Atomaltı Parçacıklar

Atomaltı parçacıklar, atomdan daha küçük parçacıkların yüksek enerji ile çarpıştırılması sonucu keşfedilmiştir. Her parçacığın bir karşıt parçacığı vardır ve tüm karşıt parçacıklar yararsız yapıdadır. Karşıt parçacık, kütlesi aynı, elektrik yüklü zıt işaretli olan farklı bir parçacıktır. Elektronun karşıtparçacığı pozitron, protonunki karşıtproton,
nötronunki karşıt nötron ve nötrinonunki karşıt nötrinodur.

Nötrinolar

Nötrinolar, elektrik yükleri olmayan, kütleleri sıfıra yakın temel parçacıklardır. Elektrik yükü olmadığından elektromanyetik etkileşim yapmazlar ve yıldızlarda, radyoaktif parçalanmada ve nükleer tepkimelerde ortaya çıkarlar.

Birçok maddenin içinden hiçbir etki yapmadan geçtiği için tespit edilebilmeleri çok zordur. Bu yüzden hayalet parçacıklar olarakta adlandırılırlar.

Üç çeşit nötrino vardır. Bunlar, müon notrirosu, elektron nötrinosu, tau nötrinosudur. Nötrinolar birbirine dönüşebilme özelliği vardır. Nötrinoların karşıt parçacıkları karşıt nötrinolardır. Beta bozunumu sırasında ortaya çıkan yüksüz parçıcaklardır. Bu nedenle nötrino ve karşıt nötrinolar gerçekte aynı parçacıklardır denilebilir.

Parçacık ve Karşıt Parçacık Çiftleri

Her parçacığın karşıt parçacığının olması bu parçacıkların uygun şartlarda bir araya getirilmesi durumunda karşıt çekirdek, karşıt atom ve karşıt madde meydana gelmesi demektir. Parçacık karşıt parçacık karşılaştığı zaman parçacıklar ile karşıt parçacıklar birbirini yok eder. Elektron ile pozitron da çarpıştıklarında birbirlerini yok eder ve gama ışını olarak enerjiye dönüşürler. Bu çarpışma, e^– + e⁺ = 2γ şeklinde gösterilir. Açığa çıkan enerji, kütle enerjisi dönüşümü ile hesaplanır.

Çekirdek Kuvvetlerinin Alan Parçacıkları

Çekirdekte yer alan parçacıkların bir arada durması çekirdek kuvvetlerinin etkisiyledir. Madde parçacıkları ile etkileşim parçacıklarının birbirinden farklı olduğu bilinmelidir.

Çekirdek kuvvetlerinde etkili olan ve çekirdeği bir arada tutan kuvvetler, proton ve nötron arasında bir kütleye sahip parçacıklar aracılığı ile gerçekleşmektedir. Yani proton ve nötronu bir arada tutan, çekirdek kuvvetleridir. Çekirdek parçacıkları arasındaki çekirdek kuvvetine aracılık eden parçacıklar mezonlardır.

Proton, elektron gibi parçacıklar madde parçacıklarıdır. Foton ve mezon parçacıkları ise etkileşim parçacıkları olarak adlandırılır.

Spin, parçacıkların temel özelliklerinden biridir ve parçacıkların bir eksen etrafında döndüklerinin bir göstergesidir. Spin, parçacıklar için ayırt edici bir özelliktir. Madde parçacıklarının spinleri kesirli değerlere, etkileşim parçacıklarının spinleri ise tam sayı (0, 1, …) değerlere sahiptir.