Page 257 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 12

CEVAP ANAHTARLARI
3 Öğrencilerin verdiği cevaplarda farklılıklar görülebilir. Muh- Etkinlik No.: 85
temel cevaplar:
1. Örnek: Antiparçacıklardan yararlanılarak geliştirilen pozit- 1. Yönerge
ron salma tomografisi sayesinde tıpta, beynin ve kalbin işleyi- Yeşil Küre: Elektrondur, madde parçacığıdır.
şine dair teşhisler konulabilmektedir. Örneğin beyin kanaması
geçiren bir hastanın beyninin hangi bölgesinde kanama ol- Mavi Küre: Pozitrondur, elektronun antiparcacığıdır ve bir anti-
duğunun tespit edilebilmesi için beyin tomografisi çekilme- madde parçacığıdır.
lidir. Bunun için hastaya öncelikle pozitron yayan radyoaktif Sarı Küre: Protondur ve madde parçacığıdır.
madde, glikoz çözeltisi ile enjekte edilmektedir. Beyne ulaşan
radyoaktif maddeden yayılan pozitronlar elektronlar ile çar- Kırmızı Küre: Antiprotondur, protonun antiparçacığıdır ve bir an-
pışır. Bu çarpışma sonucunda yayılan gama ışınları, pozitron timadde parçacığıdır.
salma tomografisi taraması ile belirlenir ve beyne ait görün- Siyah Küre: Nötrondur, madde parçacığıdır.
tüler, bilgisayarlar aracılığıyla elde edilir. Beyindeki damarlar
içerisinde ilerleyen radyoaktif maddeden çıkan pozitronların Beyaz Küre: Antinötrondur, nötronun antiparçacığıdır ve bir an-
oluşturduğu gama ışınlarının bilgisayar ekranındaki görüntü- timadde parçacığıdır.
sü, düzgün bir yol izlemektedir. Bu izlerin düzgün olmadığı
bölgelerden yola çıkılarak hasarlı damarlar belirlenebilir. Po- Helyum: Proton, nötron ve elektron sayısı 2’dir. Antihelyum ato-
zitron salma tomografilerinin çalışma prensibi, pozitron ile munun modelini oluşturmak için 2 adet antiproton yani kırmızı,
elektronun çarpıştırılması sonucunda saçılan gama ışınlarının 2 adet pozitron yani mavi ve 2 adet antinötron yani beyaz küre ge-
taranması ile hasarlı bölgelerin belirlenmesine dayanmaktadır. reklidir.
Tıpta kullanılan bu teknolojinin parçacıklarla ilgili çalışmalara Sodyum: Proton ve elektron sayısı 11, nötron sayısı 12’dir. Anti-
dayanması, bu alandaki araştırmaların önemini ortaya koy- sodyum atomunun modelini oluşturmak için 11 adet antiproton
maktadır. yani kırmızı, 11 adet pozitron yani mavi ve 12 adet antinötron yani
2. Örnek: NASA’da (Amerika Ulusal Havacılık ve Uzay Daire- beyaz küre gereklidir.
si) çalışan bir grup bilim insanı aşağıdaki şekilde modellendiği Azot: Proton, nötron ve elektron sayısı 7’dir. Antiazot atomunun
gibi bir antimadde roketi tasarımı yaptıklarını açıklamıştır. modelini oluşturmak için 7 adet antiproton yani kırmızı, 7 adet
Antimadde roketi, çok uzak mesafelerin az yakıtla ve kısa sü- pozitron yani mavi ve 7 adet antinötron yani beyaz küre gereklidir.
relerde alınabilmesi için tasarlanan bir roket çeşididir.
2. Yönerge
Madde Hipotez 1: Sarı küre proton, yeşil küre elektrondur. Proton elekt-
rondan daha büyük kütleye sahiptir. Bu nedenle sarı küreye etki
Karşıt Madde eden yer çekimi kuvveti, yeşil küreye etki eden yer çekimi kuvve-
tinden daha büyük olmalıdır. Hipotez hatalıdır.
Pompa
Hipotez 2: Kırmızı küre antiprotondur ve sarı kürenin antiparçacı-
Bağlantı yolları ğını temsil etmektedir. Bu nedenle dönüş yönleri zıt olan cisim ve
görüntüsü ile eşleştirilebilmeleri mümkündür. Antiparçacıklar zıt
işaretli spine sahiptir. Açısal momentumları zıt yönlüdür. Hipotez
Roketin alevi
doğrudur.
Hipotez 3: Yeşil ve mavi küreler elektron ve pozitron olduklarından
Antimadde roketlerinde madde-antimadde reaksiyonları so- parçacık-antiparçacık ikilisidir. Parçacık ve antiparçacığın kütleleri
nucu oluşan büyük miktardaki enerjinin roketin hareketi için eşittir. Bu nedenle kürelere etki eden yer çekimi kuvvetleri aynı ol-
gerekli itme gücünü oluşturması planlanmaktadır. Bu reaksi- malıdır. Hipotez doğrudur.
yonlarda açığa çıkan enerji, nükleer fisyon reaksiyonları so-
nucu oluşan enerjiden 1 000 kat, nükleer füzyon reaksiyonları Hipotez 4: Parçacıkların tarihsel keşif süreci incelendiğinde pozit-
sonucu oluşan enerjiden ise 300 kat daha fazladır. Antimadde ron yani mavi küre, ilk keşfedilen antiparçacıktır. Hipotez hatalıdır.
roketi kullanan bir uzay aracının 10 miligramlık antimadde ile 3. Yönerge
45 günde Mars’a ulaşabileceği düşünülmektedir.
Bu küreler elektron ve elektronun antiparçacığı olan pozitronu
4 Öğrencilerin verdiği cevaplara göre farklılıklar görülebilir. temsil etmektedir. İki foton oluşmasının temel nedeni momentu-
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı, mun korunumu ile ilgilidir. Başlangıçta durgun olan elektron ve
Sayfa 171. pozitron için ilk momentum sıfırdır. Momentum korunumuna
göre son momentumun da sıfır olması gerekir. Bu nedenle zıt yönlü
ve eşit enerjili iki foton oluşur. Sarı ve kırmızı kürelerin temsil ettiği
parçacıklar (proton ve antiproton) bir araya getirilirse yüksek ener-
ji oluşabilir çünkü enerji oluşumu bir parçacık ile antiparçacık bir
araya getirilince gerçekleşmektedir.
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı,
Sayfa 171.

255