Aniq fanlar

YADRO TARKIBI VA STRUKTURASI
Rezerford, Bor va 3ommerfeldlar tomonidan atom tuzilishi yaratilgandan so’ng, olimlarni endi atomning tarkibiy qismi yadro tuzilishi qiziqtira boshladi.
Yadro tarkibi va uning tabiati to’g’risidagi nazariyalarning vujudga kelishiga 1896 yilda Bekkerel tomonidan tabiiy radioaktivlik, Rezerford, Iren va Jolio-Kyurilar tomonidan ochilgan sun’iy radioaktivlik hodisalarining kashf etilishi muhim omil bo’ldi. Yadroning radioaktiv nurlanishida musbat zaryadli α-zarracha, manfiy zaryadli β- zarracha (elektron) va zaryadsiz zarrachalar γ-kvant (yorug’lik fotoni) chiqishiga asoslanib, yadroning proton-elektron modeli yaratildi. Ammo bu model tajriba natijalari va kvant fizikasi qonunlariga mos kelmaganligi uchun tezda inkor etildi. 1932 yilda rus olimi D.D. Ivanenko tomonidan yadroning proton-neytron modeli yaratildi va u Geyzenberg tomonidan takomillashtirildi. Ushbu yadro modeli asosida ikkita muhim hodisani izohlash lozim edi. Birinchidan, musbat zaryadli protonlar juda ham kichik hajmda (10^-15 m- yadro radiusi) yadroda tutib turuvchi yadro kuchlarining tabiati va ikkinchidan, yadro tarkibiga kirmaydigan elektronlarning radioaktiv nurlanish jarayonida vujudga kelishi sababi edi.
YADRO KUCHLARI TABIATI HAQIDA
Klassik fizikadagi Kulon qonuniga ko’ra yadro tarkibidagi musbat zaryadli proton zarrachalari o’rtasida o’zaro itarish kuchi vujudga keladi. Yadro o’lchami juda kichik bo’lganligi sababli protonlar o’rtasidagi Kulon o’zaro itarish kuchi juda katta bo’ladi. Demak, klassik fizika yadrodagi protonlarni bog’lab turuvchi yadro kuchi tabiatini tushuntirishga ojizlik qilar ekan.
Tajriba natijalarining ko’rsatishicha, yadro kuchlari tabiatdagi boshqa kuchlar (gravitasiya, elastik, ishqalanish va elektromagnit)dan tubdan farq qilar ekan. Birinchidan, yadro kuchlari faqat tortishish xususiyatiga ega, ikkinchidan, u juda ham kichik masofa (~10^-15 m) da yuzaga kelib, masofaning ozroq ortishi bilan keskin kamayar ekan. Uchinchidan, yadro kuchlari faqat chekli nuklonlar o’rtasida yuzaga kelib to’yinish xususiyatiga ega va to’rtinchidan, yadro kuchlari o’zaro ta’sirlashayotgan nuklonlarning spinlari yo’nalishiga bog’liq ekan.
1932 yilda Chedvik tomonidan neytron ochiladi va uni 1933 yilda Iren va Jolio-Kyurilar tajribada isbotlashadi. Shundan so’ng olimlar yadroning proton-neytron modelini takomillashtirishga intiladilar.
D.D.Ivanenko proton va neytron bir-biriga aylanishi mumkin yoki proton va neytron nuklonning ikki holati deb qarash lozim, deb ta’kidlaydi. Yadroning proton-neytron modeli asosida yadrodagi nuklonlarning o’zaro bog’lanish kuchlari tabiatini oydinlashtirish muammosi turar edi. Yadrodagi musbat zaryadli protonlarning o’zaro bog’lanish kuchlari tabiatini klassik fizika qonuni (Kulon qonuni) asosida izohlash mumkin emas edi. Chunki, bir xil ishorali zaryadlar o’zaro itarishadi.
1935 yilda yapon olimi Xideki Yukava quyidagi gipotezani olg’a suradi: Yadrodagi nuklonlar o’rtasida bog’lanishni amalga oshiruvchi mezon zarrachasi, deb ta’kidlaydi. Mezon so’zi oraliq massali zarracha degan ma’noni anglatadi. Mezon massasi elektron va praton massalari oralig’ida bo’lib m_M =200 m_e teng ekanligi aniqlandi. Proton P⁺ mezon chiqarib neytronga, neytron P^- mezon chiqarib protonga aylanar ekan:

Demak, proton va neytronlar bir-birlari bilan mezonlar bilan almashib turar ekan. Bu jarayonni faqat kvant fizikasi nuqtai nazaridan izohlash mumkin ekan. Proton va neytronlar P mezonlar almashganda ular o’rtasidagi tortishish kuchi vujudga kelar ekan. Bu kuch almashish jarayonida vujudga keladi va nuklonlar o’rtasida bog’lanishni ta’minlaydi. Bunga yadroning bog’lanish energiyasi deyiladi. Bu bog’lanish energiyasi protonlarning Kulon o’zaro itarish energiyasidan bir necha barobar ortiq ekan va yadroni turg’un holatda tutib turishga xizmat qilar ekan.
Hozirga qadar yadroning tugallangan mukammal modeli yaratilgan emas. Yadroda kechadigan jarayonlarni tushuntirish uchun uning ikkita modeli taklif etilgan. Bulardan biri yadroning tomchi modeli bo’lib suyuqlikning tomchisiga qiyoslanadi, ikkinchisi qobiqli modeli bo’lib, u atomning qobiqli tuzilishiga qiyoslanadi. Bu ikkala model orqali yadroda kechadigan jarayonlarni qisman tushuntirish mumkin.