Soruda, radyoaktif bir elementin çekirdeğinin kararsız olduğu ve alfa parçacığı yaydığı belirtiliyor. Bu süreçte elementin atom numarası ve kütle numarası değişiyor. Bu olay, bir atom çekirdeğinin kendiliğinden başka bir çekirdeğe dönüşmesi anlamına gelir. Şimdi bu olayın hangi fizik dalının konusu olduğunu adım adım inceleyelim:
- Radyoaktivite ve Çekirdek Değişimi: Radyoaktif bozunma (örneğin alfa bozunması), atom çekirdeğinin kararsız yapısından kaynaklanan bir olaydır. Alfa parçacığı ($^4_2\text{He}$ çekirdeği) yayılmasıyla, ana çekirdeğin atom numarası 2, kütle numarası ise 4 azalır. Bu durum, çekirdeğin yapısındaki ve bileşimindeki doğrudan bir değişimi ifade eder.
- A) Atom fiziği: Atom fiziği, atomların elektron kabukları, enerji seviyeleri, atomların ışıkla etkileşimi ve atomlar arası bağlar gibi konularla ilgilenir. Çekirdeğin iç yapısındaki değişimler atom fiziğinin doğrudan konusu değildir.
- B) Termodinamik: Termodinamik, ısı, iş, enerji ve entropi gibi kavramlarla ilgilenir. Enerji dönüşümleriyle alakalı olsa da, radyoaktif bozunmanın temel mekanizması ve çekirdek değişimi termodinamiğin ana çalışma alanı değildir.
- C) Nükleer fizik: Nükleer fizik, atom çekirdeklerinin yapısı, özellikleri, etkileşimleri ve dönüşümleri (radyoaktivite, nükleer fisyon, nükleer füzyon gibi) ile ilgilenen fizik dalıdır. Soruda bahsedilen alfa bozunması ve çekirdek değişimi, nükleer fiziğin temel çalışma konularındandır.
- D) Optik: Optik, ışığın doğası, davranışı, özellikleri ve madde ile etkileşimleri ile ilgilenir. Radyoaktif bozunma ile doğrudan bir ilişkisi yoktur.
- Sonuç: Soruda açıklanan olay (radyoaktif bozunma, alfa parçacığı yayılımı ve çekirdek değişimi), doğrudan atom çekirdeğinin yapısı ve dönüşümleriyle ilgili olduğu için nükleer fiziğin çalışma alanına girer.
Cevap C seçeneğidir.
