Atom Fiziğine Giriş ve Radyoaktivite

Standart Model'e göre evrendeki temel parçacıklar ve bu parçacıklar arasındaki etkileşimlere aracılık eden kuvvet taşıyıcıları sınıflandırılır.

Buna göre;
I. Foton; elektromanyetik etkileşime aracılık eden, durgun kütlesi sıfır olan ve spin değeri tamsayı olan bir ayar (gauge) bozonudur.
II. Kuarklar güçlü nükleer etkileşime girerek proton ve nötron gibi hadronları oluştururken, leptonlar güçlü nükleer etkileşime katılmaz.
III. Baryonlar ve mezonlar, kuarkların bir araya gelmesiyle oluşan Standart Model kapsamındaki temel parçacıklardır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Standart Model'e göre, leptonlar sınıfında yer alan elektron ve nötrinolar alt bileşeni bulunmayan temel parçacıklar iken; mezonlar ve baryonlar kuarklardan oluşan bileşik parçacıklardır.

Standart Model ve parçacık fiziği kapsamında yer alan bazı temel ve bileşik parçacıklar ile bu parçacıkların fiziksel özelliklerine veya sınıflandırmalarına dair açıklamalar aşağıda karışık olarak verilmiştir.

Buna göre, solda verilen parçacıklar ile sağda verilen doğru açıklamaları eşleştiriniz.

Standart Model'e göre, çekirdek içerisinde gerçekleşen radyoaktif bozunma süreçlerinden biri de $\beta^+$ (beta artı) bozunumu olup bu bozunum süreci genel olarak aşağıdaki denklemle gösterilir:

Buna göre, bu bozunum sürecinde yer alan parçacıklar ve korunum yasaları dikkate alındığında;

I. Denklemdeki $X$ parçacığı, lepton sayısı korunumunun sağlanabilmesi için ortaya çıkan ve yüksüz olan elektron nötrinosudur ($\nu_e$).
II. Protonun nötrona d��nüşmesi sürecinde, protonun yapısındaki bir yukarı ($u$) kuark, zayıf nükleer etkileşim sonucu bir aşağı ($d$) kuarkına dönüşür.
III. Bu bozunum zayıf nükleer etkileşim aracılığıyla gerçekleştiği için sürece aracılık eden kuvvet taşıyıcı alan parçacığı fotondur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Modern parçacık fiziğinin temelini oluşturan Standart Model, evrendeki temel parçacıkları ve bu parçacıklar arasındaki etkileşimleri sınıflandırır.

Buna göre, Standart Model'de yer alan temel parçacıklar ve katılabildikleri etkileşimler ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Atom fiziğinde, uyarılmış enerji seviyelerindeki elektronların temel hâle ya da daha düşük bir enerji seviyesine geçişleri sırasında kendiliğinden ve uyarılmış emisyon olmak üzere iki farklı ışıma süreci gerçekleşebilir.

Buna göre, kendiliğinden ve uyarılmış emisyon süreçleri ile bu süre��ler sonucu elde edilen lazer ışınlarının özellikleri hakkında aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Radyoaktif çekirdeklerin bozunması sürecinde salınan alfa ($\alpha$), beta-eksi ($\beta^-$) ve gama ($\gamma$) ışınlarının madde içindeki nüfuz etme (maddeden geçebilme) yeteneklerini en büyükten en k��çüğe doğru sıralayınız.

Bir nükleer fizik laboratuvarında kararsız çekirdeklerin bozunumu sırasında salınan $K$, $L$ ve $M$ radyasyonlarının özellikleri inceleniyor. Yapılan deneylerde şu gözlemler kaydedilmiştir:

- $K$ radyasyonu: Havayı iyonlaştırma gücü çok yüksek olup, ince bir kâğıt yaprak tarafından tamamen durdurulabilmektedir.
- $L$ radyasyonu: Kâğıttan geçebilmekte ancak birkaç milimetrelik alüminyum levha ile durdurulabilmektedir.
- $M$ radyasyonu: Nüfuz etme (maddelerin içinden geçebilme) gücü en yüksek olan radyasyondur; ancak kalın bir kurşun blok ile büyük oranda zayıflatılabilmektedir.

Buna göre; $K$, $L$ ve $M$ radyasyonları ve bu radyasyonların salındığı bozunma süreçleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Doğada kendiliğinden radyoaktif olan kararsız bir $_{90}^{232}\text{Th}$ (Toryum) çekirdeği, ardışık bozunmalar gerçekleştirerek kararlı bir $_{82}^{208}\text{Pb}$ (Kurşun) çekirdeğine dönüşmektedir. Bu dönüşüm süreci boyunca çekirdekten sadece alfa ($\alpha$) ve beta-eksi ($\beta^-$) parçacıkları salınmaktadır.

Buna göre, $_{90}^{232}\text{Th}$ çekirdeğinin kararlı $_{82}^{208}\text{Pb}$ çekirdeğine dönüşümü sırasında salınan toplam alfa ($\alpha$) ve beta-eksi ($\beta^-$) parçacıklarının sayıları aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Radyoaktif çekirdeklerin gerçekleştirdiği bazı bozunma türleri ile bu bozunmaların çekirdeğin yapısındaki nötron ve proton sayıları üzerindeki etkileri aşağıda verilmiştir.

Buna göre, sol sütundaki bozunma türlerini sağ sütundaki uygun etkilerle eşleştiriniz.

Bir araştırma laboratuvarında, başlangıçta eşit sayıda kararsız çekirdeğe sahip radyoaktif İyot-131 ($^{131}\text{I}$) ve Radon-222 ($^{222}\text{Rn}$) izotopları bulunmaktadır. $^{131}\text{I}$ izotopunun yarı ömrü $8$ gün, $^{222}\text{Rn}$ izotopunun yarı ömrü ise $4$ gündür.

Buna göre, $24$ günün sonunda $^{131}\text{I}$ numunesinin aktivitesinin ($A_{\text{I}}$), $^{222}\text{Rn}$ numunesinin aktivitesine ($A_{\text{Rn}}$) oranı ($\frac{A_{\text{I}}}{A_{\text{Rn}}}$) kaçtır?

Kararsız bir $_{92}^{234}\text{U}$ (Uranyum) çekirdeği sırasıyla $2$ adet $\alpha$ (alfa) ve $2$ adet $\beta^-$ (beta-eksi) bozunması geçirerek daha kararlı bir $Y$ çekirdeğine dönüşmektedir.

Buna göre, oluşan $Y$ çekirdeğinin kütle numarası ve proton sayısı aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Radyoaktif bir elementin birim zamandaki bozunma sayısı (aktivitesi) numunedeki kararsız çekirdek sayısı azaldıkça zamanla azalırken; bu çekirdeğin yarı ömrü ve bozunma sabiti değerleri kalan çekirdek miktarına ya da zamana bağlı olarak değişmez.

Çekirdek başına düşen bağlanma enerjisinin kütle numarasına göre değişimini gösteren grafik incelendiğinde, kararsız hafif çekirdeklerin birleşerek daha kararlı çekirdeklere dönüşme eğiliminde (füzyon), kararsız ağır çekirdeklerin ise bölünerek daha kararlı çekirdeklere dönüşme eğiliminde (fisyon) olduğu görülür.

Nükleer fisyon ve füzyon tepkimeleriyle ilgili;

I. Çekirdek başına düşen bağlanma enerjisi grafiğindeki en kararlı bölgede yer alan çekirdeklere (örneğin demir çekirdeği) yaklaşmak amacıyla hafif çekirdekler füzyon, ağır çekirdekler ise fisyon tepkimesi gerçekleştirir.
II. Hem fisyon hem de füzyon tepkimelerinde ürünlerin toplam durgun kütlesi, reaksiyona giren çekirdeklerin toplam durgun kütlesinden daha küçüktür; aradaki kütle farkı enerjiye dönüşür.
III. Füzyon tepkimelerinin başlayabilmesi için gereken sıcaklık ve basınç koşulları, fisyon tepkimelerine kıyasla çok daha düşüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?