İçeriğe atla

Bulut odası

Iyonlaştırıcı radyasyon görünür parçaları ile Bulut odası
Bulut odası şeması

Bulut odası (ya da Wilson odası), iyonlaştırıcı radyasyon tespiti için kullanılan bir parçacık dedektörüdür.

Animasyonu
Animasyonu

En temel haliyle bir bulut odası, aşırı doymuş su veya alkol buharı içeren kapalı bir ortamdır.

Yüklü bir parçacık (mesela alfa ya da beta parçacığı), karışım ile etkileşime girer ve karışım iyonize olur. Ortaya çıkan iyonlar yoğunlaşma çekirdekleri gibi davranarak parçacığın izlediği yol boyunca bir buğu oluştururlar (karışım yoğunlaşma noktasında olduğundan dolayı).

Alfa ve beta parçacıklarının yüksek enerjileri sayesinde yüklü parçacığın yolu boyunca ürettikleri birçok iyonlar nedeniyle bir iz meydana gelir. Bu izler, parçacıklar için ayırt edicidir. Mesela bir alfa parçacığının izi geniş ve düz iken bir elektron, ince ve çarpışmalarda sapması daha belirgin bir iz bırakır. Farklı izler, farklı parçacıkların varlığına delildir.

Bulut odaları, kabarcık odasının ortaya çıkışına kadar 1920'lerden 1950'lere kadar önemli rol oynadı. Özellikle 1932 yılında pozitronun ve 1936 müonun keşfinde önemli rol oynadı. 1947 yılında kaonun keşfi de bulut odaları kullanılarak yapılmıştır. Carl David Anderson, kozmik ışınlardaki pozitron ve müon algılayarak 1936'da Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.[1]

Kaynakça

  1. ^ "The Nobel Prize in Physics 1936" (İngilizce). 2 Şubat 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Şubat 2017. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Radyoaktivite</span> Atom çekirdeğinin kendiliğinden parçalanması

Radyoaktivite, radyoaktiflik, ışınetkinlik veya nükleer bozunma; atom çekirdeğinin, daha küçük çekirdekler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Çekirdek tepkimesi sırasında veya çekirdeğin bozunması ile ortaya çıkar. En yaygın ışımalar alfa(α), beta(β) ve gamma(γ) ışımalarıdır. Bir maddenin radyoaktivitesi bekerel veya curie ile ölçülür.

<span class="mw-page-title-main">Ernest Rutherford</span> Yeni Zelanda asıllı İngiliz fizikçi (1871-1937)

Ernest Rutherford, Yeni Zelandalı-İngiliz deneysel fizikçidir. 1908 yılı Nobel Kimya Ödülü sahibi.

<span class="mw-page-title-main">Charles Wilson (fizikçi)</span> Şotland fizik, fizika üzrə Nobel mükafatı laureatı.

Charles Thomson Rees Wilson, yılları arasında yaşamış, X-ışınları, radyoaktivite ve kozmik ışın çalışmalarında kullanılmış “sis odası” buluşuyla 1927 yılında Nobel Fizik Ödülü kazanmış İskoç fizikçi ve meteorologtur.

<span class="mw-page-title-main">İyon</span> toplam elektron sayısının toplam proton sayısına eşit olmadığı, atoma net pozitif veya negatif elektrik yükü veren atom veya molekül

İyon ya da yerdeş, bir veya daha çok elektron kazanmış ya da yitirmiş bir atomdan oluşmuş elektrik yüklü parçacıktır. Atomlar kararsız yapılarından kurtulmak ve kararlı hale gelebilmek için elektron alırlar ya da kaybederler. Bunun için de başka bir atomla ya da kökle bağ kurarlar.

Antimadde, karşı madde veya karşıt madde, maddenin ters ikizi. Paul Dirac denklemiyle ortaya çıkarılmış ve daha sonraki gözlemlerle de varlığı doğrulanmıştır. Antimadde en basit hâliyle normal maddenin zıddıdır. Antimaddenin atomaltı parçacıkları, normal maddeye göre zıt özellikler taşımaktadır. Bu atomaltı parçacıkların elektrik yükleri, normal maddenin atomaltı parçacıklarının tam tersidir. Antimadde, Büyük Patlama'dan sonra normal maddeyle birlikte oluşmuştur; fakat sebebinin ne olduğunu bilim insanları tam anlamıyla bilemeseler de evrende oldukça nadir bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Atom çekirdeği</span> Atomun çekim kuvvetinin etkisiyle, çevresinde elektronlar dolaşan, proton ve nötronlardan oluşan pozitif elektron yüklü merkez bölümü

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 Dmitri Ivanenko 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. 

<span class="mw-page-title-main">Alfa parçacığı</span>

Alfa parçacığı (alfa, Yunan alfabesindeki ilk harf ile gösterilir, α) parçacık ışınları arasında yüksek derecede iyonlaştırıcı bir ışın formudur. İki proton ve iki nötronun helyum çekirdeğindekine benzer bağları sebebiyle He2+ olarak da gösterilir. Alfa parçacığının kütlesi 6.644656×10−27 kg olup, 3.72738 GeV enerjiye denktir.

<span class="mw-page-title-main">Plazma</span> gaz haldeki maddelerin manyetik kutuplaştırmaya bağlı doğrusal noktalarda oluşan fiziksel ve kimyasal reaksiyonun kontrollü etkileşim süreci

Plazma, gaz hâldeki maddelerin manyetik kutuplaştırmaya bağlı doğrusal noktalarda oluşan fiziksel ve kimyasal tepkimenin kontrollü etkileşim sürecine verilen genel ad. Daha kolay bir tanımla; atomun elektronlardan arınmış hâlidir.

<span class="mw-page-title-main">Geiger sayacı</span> iyonlaştırıcı radyasyonu ölçen bir çeşit parçacık dedektörü

Geiger sayacı veya Geiger-Müller sayacı, iyonlaştırıcı radyasyonu tespit etmeye ve ölçmeye yarayan bir cihazdır. Cihaza adını veren Geiger–Müller tüpünün içindeki alçak-bansınçlı gaz tarafından üretilen iyonizasyonun kullanılmasıyla, alfa parçacıklarından, beta parçacıklarından veya gama ışınımlarından kaynaklanan nükleer ışımayı tespit eder. Taşınabilir ışıma (radyasyon) tetkik cihazı olarak geniş ve yaygın kullanımı nedeniyle, belki de toplumda en iyi bilinen ışıma (radyasyon) tespit cihazıdır.

'Müon, elektron benzeri-1 e yük ve 1/2 spinli ancak daha yüksek kütleye sahip bir temel parçacık. Müon parçacığı, lepton olarak sınıflandırılmıştır. Diğer leptonlar gibi, Müonun da daha küçük parçacıklara indirgenemeyen bir parçacık olduğu düşünülmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer fizik</span> atom çekirdeğinin yapısı ve davranışı ile uğraşan fizik alanı

Nükleer fizik veya çekirdek fiziği, atom çekirdeklerinin etkileşimlerini ve parçalarını inceleyen bir fizik alanıdır. Nükleer enerji üretimi ve nükleer silah teknolojisi nükleer fiziğin en çok bilinen uygulamalarıdır fakat nükleer tıp, manyetik rezonans görüntüleme, malzeme mühendisliğinde iyon implantasyonu, jeoloji ve arkeolojide radyo karbon tarihleme gibi birçok araştırma da nükleer fiziğin uygulama alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kabarcık odası</span>

Kabarcık odası, oda boyunca hareket eden elektriksel olarak yüklü parçacıkların tespiti için kullanılan bir parçacık algılayıcıdır. Kabarcık odaları süper ısıtılmış saydam bir sıvıyla doludur. Mucidine 1960'ta Nobel Fizik Ödülü kazandıran kabarcık odası 1952'de Donald A. Glaser tarafından icat edildi ve sonraki yirmi yıl boyunca parçacık fiziğinde ve özellikle de acayip parçacık araştırmalarında baskın bir rol üstlendi.

Penning kapanı, homojen bir statik manyetik alan ve mekansal olarak homojen olmayan statik elektrik alanını kullanarak yüklü parçacıkları depolayan cihazlardır. Özellikle atomaltı parçacıkların özelliklerinin hassas ölçümleri için uygundurlar. Elektrik yüklü parçacıklar, sabit bir manyetik alan ve bir elektrostatik kuadrupol alanı kullanılarak bir Penning kapanında hapsedilebilir ve depolanabilir. Yüklü parçacıkları depolayarak, fiziksel özelliklerini yüksek hassasiyetle analiz etmek mümkündür. 1987 yılında Hans Georg Dehmelt, Penning tuzağında elektron ve pozitronun Landé faktörünü çok hassas bir şekilde belirlemeyi başardı. Penning kapanı konusundaki katkıları nedeniyle 1989 yılında Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.

<span class="mw-page-title-main">Kozmik toz</span>

Kozmik toz, uzayda var olan bir tozdur. Çoğu kozmik toz parçacığı, mikrometeoroitlerde olduğu gibi birkaç molekül ile 0,1 mm (100 µm) arasında ölçülür. Daha büyük parçacıklara ise meteoroit denir. Uzaydaki tüm tozun küçük bir kısmı yıldızların bıraktığı yoğunlaşmış maddeler gibi daha büyük ateşe dayanıklı mineraller içerir. Buna yıldız tozu denir. Yerel yıldızlararası ortam olan Yerel Kabarcığın toz yoğunluğu ortalama 10-6 x toz parçacığı/m³ 'tür ve her toz parçacığı yaklaşık 10–17 kg'lık bir kütleye sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Parçacık dedektörü</span>

Deneyli ve uygulamalı parçacık fiziği, nükleer fizik ve nükleer mühendislikteki, çekirdek bozunumları, kozmik ışınlar ya da parçacık hızlandırıcılarındaki çarpışmalarla üretilen yüksek enerjili parçacıkları belirlemek ve/veya izini bulmak için kullanılan aygıtlara parçacık dedektörleri veya diğer bir deyişle ışınım dedektörleri denir. Çağdaş dedektörler, belirlenen ışınım enerjisini ölçmek için kalorimetre olarak da kullanılırlar. Ayrıca parçacıkların momentum, spin, yük gibi özelliklerini ölçmek için de kullanılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Bruno Rossi</span> İtalyan fizikçi (1905 – 1993)

Bruno Benedetto Rossi, İtalyan deney fizikçisi. Kozmik ışın ve parçacık fiziğine önemli katkıları vardır. 1927'de Bologna Üniversitesi'nden mezun oldu. Kozmik ışınlarla ilgilendi ve elektronik tesadüf devresini icat etti. Kozmik ışın ile ilgili bir çalışmayı yönetmek için Eritre'ye gitti ve çalışmayı batıdan gelen ışınların doğudan gelenlere göre daha geniş olduğunu gösterdi.

<span class="mw-page-title-main">Yoğunlaşma</span>

Yoğunlaşma veya yoğuşma, maddenin fiziksel halinin gaz fazından sıvı faza değişimi ve buharlaşmanın tersidir. En sık su döngüsü anlamında kullanılır. Atmosfer içinde bir sıvı veya katı bir yüzey veya Yoğunlaşma bulutu ile temas ettiğinde, su buharının sıvı suya değişmesi olarak da tanımlanabilir. Doğrudan gaz fazdan katı faza geçiş gerçekleştiğinde, değişime kırağılaşma denir.

Bulut fiziği, fiziksel işlemlerdeki çalışmalardır ve bu oluşuma, büyümeye ve atmosfer bulutlarının çökelmesine yol açar. Bulutlar sıvı suyu mikroskobik damlacıklar halinde içerir, buzların küçük kristalleri veya ikisi de. Bulut damlacıkları başlangıçta su buharının yoğunluğunun yoğun çekirdeğin üzerinde olmasıyla oluşur aynı zamanda Köhler teorisine göre havanın aşırı doymuşluğu kritik değeri aşar. Kelvin etkisinden dolayı bulut yoğunlaşma çekirdeği bulut damlacıkları formasyonu için gereklidir, eğimli yüzeyden dolayı bu buhar basıncındaki doyma ile tasvir edilebilir. Küçük çapta, aşırı doymuşluk miktarı yoğunlaşmanın çok büyük olması için gereklidir, bu doğal bir şekilde gerçekleşmez. Raoult ilkesi, çözelti nasıl buhar basıncına bağlı bunu tasvir eder. Yüksek konsantrasyonda, bulut damlacıkları küçük olduğunda, çekirdeğin oluşumu dışından küçük olması aşırı doymuşluk gerektirir.

<span class="mw-page-title-main">Artem Alihanyan</span>

Artem Isahaki Alikhanyan Sovyet asıllı fizikçi. Yerevan Fizik Enstitüsü'nün ilk kurucularından ve ilk müdürüdür. Ermenistan Bilim Akademisi'nde akademisyen ve SSCB Bilimler Akademisi üyesi olmuştur. Pyotr Kapitsa, Lev Landau, Igor Kurçatov, Abram Alihanov ve diğer bilim adamlarıyla birlikte Sovyetler Birliği'nde nükleer fiziğin temelini atmıştır ve Ermeni fiziğinin babası olarak da bilinir.

<span class="mw-page-title-main">Gaz iyonlaştırma sayacı</span>

Gaz iyonlaştırma sayaçları, iyonlaştırıcı parçacıkların varlığını tespit etmek için parçacık fiziğinde ve iyonlaştırıcı radyasyonu ölçmek için radyasyondan korunma uygulamalarında kullanılan radyasyon tespit cihazları.