İlginç ve Yapay Atomik Yapıların Özellikleri

[Bilim Forum]

Tanecikler yüksek hızlara çıkması ve enerjilerinin artmasının keşfiyle ilginç ve yapay dediğimiz bir çok atom türü keşfedilmiştir. İlginç ve yapay atomlar sıradan atomlardan farkı proton ve nötron, dolayısıyla orbitalde elektronların farklı olmasıyla diğer atom türlerinden ayrılırlar, biz bugün üç atom türünü inceleyeceğiz.

İlginç ve yapay atomlar sırasıyla pozitronyum, müonyum ve antihidrojendir. Pozitronyum ilk kez 1949 yılında M.Deutsch tarafından keşfedilmiştir. Bu atom türü merkezde pozitron ve dış yörüngede ise elektron barındırmaktadır. Doğal olarak elde edilen pozitronyumlar Na-22 atomuyla etkileşerek katı veya gaz ortamda ondan elektron koparması ve bünyesine almasıyla oluşmaktadır. Ortalama ömrü çok kısa olan bu tür atomların bozunma süreci ise gama ışımasında son bulur. Diğer yandan pozitronyum eğer spin durumu 0 olur ise bu kez parapozitronyum adını alır ve ortalama ömrü ise 1,25.10^-10 olmaktadır, eğer spin durumu durumu 1 olur ise (bu nadiren görülür) bu kezde ortopozitron adını alarak ortalama ömrünü uzatır, yaklaşık ömrü 1,4.10.^-7 s olan bu tür atomların bozunması ürünleri ise aynıdır hepsi gama ışınımı şeklinde yayımlanmaktadır. Bu tür atomların ise Bohr-Sommerfeld atom teorisini destekliyor oluşudur.

Yoğun madde fiziği, modern tıp ve elektronik teknolojisinin gelişmesi pozitronyumun çalışma alanını genişletmektedir, şöyle ki, bu tür atomlar hasta dokuların bulunmasında ve beyin tomografisinin çekilmesinde aranılan bir atom türü olmuştur.

Diğer bir atom modelimizde müonyumdur, bu atomda bünyesinde müon ve elektron bulundurmaktadır. Bu tür atomlar eşit derecede tanecik barındırmadığı için yörüngelerinde birbirlerinin yok edip enerji açığa çıkarmazlar, bu tür atomlar ise daha çok spektroskopi de kullanılmaktadır.

Ve son atom türümüzde antihidrojendir. Bu atomların özellikleri ise daha uygun ve karakteristik olmalarıdır. Bu tür atomların merkezinde ise antiproton ve pozitron vardır, ilk kez CERN de dolaylı olarak bulunsa da, daha sonra 1996 yılında W.Oelert ve ekibi tarafından bulunmuşlardır. 15 saat içinde 10^10 adet antiprotondan ancak 8 adet antihidrojen üretilebilmiştir. Daha sonra ise yani 2002 yılında bu durum daha düşük sıcaklıklarda/kriyojenik (4-15-K) 1 s içinde 300 antihidrojen elde edilerek bu tür atomların gözlenmesi sağlanmıştır. Bu tür atomların gözlenmesi ise NaI'ün sintilasyon sayaçlarının varlığıyla açığa çıkmaktadır. Yine bu tür atomların varlıklarının gözlenmesi madde ve antimadde simetrisinin olup olmadığını gözlemektir.

[1]. Prof.Dr. Mustafa Cebe - Kuantum Kimyası (Dora Basın Yayınevi - 2011)

[2]. https://www.homeopathyschool.com/the-school/provings/anti-matter/