Page 256 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

FİZİK 12 Ortaöğretim Genel Müdürlüğü

CEV
CEVAP ANAHTARLARIAP ANAHTARLARI
2 Kuarklar bir araya gelerek hadronları oluşturur. Hadronlar, Etkinlik No.: 84
baryonlar ve mezonlar olmak üzere iki gruba ayrılırlar. Üç
kuarkın bir araya gelerek oluşturduğu atom altı parçacıklara 1 CERN, Avrupa Nükleer Araştırmalar Konseyi anlamına gelen
baryonlar, bir kuark ve bir antikuarkın bir araya gelerek oluş- Fransızca “Conseil Européen pour la Recherche Nucléair”in kı-
turduğu atom altı parçacıklara ise mezonlar denir. saltmasıdır. CERN’ün adı daha sonra Fransızca “Organisation
Européenne pour la Recherche Nucléaire” ve İngilizce “Euro-
3 Proton ve nötronlar baryon, elektronlar ise lepton grubuna ait- pean Organization for Nuclear Research” olarak değiştirilmiş
tir. Protonlar iki yukarı ve bir aşağı kuarktan, nötronlar ise bir ancak CERN ismi kullanılmaya devam edilmiştir. Türkiye’de
yukarı iki aşağı kuarktan oluşan baryonlardır. Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi olarak bilinmektedir.
4 Abdus Salam, Sheldon Lee Glashow ve Steven Weinberg Nobel CERN, II. Dünya Savaşı’nın ardından 12 Avrupa ülkesinin bir
Ödülü’nü elektromanyetik kuvvet ve zayıf çekirdek kuvvetin araya gelerek bilim ve teknoloji alanında ABD ve Japonya ile
birleşik bir kuvvet görünümünde olduğunu keşfetmeleri üze- rekabet edebilmek amacıyla ve “Barış İçin Bilim” sloganı ile
rine almışlardır. Cenevre yakınlarında, İsviçre-Fransa sınırında 1954 yılında
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı, kurulmuş Dünya’nın en büyük parçacık fiziği ve hızlandırıcı
Sayfa 165-169. merkezidir (Görsel 1). Ülkeler CERN’e üye olabilmektedirler.
2019 yılı itibarıyla CERN’e 23 ülke tam üye, 2 ülke tam üyeliği
Etkinlik No.: 82 hedefleyen ortak üye, aralarında Türkiye’nin de bulunduğu 5
ülke ortak (asosye) üye, 6 ülke ve kuruluş gözlemci üye, 58 ülke
1 Aşağı ve yukarı kuark birleşerek nötron ve protonu oluşturur. ise ilişkili üyedir.
Proton ve nötron birleşerek atom çekirdeğini oluşturur. Çekir-
dek ile elektronun bir araya gelmesiyle atom oluşur. Atomların
bir araya gelmesiyle molekül meydana gelir. Moleküllerin bir
araya gelmesiyle de su damlası oluşur.
2 Kuarkları bir arada tutan kuvvet, yeğin nükleer kuvvettir; kuv-
vet taşıyıcısı ise gluondur. Proton ve nötronları bir arada tutan
kuvvet, yeğin nükleer kuvvettir; kuvvet taşıyıcısı ise gluondur.
Atom çekirdeği ile elektronları bir arada tutan kuvvet, elektro-
manyetik kuvvettir; kuvvet taşıyıcısı ise fotondur.
Görsel 1: CERN yerleşkesinin bulunduğu bölge
3 Bir parçacığın kütlesi yoksa Higgs alanıyla etkileşmiyordur.
CERN’de demet enerjileri GeV, TeV mertebesinde olan elekt-
4 Higgs bozonu standart modelde spini 0 olan tek parçacıktır. ron, pozitron, proton, antiproton vb. yüklü parçacık demetle-
Elektromanyetik, güçlü ve zayıf etkileşimlerin aksine Higgs rinin hızlandırılması, çarpıştırılması ve ortaya çıkan verinin
mekanizması kuvvet benzeri bir şeyle sonuçlanmaz ve durağan büyük ölçekli dedektörler aracılığı ile toplanması ve analizi
kütlenin kaynağı olarak görülür. yoluyla, evrenin oluşumu ve yapısı, temel parçacıkların etki-
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı, leşmeleri, standart model ve ötesi, kütle kazanım mekanizma-
Sayfa 169-170. sı, nötrino ve bozon, süpersimetri, karanlık madde ve karanlık
enerji konularında araştırmalar yürütülmektedir.
Etkinlik No.: 83 CERN’de yapılan çalışmalar 6 kez Nobel Fizik Ödülü’ne layık
görülmüştür. Bu ödüller; Nükleer manyetik hassasiyet ölçümü
1 Protonun oluşması için iki yukarı kuark ile bir aşağı kuark bir için yeni yöntem geliştirilmesi (F. Bloch, 1952 Nobel Ödülü),
araya gelmelidir. Etkili olan kuvvet, güçlü nükleer kuvvettir. J/psi parçacığının keşfi (S. Ting, 1976 Nobel Ödülü), W ve Z
Kuvvet taşıyıcısı ise gluondur. bozonlarının keşfi (C. Rubia, V. der Meer, 1984 Nobel Ödülü),
2 Nötronun oluşması için bir yukarı kuark ile iki aşağı kuark bir müon nötrinosunun keşfi (J. Steinberger, 1988 Nobel Ödülü),
araya gelmelidir. Etkili olan kuvvet, güçlü nükleer kuvvettir. çok kanallı dedektör odacığının keşfi (G. Charpak, 1992 Nobel
Kuvvet taşıyıcısı ise gluondur. Ödülü) ve Higgs Bozonu’nun keşfidir (P. Higgs, F. Englert,
2013 Nobel Ödülü).
3 Proton ve nötronlar güçlü nükleer kuvvet sayesinde atom çe-
kirdeğini oluşturur. Kuvvet taşıyıcısı ise gluon bozonudur. Çe- 2 Antimadde: Antiparçacıklardan oluşan ve maddenin kendisiy-
kirdeğin çevresindeki elektronlar, elektromanyetik kuvvet ile le aynı özellikte ama zıt işaretle yüklü karşıt eşidir. Antiparça-
bir arada kalır. Kuvvet taşıyıcısı ise fotondur. cıkların, dolayısıyla antimaddenin varlığı ilk kez 1928 yılında
İngiliz fizikçi Paul Dirac (Pol Dırek) tarafından öngörülmüş-
32
4 Bir 16 S ve iki 16 8 O atomunda toplam 32 proton, 32 nötron ve tür. Dirac, göreli hızda (ışık hızı) hareket eden bir elektronun
32 elektron bulunmaktadır. Bir tane protonda iki yukarı kuark davranışını tanımlamak için kuantum teorisi ile özel göreliliği
ve bir aşağı kuark vardır. Bir nötronda bir yukarı kuark ve iki birleştiren bir denklem oluşturmuştur. 1933 yılında bu denk-
aşağı kuark vardır. Bu durumda SO molekülünün oluşması lem ile Nobel Ödülü’nü kazanmıştır. Dirac, denkleminin tıp-
2
için 96 yukarı kuark, 96 aşağı kuark ve 32 elektron gereklidir. kı iki kök içerebilen matematiksel bir denklemde olduğu gibi
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı, (X = 4 ise X = 2 veya X = -2 olabilir.) iki çözümü olduğunu
2
Sayfa 169-170. açıklamıştır. Çözümlerden biri pozitif, diğeri negatif enerjili
elektronlar için gerçekleşmektedir. Ancak klasik fizik ve o de-
virde yerleşik olan inanışa göre parçacığın enerjisinin her za-
man pozitif bir sayı olması gerektiği şeklinde olmuştur. Dirac,
enerjinin negatif çıkmasını, her parçacık için tam olarak ken-
disiyle aynı özelliklere sahip fakat zıt yüklü karşıt bir parçacık
olması gerektiği şeklinde yorumlamıştır. Örneğin elektron için
her yönden elektronla aynı ancak pozitif elektrik yüküne sahip
bir antielektron yani pozitron olması gerektiğini öngörmüştür.
Bu öngörü, antimadde içeren evrenin ve galaksilerin olasılığını
doğurmuştur.

254