Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Atom çekirdeği, atomun merkezinde yer alan, proton ve nötronlardan oluşan küçük ve yoğun bir bölgedir. Atom çekirdeği 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından keşfedildi. Bu keşif, 1909 yılında gerçekleştirilen Geiger-Marsden deneyine dayanmaktadır. Nötronun James Chadwick aracılığıyla 1932 yılında keşfinden sonra, çekirdeğin proton ve nötronlardan oluştuğu modeli ve Werner Heisenberg tarafından çabucak geliştirildi. Atomun kütlesinin neredeyse tamamı çekirdek içerisindedir, elektron bulutunun atom kütlesine katkısı oldukça azdır. Proton ve nötronlar çekirdek kuvveti tarafından çekirdeği oluşturmak için birbirlerine bağlanmıştır.
Atom çekirdeğinin çapı 1,75 fm'den (1,75×10-15 m) 15 fm’ye kadar ulaşabilmektedir. Hidrojen atomun çekirdeğinin çapı (tek bir protonun çapı) için 1.75 fm'dir (1.75 × 10^-15m). Daha ağır atomlarda, örneğin uranyumda, çekirdek çapı 15 fm’ye çıkabilmektedir. Bu boyutlar atomun kendisinin çapından çok daha küçüktür.
Atom çekirdeğinin yapısı ve çekirdeği bir arada tutan kuvvetler üzerinde araştırma yapan fizik kolu çekirdek fiziğidir.
Giriş
Tarih
Çekirdek 1911 yılında Ernest Rutherford’un Thomson’a ait üzümlü kek atom modeli üzerindeki testlerinin çabası neticesinde bulunmuştur. Elektron daha önceden J.J. Thomson’un bizzat kendisi tarafından keşfedilmişti. Atomların elektriksel olarak nötr olduğu bilgisinden hareketle Thomson pozitif yüklerin de olması gerektiği öne sürdü. Onun üzümlü kek atom modelinde iddia ettiği şey atom içerisindeki negatif elektronların pozitif yüklü küre içerisinde rastgele dağılmış olduğudur. Daha sonra Ernest Rutherford bir deney tasarladı ve onun yönlendirmesiyle Hans Geiger ve Ernest Marsden tarafından bu deney gerçekleştirildi. Bu deney, metal folyonun ince levhasına gönderilen alfa parçacıklarının sapmasıyla ilgilidir. Eğer Thomson’un atom modeli doğruysa pozitif yüklü alfa parçacıklarının izlediği yolda çok küçük bir sapma ile metal levhadan geçmeleri gerektiğini düşündü. Çünkü, Thomson’un atom modelinde karışık gibi düşünülen pozitif ve negatif yükler levhanın nötr gibi görünmesini sağlar ve levhanın alfa parçacıklarına elektriksel olarak nötr etki etmesini beklerdi. Rutherford için sürpriz bir şekilde, parçacıklarının çoğu büyük açılarla sapmıştır. Büyük ve hızlı hareket eden alfa parçacıklarının sapması nedeniyle çok güçlü bir kuvvetin olması gerektiği aşikar oldu çünkü alfa parçacığının kütlesi bir elektrondan yaklaşık 8000 kat daha büyüktür. Rutherford, üzümlü kek atom modelinin doğru olamayacağını ve alfa parçacıklarının sapmasının ancak pozitif ve negatif yüklerin birbirinden ayrı olduğunda gerçekleşebileceğini fark etti. Atomun kütlesinin pozitif yüklü bir noktada yoğunlaştığını gördü. Bu da pozitif yük ve kütlenin yoğun bir merkezde olduğu çekirdek atomu düşüncesini doğruladı.
Kelime Kökeni
Nucleus (çekirdek) sözcüğü Latince küçük ceviz anlamına gelen nucleus’den gelmektedir. Michael Faraday bu terimi 1844 yılında, atomun merkezini kastetmek için kullanmıştır. Modern atom için anlamı 1912 yılında Ernest Rutherford tarafından önerilmiştir. Ama atom teorisi için “nucleus” terimini benimseme çabuk olmadı. Örneğin Gilbert N. Lewis 1916 yılında yayımladığı ünlü “Atom ve Molekül” makalesinde “Atom kernel (çekirdek) ve dış kabuktan oluşur” cümlesiyle atomu ifade etmiştir.
Çekirdeğin Yapısı
Atom çekirdeği proton ve nötronlardan oluşur. Proton ve nötronlar kuark denilen temel parçacıkların bir tezahürüdür. Proton ve nötronlar, baryon adı verilen hadronların kararlı birleşimlerindeki güçlü çekirdek kuvveti ile bir arada tutulmaktadır. Güçlü çekirdek kuvveti her bir baryon tarafından yeterince uzağa kadar uzanır böylece pozitif yüklü protonlar arasındaki itici elektriksel kuvvete rağmen protonlar ve nötronlar birbirine bağlanır. Güçlü çekirdek kuvveti çok kısa bir menzile sahiptir, çekirdeğin kenarının ötesinde etkisi 0’a düşer. Pozitif yüklü çekirdeğin toplu etkisiyle elektriksel olarak negatif olan elektronlar çekirdek etrafındaki yörüngelerde tutulmaktadır. Çekirdek etrafındaki yörüngelerde hareket eden negatif yüklü elektronlar topluluğu belli konfigürasyon için benzerlik gösterir. Bu topluluk toplam elektron sayısıdır ve bunlar kendi yörüngelerinde kararlıdır. Kimyasal elementler atomları temsil eder ve bir atom, çekirdeğindeki proton sayısı ile belirlenir. Nötr bir atomda, çekirdeğindeki proton sayısına eşit miktarda elektron vardır. Kimyasal elementler kendi elektronlarını paylaşarak birleşme metodu ile daha kararlı elektron dizilimine sahip olabilirler. Elektron paylaşımı ile çekirdeğin etrafında kararlı elektronik yörüngeler yaratmanın etkisini kendi makro dünyamızın kimyasında görebiliyoruz.
Protonlar, çekirdeğin tüm yükünü gösterir, böylelikle kendi kimyasal kimliğini tanımlar. Nötronlar elektriksel olarak nötr’dür fakat çekirdeğin kütlesine hemen hemen protonlar ile aynı ölçüde katkıda bulunurlar. Nötronlar izotop olgusunu açıklayabilmektedir. İzotop aynı kimyasal elementin çeşitliliğidir. Bu kimyasal elementler yalnızca atom kütlesi bakımından farklılık göstermektedir. Kimyasal etkileri açısından aralarında fark yoktur.
Proton ve nötronlar
Protonlar ve nötronlar birbirinden farklı eş spin kuantum numara değerlerine sahip fermiyonlardır. Bu yüzden iki proton ve iki nötron aynı uzay dalga fonksiyonunu paylaşabilir çünkü iki proton ve iki nötron aynı kuantum öze sahip değildir. Bunlar bazen aynı parçacık olan nükleonun farklı kuantum numaraları olarak görülmektedir. İki fermiyon (İki proton ya da iki nötron ya da bir proton + bir nötron gibi) çifti gevşek olarak birbirine bağlı olduğunda bozon gibi davranabilmektedir.
Hiper çekirdeğin nadir durumlarında, bir ya da daha fazla tuhaf kuark ya da sıra dışı quark içeren ve hyperon adı verilen üçüncü baryon da dalga fonksiyonunu paylaşabilir. Ama bu tip çekirdek son derece kararsızdır ve Dünya üzerinde bulunmaz yalnızca fiziğin yüksek enerjiyle ilgili deneylerinde gözlemlenebilir.
Nötron pozitif yüklü çekirdeğin yarıçapına (0.3fm) ve bu pozitif yükün eşitlendiği kendisini çevreleyen negatif yükün yarıçapına (0.3 fm ile 2 fm)’ye sahiptir. Proton yaklaşık olarak üssel pozitif yük dağılımına sahiptir.
Kuvvetler
Atom çekirdeği güçlü nükleer kuvvet tarafından bir arada tutulur. Bu kalıcı güçlü kuvvet kuarkları birbirine bağlayarak proton ve nötronların oluşmasını sağlayan güçlü etkileşimin küçük posasıdır. Bu kuvvet nötronlar ile protonlar arasında daha zayıftır çünkü kendi içlerinde nötr hale getirilmektedir. Aynı şekilde nötr atomlar arasındaki elektromanyetik kuvvet (örneğin iki adet durağan gaz atom arasındaki Van der Waals Kuvveti) atomun parçacıklarını içten birlikte tutan elektromanyetik kuvvete göre oldukça zayıftır. (Örneğin hareketsiz bir gaz atomundaki elektronu kendi çekirdeğinde tutan kuvvet.)
Nükleer kuvvet, tipik nükleon boşluğu uzaklığında son derece çekicidir ve bu da protonlar arasındaki elektromanyetik kuvvet tarafından kaynaklanan itici kuvvetin üstesinden gelmektedir. Böylelikle çekirdeğin oluşması sağlanmaktadır. Fakat bu güçlü nükleer kuvvet sınırlı bir etki alanına sahiptir ve uzaklıkla birlikte çabucak zayıflamaktadır. (Yukawa potansiyelinde bunu görebilirsiniz) Bundan dolayı yalnızca belli bir boyuttan küçük olan çekirdekler tamamen kararlı halde kalabilirler. Tamamen kararlı halde kalabilen bilinen en büyük çekirdek (alfa, beta ve gama bozulmalarına karşı kararlı) Kurşun-208’dir. Kurşun-208, 208 nükleon (126 nötron ve 82 proton) içermektedir. Bu maksimum seviyeden daha büyük çekirdekler kararsızdır ve nükleonun büyüklüğünün artmasına paralel olarak daha kısa ömürlü olmaya yönelimlidirler. Ancak bizmut-209 da beta bozunmasına dek kararlıdır ve bilinen izotoplar içerisinde en uzun yarı ömürlü alfa bozunmasına sahiptir. Evrenin yaşından milyarlarca kez uzun olduğu tahmin edilmektedir.
Güçlü nükleer kuvvet çok kısa mesafeler için etkilidir. (Genellikle yalnızca birkaç femtometre (fm), aşağı yukarı bir ya da iki nükleon çapında.) Güçlü nükleer kuvvet herhangi nükleon çifti arasında çekim olmasını sağlar. Örneğin, proton ve nötronlar arasındaki bu çekim, döteryumu oluşturmaktadır. Ayrıca bu çekim protonların kendi aralarında ve nötronların kendi aralarında da mevcuttur.
Halo çekirdeği ve güçlü kuvvetin etki sınırı
Güçlü nükleer kuvvetin etkili mutlak sınırı halo çekirdeği ile gösterilir. Örneğin, lityum-11 ve bor-14 yaklaşık on fermis (aşağı yukarı uranyum-238’in çekirdeğinin yarıçapı olan 8 fermiye benzer) uzaklıkta yörüngede dönerler. Bu çekirdekler tamamen yoğun değildirler. Halo çekirdeği nükleitin grafiğinin en uç köşelerinde oluşur – nötron sızma hattı ve proton sızma hattı-. Bunlar kısa yarı-ömürleriyle birlikte kararsızdır. Ömürleri milisaniye olarak ölçülmüştür. Örneğin lityum-11 8.8 milisaniye yarı ömre sahiptir.
Etki altındaki halolar enerji seviyeleri doldurulmamış dış kuantum kabuğundaki çekirdeklerle birlikte uyarılmış hali temsil eder. (Hem yarıçap hem de enerji.) Halo, nötronlardan da [NN,NNN] protonlardan da [PP,PPP] oluşabilir. Tek bir nötron halosu içeren çekirdek 11ve 19C yi içerir. İki nötron halosu 6, 11Li, 17B, 18B ve 22C ile gösterilebilir. İki nötron halo çekirdeği üç parçaya ayrılabilir, asla ikiye ayrılmaz. Bu parçalara Borromean çekirdek denir bu davranışından dolayı. (Birbirine kenetlenmiş üç halkanın olduğu bir sistem gibi düşünebilir, tek bir halkayı bozmak, ayırmak diğer ikisini de serbest hale getirir.) 8B ve 14Be nin ikisi de dört nötron halosunu temsil etmektedir. Proton halosu içeren çekirdek 8B ve 26P dir. İki proton halosu 17Ne ve 27S dir tarafından simgelenir. Fazla protonun itici elektromanyetik kuvvetinden dolayı proton halolarının nötron halolarından daha nadir ve daha kararsız olmaları öngörülmektedir.
Çekirdek Modelleri
Fiziğin standart modelinin, çekirdeğin davranışını ve bileşenlerini tamamıyla tanımladığı inancı yaygın olsa da, teoriden tahminler üretmek parçacık fiziğinin diğer çoğu alanından daha zordur. Bunun iki sebebi vardır:
- Prensipte çekirdek için yapılmış hesaplamalar bütünüyle kuantum renk dinamiğinden türetilmiştir. Ama pratikte, düşük enerji sistemlerindeki kuantum renk dinamiğini çözmek için yapılan geçerli hesaplamalar ve matematiksel yaklaşımlar son derece sınırlıdır. Bunun nedeni yüksek enerjili kuark maddesi ile düşük enerjili hadron maddesi arasında gerçekleşen hal değişimidir. Bu da Pertürbasyon teorisini kullanılmaz hale getirir. Ayrıca nükleonlar arasındaki kuvvetin türetilmiş kuantum renk dinamiği modelinin doğru bir şekilde inşa edilmesini zorlaştırır. Geçerli hesaplamalar ya Argon v18 potansiyeli gibi olgusal modeller ile ya da chiral etkili alan teorisiyle sınırlanmaktadır.
- Nükleer kuvvet çok iyi bir şekilde sınırlandırılsa bile hesaplama gücünün önemli miktarı çekirdeğin başlangıçtaki özelliklerin doğru hesaplanmasını gerektirmektedir. Many-Body teorisindeki gelişmeler, çok düşük kütleler ve görece kararlı çekirdekler için bu hesaplamaları olanaklı kılmaktadır. Fakat gelecekte, hem hesaplama gücüne hem de matematiksel yaklaşımlara dair gelişmeler kendisinden önceki ağır çekirdek ve büyük ölçüde kararsız çekirdekler üzerinde yapılmış çalışmaların başarısına bağlıdır.
Geçmişten bugüne, deneyler ister istemez kusurlu ilkel modellere göre karşılaştırılmaktadır. Bu modellerden hiçbiri çekirdeğin yapısı üzerindeki deneysel verileri tamamıyla açıklayamaz.
Çekirdek yarıçapı (R) herhangi bir modelin tahmin etmek zorunda olduğu en temel büyüklüklerden biri olarak göz önüne alınmaktadır. Kararlı çekirdekler için (halo çekirdekler ya da diğer kararsız bozuk çekirdekler değil) çekirdek yarıçapı aşağı yukarı çekirdeğin kütle numarasının karekökünün küpüyle doğru orantılıdır. Bu orantı özellikle çok sayıda nükleon taşıyan çekirdekler için önemlidir çünkü bunlar daha küresel yapılandırmaya uygun şekilde düzenlenmiştir.
Kararlı bir çekirdek yaklaşık olarak sabit bir yoğunluğa sahiptir ve bundan dolayı çekirdek yarıçap (R) yaklaşık olarak aşağıdaki formülle ifade edilmektedir,
Burada A= Atomik kütle numarası (çekirdekteki toplam proton ve nötron sayısı) ve r0 = 1.25 fm = 1.25 × 10^−15 m’dir. Bu eşitlikte sabit bir sayı olan r0 0.2 fm’ye kadar değişebilmektedir. Bu değerin değişkenliğinin nedeni çekirdeğe dair soru işaretleridir. Fakat sabit sayının %20’sinden daha az bir değişiklik söz konusudur.
Başka bir deyişle, proton ve nötronları çekirdekte paketleme işlemi yaklaşık olarak aynı toplam boyut sonucunu vermektedir. Sabit boyuta sahip sıkı küresel bir paketi (örneğin misket) dar bir küreye ya da yaklaşık olarak küresel bir çantaya paketlemek gibi. (bazı kararlı çekirdekler tamamıyla küresel değildir fakat küreye benzer bir şekle sahip olduğu bilinmektedir).
Sıvı damlası modeli
Çekirdeğe dair geliştirilmiş ilk modeller çekirdeğin dönen sıvı damlası gibi değerlendirildiği modellerdir. Bu modelde, uzun mesafeli elektromanyetik kuvvet ve görece kısa menzilli nükleer kuvvetin birlikte belli bir davranışa neden olduğu söylenmektedir. Bu davranış, değişik boyutlardaki sıvı taneciklerinin üzerindeki yüzey gerilim kuvvetine benzerlik göstermektedir. Bu yaklaşım çekirdeğe dair çoğu önemli olguyu başarıyla açıklayabilmektedir. Örneğin çekirdeğin boyutu ve parçacıkları değiştiğinde toplam bağlanma enerjisinin nasıl değiştiğini açıklayabilmektedir. (yarı deneysel kütle formülüne bakınız) Fakat bu yaklaşım proton ya da nötronların çok fazla olduğu çekirdeklerdeki kararlılık durumunu açıklayamamaktadır.
Çoğu çekirdeğin bağlanma enerjisinin yaklaşık değerini bulmak için kullanılan yarı deneysel kütle formülü beş tip enerjinin toplamı olarak ele alınmaktadır. (Aşağıda görebilirsiniz.) Sıkıştırılamaz bir sıvı damlası gibi resmedilen aşağıdaki çekirdek resimleri çekirdeğin bağlanma enerjisindeki gözlemlenmiş değişiklikleri açıklamamaktadır.
Hacim Enerjisi: Aynı boyutta ve birbirine benzer nükleonlar en küçük bir hacme istiflendiğinde her bir iç nükleonun belirli bir sayıda nükleonla teması söz konusudur. Bundan dolayı nükleer enerji hacimle doğru orantılıdır.
Yüzey Enerjisi: Çekirdeğin yüzeyindeki bir nükleon, çekirdeğin içindeki bir nükleondan daha az sayıda nükleonla etkileşime girer. Bundan dolayı çekirdeğin yüzeyindeki nükleonun bağlanma enerjisi daha düşüktür. Yüzey enerjisi negatiftir ve yüzey alanı ile doğru orantılıdır. Bundan dolayı yüzey enerjisi dikkate alınmalıdır.
Coulomb Enerjisi: Çekirdekteki her bir çift proton arasındaki elektriksel itici kuvvet kendi bağlanma enerjisinin düşmesine yardımcı olur.
Asimetrik Enerji (Pauli Enerjisi de denir): Bu enerji Pauli dışlama ilkesi ile ilişkilidir. En kararlı çekirdek aynı sayıda proton ve nötrona sahip olan olsaydı, bu Coulomb enerjisi için olmazdı. Çünkü proton ve nötron sayısının aynı olmaması tek tip bir parçacığın en yüksek enerji seviyelerini doldurması anlamına gelmektedir. Diğer tip parçacıklar ise en düşük enerji seviyelerini terk ederken gerçekleşir.
Eşleştirme enerjisi: Bu enerji, proton ve nötron çiftlerinin oluşmasını sağlayan eğilimi doğrulamaktadır. Çift sayılı parçacıklar tek sayılı parçacıklardan daha kararlıdır.
Kabuk modeli ve diğer kuantum modeller:
Çekirdekte bulunan nükleonların yörüngelerde hareket ettiği bazı atom modelleri önerildi. Atom fiziği teorisindeki atomik orbitale benzer şekilde. Bu dalga modelleri, nükleonları ya potansiyel kuyu içinde boyutsuz nokta parçacıklar olarak ya da optiksel modeldeki olasılık dalgaları şeklinde tasavvur etmiştir. Potansiyel kutular içindeki bu yörüngeler sürtünmesizdir ve nükleonların büyük bir hıza sahip olduğu düşünülmüştür.
Yukarıdaki modellerden, nükleonların fermiyon oluşturmak amacıyla çiftler halinde yörüngelerde dolaştığı fikri ortaya atılabilir. Bu, deneylerden bilindiği üzere çift ve tek atom çekirdeklerini açıklamamıza imkân sunar. Çekirdek kabuğunun gerçek doğası ve kapasitesi atom yörüngesindeki elektronlardan dolayı değişmektedir. Çünkü nükleonların hareket ettiği potansiyel kuyular (özellikle büyük çekirdeklerde) elektronları atoma bağlayan merkez elektromanyetik potansiyel kuyudan farklıdır. Atomik yörünge modeliyle olan bazı benzerlikler belki helyum-4 gibi küçük atomik çekirdeklerde görülebilir. Helyum-4 çekirdeğinde iki proton ve iki nötron 1s yörüngelerinde ayrı bir şekilde dolanmaktadır. Bu durum helyum atomundaki iki elektronun 1s yörüngesinde hareket etmesine benzer. Böylelikle aynı sebepten kaynaklı sıra dışı bir kararlılık durumuna erişilir. 5 nükleonlu çekirdekler son derece kararsız ve kısa ömürlüdür. Ama 3 nükleonlu helyum-3, kapalı 1s orbital kabuğu olmamasına rağmen kararlıdır. Bir diğer 3 nükleonlu çekirdeğe sahip olan triton hidrojen-3 kararsızdır ve izole edildiğinde helyum-3’e bozunur. 1s yörüngesindeki 2 nükleonun [NP] zayıf nükleer kararlılığı döteryum hidrojen-2’de bulunur. Her bir nükleon fermiyon iken [NP] döteryum bozondur ve böylelikle [NP] döteryum, kabuk içindeki kapalı paketlemeden dolayı Pauili dışlama ilkesine uymaz. 6 nükleonlu Lityum-6 ise kapalı ikinci 1p yörünge kabuğu olmadığı zaman oldukça kararlıdır. Toplam 1’den 6’ya kadar nükleon sayısı olan hafif çekirdekler içerisinde yalnızca 5 nükleon sayısına sahip olanlar kararlı olduğuna dair belirtiler göstermez. Kapalı kabuğun dışındaki hafif çekirdeklerin beta-kararlılığına dair gözlemler dikkate alınacak olunursa, nükleer kararlılığın, çok sayıda proton ve nötrona sahip kabuk yörüngelerinin basit kapamalarından daha karmaşık olduğu söylenebilir.
Nükleonların gezindiği yörüngeler söz konusu büyük çekirdekler olduğunda elektron kabuğundan farklı bir özelliğe bürünürler. Ama en azından, mevcut nükleer teori çok sayıda proton ve nötron tarafından doldurulmuş çekirdek kabuğunu tahmin edebilmektedir. Kararlı kabuk kapanması alışılmadık bir şekilde kararlı yapılandırmaları tahmin eder, kimya alanında neredeyse durağan asal gaz grubuna benzer bu durum. Buna bir örnek olarak 50 protonun kapalı kabuğunun kararlılığı verilebilir. Kalay elementinin 10 adet kararlı izotopa sahip olmasını sağlayan şey budur. Bu sayı ile kalay elementi diğer elementlerden daha fazla izotopa sahip bir elementtir. Benzer şekilde kabuk kapanmasından olan uzaklık izotopların sıra dışı kararsızlıklarını açıklayabilmektedir.
Kapalı kabuktan uzakta çekirdeksel özellikleri açıklama girişimi kabuk modeliyle ilgili birçok problemi beraberinde getirmektedir. Bu da, deneysel verileri uygun hale getirebilmek için potansiyel kuyu şekillerindeki karmaşık post hoc bozukluklarına yol açmaktadır. Fakat bu matematiksel manipülasyonların aslında gerçek çekirdeğin uzaysal deformasyonlarına karşılık gelip gelmediği kafalarda kalmış bir soru işaretidir. Kabuk modeline dair problemler nükleon bulutları içeren gerçeğe uygun iki cisim ve üç cisim nükleer kuvvet etkilerini önermektedir. Close-Packed Spheron Model of Linus Pauling and the 2D Ising Model of MacGregor bu bulut modellerine örnek olarak verilebilir.
Modelleri arasında tutarlılık
Sıvı helyumun süper akışkanlık durumu gibi atom çekirdeği iki durumun örneğidir. İlki, hacim için sıradan parçacıkların kuralıdır. İkincisi dalgaya benzer doğası için sezgisel olmayan kuantum mekaniği kurallarıdır. Süper akışkan helyumda, helyum atomları hacme sahiptir ve esasen birbirlerine dokunurlar ama aynı zamanda Bose- Einstein yoğunlaşması ile tutarlı tuhaf yığınsal özellikler sergilerler. İkinci durum atom çekirdeklerinin dalga doğasına uygun hareket ettiğini, sürtünme gibi standart akışkanların özelliklerini sergilemediklerini ortaya çıkarıyor. Fermiyon olan hadronlardan oluşan çekirdeklerde aynı tip yoğunlaşma gerçekleşmez ama en azından nükleer özellikler parçacıkların hacimlerinin özelliklerine dair kombinasyonlara benzer şekilde açıklanabilmektedir. Ayrıca, Erwin Schrödinger’in kuantum yörüngesinde tutulmuş bir nesnenin dalgaya benzer davranışının sürtünmesiz hareket karakteristiği gibi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Atom cekirdegi atomun merkezinde yer alan proton ve notronlardan olusan kucuk ve yogun bir bolgedir Atom cekirdegi 1911 yilinda Ernest Rutherford tarafindan kesfedildi Bu kesif 1909 yilinda gerceklestirilen Geiger Marsden deneyine dayanmaktadir Notronun James Chadwick araciligiyla 1932 yilinda kesfinden sonra cekirdegin proton ve notronlardan olustugu modeli ve Werner Heisenberg tarafindan cabucak gelistirildi Atomun kutlesinin neredeyse tamami cekirdek icerisindedir elektron bulutunun atom kutlesine katkisi oldukca azdir Proton ve notronlar cekirdek kuvveti tarafindan cekirdegi olusturmak icin birbirlerine baglanmistir Proton kirmizi ve notronlardan mavi olusan atom cekirdegi modeli Bu gosterimde proton ve notronlar birbirine bagli kucuk toplara benzemektedir ancak gercekte cagdas cekirdek fizigi cekirdek bu bicimde aciklanamaz Dogru bir bicimde aciklamak icin kuantum fizigine gereksinim duyulur Atom cekirdeginin capi 1 75 fm den 1 75 10 15 m 15 fm ye kadar ulasabilmektedir Hidrojen atomun cekirdeginin capi tek bir protonun capi icin 1 75 fm dir 1 75 10 15m Daha agir atomlarda ornegin uranyumda cekirdek capi 15 fm ye cikabilmektedir Bu boyutlar atomun kendisinin capindan cok daha kucuktur Atom cekirdeginin yapisi ve cekirdegi bir arada tutan kuvvetler uzerinde arastirma yapan fizik kolu cekirdek fizigidir GirisTarih Cekirdek 1911 yilinda Ernest Rutherford un Thomson a ait uzumlu kek atom modeli uzerindeki testlerinin cabasi neticesinde bulunmustur Elektron daha onceden J J Thomson un bizzat kendisi tarafindan kesfedilmisti Atomlarin elektriksel olarak notr oldugu bilgisinden hareketle Thomson pozitif yuklerin de olmasi gerektigi one surdu Onun uzumlu kek atom modelinde iddia ettigi sey atom icerisindeki negatif elektronlarin pozitif yuklu kure icerisinde rastgele dagilmis oldugudur Daha sonra Ernest Rutherford bir deney tasarladi ve onun yonlendirmesiyle Hans Geiger ve Ernest Marsden tarafindan bu deney gerceklestirildi Bu deney metal folyonun ince levhasina gonderilen alfa parcaciklarinin sapmasiyla ilgilidir Eger Thomson un atom modeli dogruysa pozitif yuklu alfa parcaciklarinin izledigi yolda cok kucuk bir sapma ile metal levhadan gecmeleri gerektigini dusundu Cunku Thomson un atom modelinde karisik gibi dusunulen pozitif ve negatif yukler levhanin notr gibi gorunmesini saglar ve levhanin alfa parcaciklarina elektriksel olarak notr etki etmesini beklerdi Rutherford icin surpriz bir sekilde parcaciklarinin cogu buyuk acilarla sapmistir Buyuk ve hizli hareket eden alfa parcaciklarinin sapmasi nedeniyle cok guclu bir kuvvetin olmasi gerektigi asikar oldu cunku alfa parcaciginin kutlesi bir elektrondan yaklasik 8000 kat daha buyuktur Rutherford uzumlu kek atom modelinin dogru olamayacagini ve alfa parcaciklarinin sapmasinin ancak pozitif ve negatif yuklerin birbirinden ayri oldugunda gerceklesebilecegini fark etti Atomun kutlesinin pozitif yuklu bir noktada yogunlastigini gordu Bu da pozitif yuk ve kutlenin yogun bir merkezde oldugu cekirdek atomu dusuncesini dogruladi Kelime Kokeni Nucleus cekirdek sozcugu Latince kucuk ceviz anlamina gelen nucleus den gelmektedir Michael Faraday bu terimi 1844 yilinda atomun merkezini kastetmek icin kullanmistir Modern atom icin anlami 1912 yilinda Ernest Rutherford tarafindan onerilmistir Ama atom teorisi icin nucleus terimini benimseme cabuk olmadi Ornegin Gilbert N Lewis 1916 yilinda yayimladigi unlu Atom ve Molekul makalesinde Atom kernel cekirdek ve dis kabuktan olusur cumlesiyle atomu ifade etmistir Cekirdegin Yapisi Helyum 4 atomunun ve gri ile gosterilmis elektron bulutunun sembolik tasviri gorulmektedir Iki proton ve iki notrondan olusan cekirdek kirmizi ve mavi renkler ile temsil edilmektedir Bu temsili gosterim onlari birbirinden ayri olarak gostermektedir fakat gercekte protonlar uzayda ust ustte dizilirler ve cok buyuk ihtimalle cekirdegin tam ortasinda bulunurlar Bu durum notronlar icin de gecerlidir Bundan dolayi bu dort parcacik cok buyuk ihtimalle uzayin ayni noktasinda cekirdegin tam ortasinda bulunur Kucuk cekirdekteki yuk dagilimini gostermeye calisan klasik resimler parcaciklari birbirinden ayri olarak gosterir fakat bu hatali bir gosterimdir Atom cekirdegi proton ve notronlardan olusur Proton ve notronlar kuark denilen temel parcaciklarin bir tezahurudur Proton ve notronlar baryon adi verilen hadronlarin kararli birlesimlerindeki guclu cekirdek kuvveti ile bir arada tutulmaktadir Guclu cekirdek kuvveti her bir baryon tarafindan yeterince uzaga kadar uzanir boylece pozitif yuklu protonlar arasindaki itici elektriksel kuvvete ragmen protonlar ve notronlar birbirine baglanir Guclu cekirdek kuvveti cok kisa bir menzile sahiptir cekirdegin kenarinin otesinde etkisi 0 a duser Pozitif yuklu cekirdegin toplu etkisiyle elektriksel olarak negatif olan elektronlar cekirdek etrafindaki yorungelerde tutulmaktadir Cekirdek etrafindaki yorungelerde hareket eden negatif yuklu elektronlar toplulugu belli konfigurasyon icin benzerlik gosterir Bu topluluk toplam elektron sayisidir ve bunlar kendi yorungelerinde kararlidir Kimyasal elementler atomlari temsil eder ve bir atom cekirdegindeki proton sayisi ile belirlenir Notr bir atomda cekirdegindeki proton sayisina esit miktarda elektron vardir Kimyasal elementler kendi elektronlarini paylasarak birlesme metodu ile daha kararli elektron dizilimine sahip olabilirler Elektron paylasimi ile cekirdegin etrafinda kararli elektronik yorungeler yaratmanin etkisini kendi makro dunyamizin kimyasinda gorebiliyoruz Protonlar cekirdegin tum yukunu gosterir boylelikle kendi kimyasal kimligini tanimlar Notronlar elektriksel olarak notr dur fakat cekirdegin kutlesine hemen hemen protonlar ile ayni olcude katkida bulunurlar Notronlar izotop olgusunu aciklayabilmektedir Izotop ayni kimyasal elementin cesitliligidir Bu kimyasal elementler yalnizca atom kutlesi bakimindan farklilik gostermektedir Kimyasal etkileri acisindan aralarinda fark yoktur Proton ve notronlarProtonlar ve notronlar birbirinden farkli es spin kuantum numara degerlerine sahip fermiyonlardir Bu yuzden iki proton ve iki notron ayni uzay dalga fonksiyonunu paylasabilir cunku iki proton ve iki notron ayni kuantum oze sahip degildir Bunlar bazen ayni parcacik olan nukleonun farkli kuantum numaralari olarak gorulmektedir Iki fermiyon Iki proton ya da iki notron ya da bir proton bir notron gibi cifti gevsek olarak birbirine bagli oldugunda bozon gibi davranabilmektedir Hiper cekirdegin nadir durumlarinda bir ya da daha fazla tuhaf kuark ya da sira disi quark iceren ve hyperon adi verilen ucuncu baryon da dalga fonksiyonunu paylasabilir Ama bu tip cekirdek son derece kararsizdir ve Dunya uzerinde bulunmaz yalnizca fizigin yuksek enerjiyle ilgili deneylerinde gozlemlenebilir Notron pozitif yuklu cekirdegin yaricapina 0 3fm ve bu pozitif yukun esitlendigi kendisini cevreleyen negatif yukun yaricapina 0 3 fm ile 2 fm ye sahiptir Proton yaklasik olarak ussel pozitif yuk dagilimina sahiptir KuvvetlerAtom cekirdegi guclu nukleer kuvvet tarafindan bir arada tutulur Bu kalici guclu kuvvet kuarklari birbirine baglayarak proton ve notronlarin olusmasini saglayan guclu etkilesimin kucuk posasidir Bu kuvvet notronlar ile protonlar arasinda daha zayiftir cunku kendi iclerinde notr hale getirilmektedir Ayni sekilde notr atomlar arasindaki elektromanyetik kuvvet ornegin iki adet duragan gaz atom arasindaki Van der Waals Kuvveti atomun parcaciklarini icten birlikte tutan elektromanyetik kuvvete gore oldukca zayiftir Ornegin hareketsiz bir gaz atomundaki elektronu kendi cekirdeginde tutan kuvvet Nukleer kuvvet tipik nukleon boslugu uzakliginda son derece cekicidir ve bu da protonlar arasindaki elektromanyetik kuvvet tarafindan kaynaklanan itici kuvvetin ustesinden gelmektedir Boylelikle cekirdegin olusmasi saglanmaktadir Fakat bu guclu nukleer kuvvet sinirli bir etki alanina sahiptir ve uzaklikla birlikte cabucak zayiflamaktadir Yukawa potansiyelinde bunu gorebilirsiniz Bundan dolayi yalnizca belli bir boyuttan kucuk olan cekirdekler tamamen kararli halde kalabilirler Tamamen kararli halde kalabilen bilinen en buyuk cekirdek alfa beta ve gama bozulmalarina karsi kararli Kursun 208 dir Kursun 208 208 nukleon 126 notron ve 82 proton icermektedir Bu maksimum seviyeden daha buyuk cekirdekler kararsizdir ve nukleonun buyuklugunun artmasina paralel olarak daha kisa omurlu olmaya yonelimlidirler Ancak bizmut 209 da beta bozunmasina dek kararlidir ve bilinen izotoplar icerisinde en uzun yari omurlu alfa bozunmasina sahiptir Evrenin yasindan milyarlarca kez uzun oldugu tahmin edilmektedir Guclu nukleer kuvvet cok kisa mesafeler icin etkilidir Genellikle yalnizca birkac femtometre fm asagi yukari bir ya da iki nukleon capinda Guclu nukleer kuvvet herhangi nukleon cifti arasinda cekim olmasini saglar Ornegin proton ve notronlar arasindaki bu cekim doteryumu olusturmaktadir Ayrica bu cekim protonlarin kendi aralarinda ve notronlarin kendi aralarinda da mevcuttur Halo cekirdegi ve guclu kuvvetin etki siniriGuclu nukleer kuvvetin etkili mutlak siniri halo cekirdegi ile gosterilir Ornegin lityum 11 ve bor 14 yaklasik on fermis asagi yukari uranyum 238 in cekirdeginin yaricapi olan 8 fermiye benzer uzaklikta yorungede donerler Bu cekirdekler tamamen yogun degildirler Halo cekirdegi nukleitin grafiginin en uc koselerinde olusur notron sizma hatti ve proton sizma hatti Bunlar kisa yari omurleriyle birlikte kararsizdir Omurleri milisaniye olarak olculmustur Ornegin lityum 11 8 8 milisaniye yari omre sahiptir Etki altindaki halolar enerji seviyeleri doldurulmamis dis kuantum kabugundaki cekirdeklerle birlikte uyarilmis hali temsil eder Hem yaricap hem de enerji Halo notronlardan da NN NNN protonlardan da PP PPP olusabilir Tek bir notron halosu iceren cekirdek 11ve 19C yi icerir Iki notron halosu 6 11Li 17B 18B ve 22C ile gosterilebilir Iki notron halo cekirdegi uc parcaya ayrilabilir asla ikiye ayrilmaz Bu parcalara Borromean cekirdek denir bu davranisindan dolayi Birbirine kenetlenmis uc halkanin oldugu bir sistem gibi dusunebilir tek bir halkayi bozmak ayirmak diger ikisini de serbest hale getirir 8B ve 14Be nin ikisi de dort notron halosunu temsil etmektedir Proton halosu iceren cekirdek 8B ve 26P dir Iki proton halosu 17Ne ve 27S dir tarafindan simgelenir Fazla protonun itici elektromanyetik kuvvetinden dolayi proton halolarinin notron halolarindan daha nadir ve daha kararsiz olmalari ongorulmektedir Cekirdek ModelleriFizigin standart modelinin cekirdegin davranisini ve bilesenlerini tamamiyla tanimladigi inanci yaygin olsa da teoriden tahminler uretmek parcacik fiziginin diger cogu alanindan daha zordur Bunun iki sebebi vardir Prensipte cekirdek icin yapilmis hesaplamalar butunuyle kuantum renk dinamiginden turetilmistir Ama pratikte dusuk enerji sistemlerindeki kuantum renk dinamigini cozmek icin yapilan gecerli hesaplamalar ve matematiksel yaklasimlar son derece sinirlidir Bunun nedeni yuksek enerjili kuark maddesi ile dusuk enerjili hadron maddesi arasinda gerceklesen hal degisimidir Bu da Perturbasyon teorisini kullanilmaz hale getirir Ayrica nukleonlar arasindaki kuvvetin turetilmis kuantum renk dinamigi modelinin dogru bir sekilde insa edilmesini zorlastirir Gecerli hesaplamalar ya Argon v18 potansiyeli gibi olgusal modeller ile ya da chiral etkili alan teorisiyle sinirlanmaktadir Nukleer kuvvet cok iyi bir sekilde sinirlandirilsa bile hesaplama gucunun onemli miktari cekirdegin baslangictaki ozelliklerin dogru hesaplanmasini gerektirmektedir Many Body teorisindeki gelismeler cok dusuk kutleler ve gorece kararli cekirdekler icin bu hesaplamalari olanakli kilmaktadir Fakat gelecekte hem hesaplama gucune hem de matematiksel yaklasimlara dair gelismeler kendisinden onceki agir cekirdek ve buyuk olcude kararsiz cekirdekler uzerinde yapilmis calismalarin basarisina baglidir Gecmisten bugune deneyler ister istemez kusurlu ilkel modellere gore karsilastirilmaktadir Bu modellerden hicbiri cekirdegin yapisi uzerindeki deneysel verileri tamamiyla aciklayamaz Cekirdek yaricapi R herhangi bir modelin tahmin etmek zorunda oldugu en temel buyukluklerden biri olarak goz onune alinmaktadir Kararli cekirdekler icin halo cekirdekler ya da diger kararsiz bozuk cekirdekler degil cekirdek yaricapi asagi yukari cekirdegin kutle numarasinin karekokunun kupuyle dogru orantilidir Bu oranti ozellikle cok sayida nukleon tasiyan cekirdekler icin onemlidir cunku bunlar daha kuresel yapilandirmaya uygun sekilde duzenlenmistir Kararli bir cekirdek yaklasik olarak sabit bir yogunluga sahiptir ve bundan dolayi cekirdek yaricap R yaklasik olarak asagidaki formulle ifade edilmektedir R r0A1 3 displaystyle R r 0 A 1 3 Burada A Atomik kutle numarasi cekirdekteki toplam proton ve notron sayisi ve r0 1 25 fm 1 25 10 15 m dir Bu esitlikte sabit bir sayi olan r0 0 2 fm ye kadar degisebilmektedir Bu degerin degiskenliginin nedeni cekirdege dair soru isaretleridir Fakat sabit sayinin 20 sinden daha az bir degisiklik soz konusudur Baska bir deyisle proton ve notronlari cekirdekte paketleme islemi yaklasik olarak ayni toplam boyut sonucunu vermektedir Sabit boyuta sahip siki kuresel bir paketi ornegin misket dar bir kureye ya da yaklasik olarak kuresel bir cantaya paketlemek gibi bazi kararli cekirdekler tamamiyla kuresel degildir fakat kureye benzer bir sekle sahip oldugu bilinmektedir Sivi damlasi modeli Cekirdege dair gelistirilmis ilk modeller cekirdegin donen sivi damlasi gibi degerlendirildigi modellerdir Bu modelde uzun mesafeli elektromanyetik kuvvet ve gorece kisa menzilli nukleer kuvvetin birlikte belli bir davranisa neden oldugu soylenmektedir Bu davranis degisik boyutlardaki sivi taneciklerinin uzerindeki yuzey gerilim kuvvetine benzerlik gostermektedir Bu yaklasim cekirdege dair cogu onemli olguyu basariyla aciklayabilmektedir Ornegin cekirdegin boyutu ve parcaciklari degistiginde toplam baglanma enerjisinin nasil degistigini aciklayabilmektedir yari deneysel kutle formulune bakiniz Fakat bu yaklasim proton ya da notronlarin cok fazla oldugu cekirdeklerdeki kararlilik durumunu aciklayamamaktadir Cogu cekirdegin baglanma enerjisinin yaklasik degerini bulmak icin kullanilan yari deneysel kutle formulu bes tip enerjinin toplami olarak ele alinmaktadir Asagida gorebilirsiniz Sikistirilamaz bir sivi damlasi gibi resmedilen asagidaki cekirdek resimleri cekirdegin baglanma enerjisindeki gozlemlenmis degisiklikleri aciklamamaktadir Hacim Enerjisi Ayni boyutta ve birbirine benzer nukleonlar en kucuk bir hacme istiflendiginde her bir ic nukleonun belirli bir sayida nukleonla temasi soz konusudur Bundan dolayi nukleer enerji hacimle dogru orantilidir Yuzey Enerjisi Cekirdegin yuzeyindeki bir nukleon cekirdegin icindeki bir nukleondan daha az sayida nukleonla etkilesime girer Bundan dolayi cekirdegin yuzeyindeki nukleonun baglanma enerjisi daha dusuktur Yuzey enerjisi negatiftir ve yuzey alani ile dogru orantilidir Bundan dolayi yuzey enerjisi dikkate alinmalidir Coulomb Enerjisi Cekirdekteki her bir cift proton arasindaki elektriksel itici kuvvet kendi baglanma enerjisinin dusmesine yardimci olur Asimetrik Enerji Pauli Enerjisi de denir Bu enerji Pauli dislama ilkesi ile iliskilidir En kararli cekirdek ayni sayida proton ve notrona sahip olan olsaydi bu Coulomb enerjisi icin olmazdi Cunku proton ve notron sayisinin ayni olmamasi tek tip bir parcacigin en yuksek enerji seviyelerini doldurmasi anlamina gelmektedir Diger tip parcaciklar ise en dusuk enerji seviyelerini terk ederken gerceklesir Eslestirme enerjisi Bu enerji proton ve notron ciftlerinin olusmasini saglayan egilimi dogrulamaktadir Cift sayili parcaciklar tek sayili parcaciklardan daha kararlidir Kabuk modeli ve diger kuantum modeller Cekirdekte bulunan nukleonlarin yorungelerde hareket ettigi bazi atom modelleri onerildi Atom fizigi teorisindeki atomik orbitale benzer sekilde Bu dalga modelleri nukleonlari ya potansiyel kuyu icinde boyutsuz nokta parcaciklar olarak ya da optiksel modeldeki olasilik dalgalari seklinde tasavvur etmistir Potansiyel kutular icindeki bu yorungeler surtunmesizdir ve nukleonlarin buyuk bir hiza sahip oldugu dusunulmustur Yukaridaki modellerden nukleonlarin fermiyon olusturmak amaciyla ciftler halinde yorungelerde dolastigi fikri ortaya atilabilir Bu deneylerden bilindigi uzere cift ve tek atom cekirdeklerini aciklamamiza imkan sunar Cekirdek kabugunun gercek dogasi ve kapasitesi atom yorungesindeki elektronlardan dolayi degismektedir Cunku nukleonlarin hareket ettigi potansiyel kuyular ozellikle buyuk cekirdeklerde elektronlari atoma baglayan merkez elektromanyetik potansiyel kuyudan farklidir Atomik yorunge modeliyle olan bazi benzerlikler belki helyum 4 gibi kucuk atomik cekirdeklerde gorulebilir Helyum 4 cekirdeginde iki proton ve iki notron 1s yorungelerinde ayri bir sekilde dolanmaktadir Bu durum helyum atomundaki iki elektronun 1s yorungesinde hareket etmesine benzer Boylelikle ayni sebepten kaynakli sira disi bir kararlilik durumuna erisilir 5 nukleonlu cekirdekler son derece kararsiz ve kisa omurludur Ama 3 nukleonlu helyum 3 kapali 1s orbital kabugu olmamasina ragmen kararlidir Bir diger 3 nukleonlu cekirdege sahip olan triton hidrojen 3 kararsizdir ve izole edildiginde helyum 3 e bozunur 1s yorungesindeki 2 nukleonun NP zayif nukleer kararliligi doteryum hidrojen 2 de bulunur Her bir nukleon fermiyon iken NP doteryum bozondur ve boylelikle NP doteryum kabuk icindeki kapali paketlemeden dolayi Pauili dislama ilkesine uymaz 6 nukleonlu Lityum 6 ise kapali ikinci 1p yorunge kabugu olmadigi zaman oldukca kararlidir Toplam 1 den 6 ya kadar nukleon sayisi olan hafif cekirdekler icerisinde yalnizca 5 nukleon sayisina sahip olanlar kararli olduguna dair belirtiler gostermez Kapali kabugun disindaki hafif cekirdeklerin beta kararliligina dair gozlemler dikkate alinacak olunursa nukleer kararliligin cok sayida proton ve notrona sahip kabuk yorungelerinin basit kapamalarindan daha karmasik oldugu soylenebilir Nukleonlarin gezindigi yorungeler soz konusu buyuk cekirdekler oldugunda elektron kabugundan farkli bir ozellige burunurler Ama en azindan mevcut nukleer teori cok sayida proton ve notron tarafindan doldurulmus cekirdek kabugunu tahmin edebilmektedir Kararli kabuk kapanmasi alisilmadik bir sekilde kararli yapilandirmalari tahmin eder kimya alaninda neredeyse duragan asal gaz grubuna benzer bu durum Buna bir ornek olarak 50 protonun kapali kabugunun kararliligi verilebilir Kalay elementinin 10 adet kararli izotopa sahip olmasini saglayan sey budur Bu sayi ile kalay elementi diger elementlerden daha fazla izotopa sahip bir elementtir Benzer sekilde kabuk kapanmasindan olan uzaklik izotoplarin sira disi kararsizliklarini aciklayabilmektedir Kapali kabuktan uzakta cekirdeksel ozellikleri aciklama girisimi kabuk modeliyle ilgili bircok problemi beraberinde getirmektedir Bu da deneysel verileri uygun hale getirebilmek icin potansiyel kuyu sekillerindeki karmasik post hoc bozukluklarina yol acmaktadir Fakat bu matematiksel manipulasyonlarin aslinda gercek cekirdegin uzaysal deformasyonlarina karsilik gelip gelmedigi kafalarda kalmis bir soru isaretidir Kabuk modeline dair problemler nukleon bulutlari iceren gercege uygun iki cisim ve uc cisim nukleer kuvvet etkilerini onermektedir Close Packed Spheron Model of Linus Pauling and the 2D Ising Model of MacGregor bu bulut modellerine ornek olarak verilebilir Modelleri arasinda tutarlilik Sivi helyumun super akiskanlik durumu gibi atom cekirdegi iki durumun ornegidir Ilki hacim icin siradan parcaciklarin kuralidir Ikincisi dalgaya benzer dogasi icin sezgisel olmayan kuantum mekanigi kurallaridir Super akiskan helyumda helyum atomlari hacme sahiptir ve esasen birbirlerine dokunurlar ama ayni zamanda Bose Einstein yogunlasmasi ile tutarli tuhaf yiginsal ozellikler sergilerler Ikinci durum atom cekirdeklerinin dalga dogasina uygun hareket ettigini surtunme gibi standart akiskanlarin ozelliklerini sergilemediklerini ortaya cikariyor Fermiyon olan hadronlardan olusan cekirdeklerde ayni tip yogunlasma gerceklesmez ama en azindan nukleer ozellikler parcaciklarin hacimlerinin ozelliklerine dair kombinasyonlara benzer sekilde aciklanabilmektedir Ayrica Erwin Schrodinger in kuantum yorungesinde tutulmus bir nesnenin dalgaya benzer davranisinin surtunmesiz hareket karakteristigi gibi