İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Elektron

Elektron e veya β olarak gösterilen ve elektrik yükü negatif 1 olan temel atomaltı parçacıktır. Temel parçacık olması demek, kendinden daha küçük bir parçaya bölünemeyeceği anlamına gelir. Elektronlar ışık hızına çok yakın bir hızda (%99.9999992’si kadar bir hızda) seyahat ederler.

Elektronlar elektromanyetizma kuvveti, kütleçekim kuvveti, zayıf nükleer kuvvetle etkileşime girerler ve lepton olarak sınıflandırılırlar. Radyoları, motorları ve daha pek çok cihazı çalıştıran elektrik aslında kablolar boyunca seyahat eden çok miktarda elektrondur.

Elektronlar en küçük elektrik yüküne sahiptirler. Elektriksel yükü protonun yüküne negatif yönde eşittir. Bu yüzden atom çekirdeğindeki protonlar elektronları çekerler ve atomu oluştururlar. Bir elektronun kütlesi, protonunkinin 1836’da 1’i kadardır.

Atomdaki elektronlar çekirdekten belirli bir mesafe uzaktaki yörüngelerindedirler. Elektronlar atomun merkezi olan çekirdeğin etrafındaki elektron kabuklarında bulunurlar. Her elektron kabuğu merkeze en yakın olanı 1 olmak üzere 1, 2, 3… şeklinde numaralandırılır. Her elektron kabuğunun tutabileceğini azami elektron sayısı vardır. Elektronların bu kabuklardaki dağılımına elektron dizilimi denir.

Karbon Atomu

Elektronların başka bir özelliği de 1/2 dönü veya spin değerine sahip olmasıdır. bu özelliğinden dolayı elektron aynı zamanda fermiyondur.

Proton, elektron gibi temel parçacıkların parçacık ekseni etrafında dönmesine spin denir. Kuantum kuramının erken yıllarında denklemler spinlerin varlığı öngörmüyordu. Ancak daha sonradan bazı parçacıkların tuhaf elektromanyetik özellikler taşıdıkları fark edildi ve bu özelliklerin kaynağına da spin dendi.

Elektronların çoğu atomlarda bulunur. Ancak bağımsızca hareket edenler ve vakumda katot ışını olarak birlikte hareket edenler de vardır. Bazı süperiletkenlerde, elektronlar çift olarak hareket ederler. Elektronların aktığı bu akışa elektrik akımı denir.

Eğer bir nesne protonlarından daha çok elektronlara sahipse negatif yüklü olarak tanımlanır. Eğer protonları elektronlarından çoksa bu sefer de pozitif yüklü olur. Nesneler birbirlerine dokundurulduklarında elektronlar bir nesneden diğerine hareket edebilirler. Zıt yüklü nesneyle aralarında çekim olurken, aynı yüklü nesneyle birbirlerini iterler. Bir nesne topraklandığında, yüklü nesnenin elektronları yere geçer ve nesneyi nötr yapar. Paratoner veya yıldırımsavarların yaptığı da tam olarak budur.

Paratoner veya yıldırımsavar
Paratoner veya yıldırımsavar

Atom etrafındaki kabuklarında bulunan elektronlar kimyasal tepkimenin temelidirler. Son kabuğu azami elektronla tamamlanmış atomların kimyasal tepkimesi düşüktür. Son kabuğunda 1 elektron bulunanların ise kimyasal tepkimesi yüksektir.

Elektrik yükü elektrometre ile ölçülür. Elektrik akımı ise galvanometre ile ölçülür.

Laboratuvar ortamında tekil elektron etkileşimleri parçacık dedektörleri ile gözlemlenir. Bu araç sayesinde enerji, yük ve spin gibi özellikler tespit edilir. Örneğin, Penning tuzağı ile bir elektron 10 ay boyunca tek başına tutulmuştur. Elektronların manyetik momentleri bu şekilde, 11 haneye kadar kesinlikle tespit edilebilmiştir.

Elektronların enerji dağılımlarının ilk görsel kaydı, Lund Üniversitesi tarafından 2008 yılında yapılmıştır. Biliminsanları son derece kısa sürede yanıp sönen ve attosaniye atımı denen bir ışık kullanarak elektronların hareketini ilk kez gözlemlemişlerdir. Yazının en üstünde bulunan ve mavi dalgalar halinde görülen görüntü, bu çalışmada kaydedilmiştir.

Elektronun antiparçacığına pozitron denir. Elektronla aynı kütlede ve spinde olmasına rağmen pozitron +e yüklüdür. Bir elektron bir pozitronla çarpıştığında ya birbirlerini savururlar, ya birbirlerini yok ederler, ya da gama ışını fotonları oluştururlar.

Elektronların varlığı keşfedilmesinden önce de tahmin ediliyordu. Örneğin, Antik Yunan’da insanlar kehribarı kürke sürterek elektriklenme yaratabiliyorlardı.

Parçacığa ismini elektrik ve iyon sözcüklerini birleştirerek, 1891‘de İrlandalı fizikçi George J. Stoney vermiştir. Fakat keşfini 1897′de J.J. Thomson yapmıştır.

Kaynak 1