü’ nü alan 1914’te kendisine baron unvanı verilen Rutherford, 1922’de Royal Socienty’nin en büyük ödülü olan Copley Madalyası ile ödüllendirilmiştir.

Niels Bohr (Nils Bor) - (1885 - 1962) Niels Hendrik Bohr 1913’te kendinden önceki Rutherford Atom Modeli tezinden yararlanarak yeni bir atom modeli fikrini öne sürdü. Kuantum fiziğinin gelişmesindee 50 yıla yakın bir süre öncü rol oynadı.

Bohr Atom Modeli öncesi diğer atom modellerinde, atomun çekirdeğinde (+) yüklü proton ve yüksüz nötronların bulunduğu , çekirdeğin etrafında dairesel yörüngelerde elektronların dolaştığı ifade edildi. Bu elektronların çekirdek etrafında nasıl bir yörüngede dolaştığı hız ve momentumlarınınn ne olduğu ile ilgili bir netice ortaya konmadı. Bohr ise atom teorisinde elektronların hareketlerini bu noktadan inceledi.

Bohr’un atom hakkındaki düşünceleri; Bir atomdaki elektronlar çekirdekten belli uzaklıktaki yörüngelerde hareket ederler. Her hangi bir kararlı enerji seviyesinde elektron dairesel bir yörüngede hareket eder. Elektron kararlı hallerden birinde bulunurken atom ışık (radyasyon) yayınlamaz. Elektron hareketinin bulunduğu kararlılık seviyeleri vardır. Bohr’un araştırmaları sonucu oluşturmuş olduğu atom modeli;

James Chadwick (Ceyms Çadvik) - (1891 - 1974) Rutherford’un öğrencisi. 1932’de nötronun yapısını keşfederek çekirdekte protonlardan başka yüksüz olan nötronların varlığını gösterdi ve 1935’de Nobel Fizik Ödülünü kazandı. Chadwick’in bu buluşu çekirdek bölünmesinin, atom enerjisinden yararlanmanın , atom ve hidrojen yapımının yolunu açmıştır.

Modern Atom Teorisi Bohr atom modeli , tek elektronlu türlerin davranışlarının açıklanmasında başarılı olmakla birlikte , çok elektronlu atomların davranışlarını açıklamada yetersiz kalmıştır. Modern atom teorisine göre; Bohr atom teorisindeki gibi elektronları yörüngelerde sabit hızla dönen tanecikler olarak düşünmek yanlıştır. Çünkü elektronun hızı ve yeri için kesin bir şey söylenemez. Elektronun bulunma olasılığının olduğu yerlerden bahsedilir.