Kimyada bir çekirdek, atom oluşan protonlar ve nötronlar. "Atom çekirdeği" olarak da bilinir. "Çekirdek" kelimesi Latince kelimeden gelir çekirdek, kelimenin bir şekli nuxfındık veya çekirdek anlamına gelir. Terim, bir atomun merkezini tanımlamak için 1844'te Michael Faraday tarafından üretildi. Çekirdeğin, bileşiminin ve özelliklerinin incelenmesine dahil olan bilimlere nükleer fizik ve nükleer kimya denir.
Protonlar ve nötronlar, güçlü nükleer kuvvet. Elektronlar çekirdeğe ilgi duysalar da, o kadar hızlı hareket ederler ki, etrafından düşer veya bir mesafede yörüngede kalırlar. Çekirdeğin pozitif elektrik yükü protonlardan gelirken, nötronların net elektrik yükü yoktur. Protonlar ve nötronlar elektronlardan çok daha fazla kütleye sahip olduklarından, bir atomun neredeyse tüm kütlesi çekirdeğin içinde bulunur. Bir atom çekirdeğindeki proton sayısı, kimliğini belirli bir elementin atomu olarak tanımlar. Nötron sayısı, atomun bir elementinin hangi izotopunu belirler.
Boyut
Bir atomun çekirdeği atomun toplam çapından çok daha küçüktür, çünkü elektronlar atomun merkezinden uzakta olabilir. Bir hidrojen atomu çekirdeğinden 145.000 kat daha büyükken, uranyum atomu çekirdeğinden yaklaşık 23.000 kat daha büyüktür. Hidrojen çekirdeği, yalnız bir protondan oluştuğu için en küçük çekirdektir. 1.75 femtometredir (1.75 x 10
-15 m). Uranyum atomu, aksine, birçok proton ve nötron içerir. Çekirdeği yaklaşık 15 femtometredir.Proton ve Nötronların Düzenlenmesi
Protonlar ve nötronlar genellikle birlikte sıkıştırılmış olarak gösterilir ve kürelere eşit aralıklarla yerleştirilir. Bununla birlikte, bu gerçek yapının aşırı basitleştirilmesidir. Her nükleon (proton veya nötron) belirli bir enerji seviyesi ve bir dizi yer işgal edebilir. Bir çekirdek küresel olabilse de, armut şeklinde, ragbi topu şeklinde, discus şeklinde veya üç eksenli olabilir.
Çekirdeğin protonları ve nötronları, daha küçük atom altı parçacıklar, kuark denir. Güçlü kuvvet son derece kısa bir aralığa sahiptir, bu nedenle protonlar ve nötronlar bağlanabilmeleri için birbirine çok yakın olmalıdır. Çekici güçlü kuvvet, benzer yüklü protonların doğal itilmesinin üstesinden gelir.
Hypernucleus
Protonlara ve nötronlara ek olarak, hyperon adı verilen üçüncü bir baryon türü vardır. Bir hyperon en az bir garip kuark içerirken, protonlar ve nötronlar yukarı ve aşağı kuarklardan oluşur. Proton, nötron ve hiperon içeren bir çekirdeğe hipernükleus denir. Bu tip atom çekirdeği doğada görülmemiştir, ancak fizik deneylerinde oluşturulmuştur.
Halo Çekirdeği
Başka bir atom çekirdeği tipi bir halo çekirdeğidir. Bu, protonların veya nötronların yörüngeli bir halesi ile çevrili çekirdek bir çekirdektir. Bir halo çekirdeği, tipik bir çekirdeğe göre çok daha büyük bir çapa sahiptir. Ayrıca normal bir çekirdekten çok daha kararsızdır. 6 nötron ve 3 protondan oluşan bir çekirdeğe sahip olan lityum-11'de 2 bağımsız nötrondan oluşan bir hale ile bir halo çekirdeği örneği gözlenmiştir. Çekirdeğin yarı ömrü 8.6 milisaniyedir. Bazı nüklidlerin, heyecanlı durumdayken bir halo çekirdeği olduğu görülmüştür, ancak yerdeyken değil.
Kaynaklar:
- M. Mayıs (1994). "Hipernükleer ve kaon fiziğinde son sonuçlar ve yönler". İçinde. Pascolini. PAN XIII: Parçacıklar ve Çekirdekler. Dünya Bilimsel. ISBN 978-981-02-1799-0. OSTI 10107402
- W. Be ve Tek Nötron Halo Nucleus Be'nin Nükleer Şarj Yarıçapları Nörtershäuser, Fiziksel İnceleme Mektupları, 102: 6, 13 Şubat 2009,