Niels Bohr-Atomun Yapısıyla Ilgili Kuramlara Devrim Sayılabilecek Yenilikler Getirdi
 

Niels Bohr-Atomun yapısıyla ilgili kuramlara devrim sayılabilecek yenilikler getirdi



Danimarkalı Niels Bohr, XX. yüzyılın önde gelen fizikçilerinden biridir. Atomun yapısıyla ilgili kuramlara, bu konuda devrim sayılabilecek yenilikler getirmiştir. Çok sayıda bilimadamı yetiştirmiş bir ailenin üyesi olan Bohr, Kopenhag'da doğdu. Daha öğrencilik yıllarında fizikle ilgilenmeğe başladı. 1911'de doktorasını verdikten sonra İngiltere'ye gitti ve önce J. J. Thomson'la, Cambridge'deki Cavendish laboratuvarında, daha sonra da, 1912'de. Ernest RUTHERFORD'la Manchester üniversitesinde çalıştı. Rutherford grubu, o günlerde, ATOM'la ilgili yeni bir kuram üstünde araştırmalar yapmaktaydı.
Rutherford'un kuramına göre atom, artı yüklü bir çekirdek ile bunun çevresinde dönen, eksi yüklü elektronlardan oluşmaktaydı. Böyle bir model klasik fizik kurallarına uygulanırsa, çekirdek çevresinde dolanan elektronların, hareketleri sırasında ışınım yayımlamaları ve enerji yitiminden ötürü bir süre sonra çekirdeğe girmeleri beklenir. Oysa, böyle bir olgu gözlenmiyordu.

Öte yandan, 1900'lerde, Max PLANCK da enerjinin sürekli olmayıp, küçük kümeler, yani kuvanta (Bk. KÜVANTUM KURAMI) biçiminde yayımlandığı kuramını getirmişti. Bohr, Rutherford ile Planck'ın

görüşlerini birleştirerek, atomla ilgili çalışmalara gerçekçi bir temel getiren cesur bir kuram ortaya attı. Bohr'un kuramına göre, elektronlar çekirdek çevre-' sinde değişik enerji düzeyleri içeren yörüngelerde dolanırlar. Bu olası yörüngelerde dolanan elektronlar, ışınım yayımlamayabilirler. Ancak, bir yörüngeden başka bir yörüngeye, yani başka bir enerji düzeyine atlayan elektron, bir ışınım kümesi (bir enerji "kuvantum"u) yayımlar ya da soğurur.

Sözkonusu kuram, Fraunhofer çizgileri'nin açıklanmasını sağlıyordu (Fraunhofer çizgileri, belli dalgaboylarında, parlak cisimlerin tayflarından geçen karanlık çizgilerdir). Bilimadamları, bu çizgileri biliyor, ama açıklamasını yapamıyorlardı. Bu çizgilerin başlıca örneklerinden biri, hidrojen atomları tarafından yayımlanan ya da soğurulan Balmer dizişiydi. 1885'de İsviçreli matematikçi Johann Jakob / Balmer, dalgaboylarının yalın bir matematik diziye uyduğunu göstermişti. Bohr ise, soğurulan ya da yayımlanan ışınım frekansının, elektron yörüngeleri arasındaki enerji farkından kaynaklandığını ortaya koydu.


Böylece, atomun yapısına ilişkin bilgiler, kuvantum kuramıyla geliştirilmiş oldu. Bohr'un atom kuramı, daha sonra başka bilimadamları tarafından ufak tefek değişikliklere uğratıldı: Örneğin, elektron yörüngelerinin elips biçiminde olması, yörüngelerin değişebilir eğimlerde olması ve elektronun bir tanecik olmayıp dalga olduğu kuramı gibi. Ancak, gene de 1922 Nobel ödülü, bu çalışmalarından ötürü, Bohr'a verildi.
Bohr, 1916 yılında Kopenhag üniversitesine profesör olarak döndü ve 1920'de bu üniversitede özellikle kendisi için kurulmuş bulunan kuramsal fizik enstitüsünde çalışmalara başladı.

Buradaki çalışmaları sırasında, atom çekirdeğini bir sıvı damlasına benzeterek, nötronlarla bombardıman edilen çekirdeğin tanecik soğurduğunu ve sonra yeniden başka tanecikler yayımladığını ileri sürdü. Çekirdek çok ağırsa, bombardıman sonucunda iki parçaya bölünebiliyordu. 1938'de Alman fizikçileri Otto Hahn ve Fritz Strassmann, uranyumun bu yolla parçalandığını gözlemlediler. Hahn'ın meslektaşı Lise Meitner ve yeğeni Otto Frisch, bu olaya FİZYON (çekirdek bölünmesi) adını verdiler ve bu yolla büyük ölçüde enerjinin serbest kalacağını öne sürdüler. Bohr, bu yeni gelişmeyi, 1939'da Amerika'ya giderken duydu. Princeton'da John A. Weeler ile birlikte U 235 İZOTOP'unun bölündüğünü buldu. İkinci Dünya Savaşı Öncesinde gerçekleşen bu çalışmanın, atom çağının başlatılmasına katkısı büyüktür.


Savaşın ilk yıllarında Bohr, Kopenhag'da kaldı. Ancak, yurtseverliği nedeniyle tutuklanma tehlikesiyle karşılaşınca, 1943 yılında ailesiyle birlikte bir balıkçı gemisiyle İsveç'e, oradan da uçakla İngiltere' ye kaçtı. Daha sonra Amerika'ya geçerek, atom bombasının gelişimine katkıda bulundu. Ne var ki, büyük yıkım gücüne sahip olan bu enerjinin denetim altına alınması sorunu, Bohr'u tasalandırıyordu. Hiç bir ülkenin gizli bir üstünlük sağlamasını istemediğinden, bu konuda açıklık politikasını savundu. Savaştan sonra Kopenhag'a döndü.


1950'lerde Bohr, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nin (CERN) kurulmasına yardım etti ve ölünceye kadar kurumun çalışmalarıyla yakından ilgilendi. 1957'de ilk Atom Barış ödülünü aldı.