Atom yadrosi ya zarralar fizikasi

\
(
1
)
d N   .
 
4
 
в
sin
= 
c o n s t
(
2
)
dD. 
2

---

R e z e rfo rd   ta k lif   etg an  a to m n in g   sa y y o ra v iy   m o d e li  a to m n in g  
barqarorligini,  spektrning  diskretligini  tushuntira  olmaydi.  Chunki  atom 
q o b ig ‘ida  elektron  yadro  atro fid a  aylanib  tu ra r  ekan  zaryadli  zarra 
elektrodinamika  qonunlariga  ko ‘ra,  o ‘z  energiyasini  nurlab  borishi  lozim 
va nihoyat elektron yadroga kelib tushishi kerak.
Bu qarama-qarshilikni  1913-yilda daniyalik olim N . Bor o ‘z postulatlari 
bilan  bartaraf etdi.  N.  Bor  postulatalariga  ko‘ra,  atom da  elektronlar  aniq 
barqaror orbitalarda (K,  L,  M ,...) harakatlanadi.  Har bir orbita bir-biridan 
muayyan masofada joylashgan aniq energiyaga egadir, bunda atom energiya 
yutmaydi  ham,  chiqarmaydi  ham.  Energiya yutish  va  chiqarish  faqatgina 
elektronning bir orbitadan  ikkinchisiga o'tishida ro ‘y beradi.
N.  Bor  o ‘z  postulatlari  bilan  atom   yadrosidagi  jarayo nlarni  klassik 
tasavvurlashdan kvant tasavvurlashga asos soldi.
Shunday qilib, klassik  fizika qonunlaridan  kvant fizikasiga o ‘tish  davri 
boshlandi.
1926-yili  Geyzenberg  va  Shredinger  m ikrodunyo jarayonlarini  kvant 
mexanikasi  qonunlariga ko‘ra tushuntira boshladilar.  Kvant mexanikasiga 
ko‘ra, zarralar harakatini o ‘rganishda ularning harakat trayektoriyasini, bir 
vaqtda turgan joyi va tezliklarini aniq bilish mumkin emas.
Geyzenberg noaniqlik  prinsipini,  Shredinger  kvant  fizikasining  toMqin 
nazariyasini  ishlab  chiqdi.  1919-yilda Aston  m ass-spektograf yaratdi  va 
atomning massalarini aniq oMchash  imkoniyatini berdi.  Element massalari 
har xil boMgan izotoplaraniqlandi. Rezerford birinchi marotaba alfa-zarralar
bilan azot 
yadrosini bombardimon qilib  \ a + X4N ^> Х1 0 + \ Н   yadro
reaksiyasini amalga oshirdi. Bu hodisa insoniyatning tabiat kuchlari ustidan 
erishgan  dastlabki  g‘alabasi  edi.
Reaksiyada vujudga kelgan vodorod atom ining yadrosi barcha yadrolar 
tarkibiga  kiruvchi  elementar  zarra  ekanligi  aniqlandi  va  proton  (p)  deb 
nom  berildi.  «Proton» so‘zi  «birinchi» degan  (yadro tarkibiga kiruvchi 
birinchi  zarra) m a’noni  anglatadi.  Protonning m assasi  mp =  1836,lm ,ga, 
zaryadi qp =  1,6* 10_19K1 m iqdor jih atd an  elektron zaryadiga teng, ishorasi 
esa unga qarama-qarshi.
Proton kashf etilgandan so‘ngyadroning proton-elektron modeli yaratildi, 
lekin bu model yadro momentlarini tushuntira olmadi.

---

Yadroning ichki  sirlarini o ‘rganish uchun yuqori energiyali tezlatkichlar 
qurila  boshlandi.  Shu  maqsadda  Van-de-Graf tomonidan  elektrostatik 
generator E.Lourens tomonidan esa siklotron yaratildi.
1932-yilda  D.Chedvik  (1891-1974)  zaryadsiz,  massasi  protonnikiga 
yaqin  boMgan m  =  1838,6/я, massali  neytral zarra-neytronni kashf etdi.
Neytron  kashf etilgach,  D.D.Ivanenko  va  Geyzenberg  atom  yadrosining 
proton-neytron  modelini  tavsiya  etishdi.  Bu  modelga ko‘ra,  atom yadrolari 
proton va neytronlardan tashkil topgan deb qaraladi.  Hozirgi kungacha ham 
shunday tasavvur saqlanib kelmoqda.
D.Kokroft va E.Uolton sun’iy tezlashtirilgan protonlar bilan birinchi yadro 
reaksiyasini  amalga  oshirdi.  K.Anderson  kosmik  nurlar  tarkibida  pozitron 
(e1) ni kashf etdi.
Kosmik nurlar va yadro  nurlanishlami  o ‘rganish  uchun  Vilson  kamerasi 
va fotoemulsiya usullari yaratildi.
Yadro tarkibini o‘rganish bilan bir vaqtda yadro kuchlarning xususiyatlarini 
aniqlashga jiddiy  e’tibor  qaratildi.  l.E.Tamm  (1895-1971),  D.D.Ivanenko 
(1907-1981) va keyinchalik 1935-yildayapon olimi X.Yukava yadro kuchlar 
oraliq mezon zarralar yordamida amalga oshadi deb qarab, o‘zlarining mezon 
nazariyasini  ishlab chiqishdi.
1934-yilda I.Kyuri va F.Jolio-Kyuri sun’iy radioaktivlik hodisasini, E.Fermi
P -yemirilish nazariyasini yaratdi.
1937-yilda  K.Anderson  va  S.Nedermeyer  tomonidan  kosmik  nurlar 
tarkibida  / /  -mezon  zarralar  mavjudligi  ochildi.  Bu  vaqtga  kelib  ko‘plab 
elementar  zarralar  va  bu  zarralarning  bir-birlariga  o‘tishliklari  o ‘rganila 
boshlandi.
1939-1945-y illarda ogMryadrolaming neytronlar ta’sirida boMinishi, bunda 
katta  energiya  ajralishi  aniqlandi,  y a’ni  yadro  zanjir  reaksiyalari  amalga 
oshirildi.
Yadro  boMinish  nazariyasini  1939-yil  Ya.I.Frenkel,  N.Bor  va  J.Uylerlar 
tomchi  modeliga  asosan  ishlab  chiqishdi.  E.Fermi  boshchiligida AQSHda 
1942-yil 2-dekabrda  atom reaktori ishgatushdi.
1944  -   1945-yillarda  V.I.Veksler  va  E.M ak-M illan  zaryadli  zarra 
tezlatgichlariga avtofazirovka prinsipini ishlab chiqdilar, bu esa o ‘z navbatida 
tezlatgichlar energiyasini bir necha o ‘n marta oshirish  imkoniyatini berdi.

---

1946-yildan boshlab ko‘plab (betatron, sinxrotron, sinxrofazotron, chiziqli 
rezonans) tezlatgichlar qurila boshlandi.
Tezlatgichlar yaratilishi  ko‘plab  elementar  zarralar  (mezonlar,  adronlar, 
giperonlar, rezonans zarralar) ochilishiga va ularning xususiyatlarini o‘rganish, 
bundan tashqari, turli yadro reaksiyalarini o‘tkazish  imkoniyatini berdi.
Bu  davrga kelib ko‘plab yadro modeliari yaratildi.
1954-yil  27-iyunda  sobiq  SSSRda birinchi  atom  elektr  stansiyasi  (AES) 
ishga tushirildi. Bu bilan yadro energiyasidan tinchilik maqsadida foydalanish 
davrini boshlab berdi, hozirgi vaqtda yuzlab AESlar ishlab turibdi.
Yadroning ichki energiyalaridan foydalanishning yana bir turi -  yengil 
yadrolar  q o ‘shilishi  (sintez)  reaksiyalari,  y a ’ni  term oyadro  reaksiyasi 
hisoblanadi. Hozirgi vaqtda termoyadro reaksiyasini boshqarish eng aktual 
muammo bo‘lib, bu muammo hal etilsa, insoniyatning energiyaga bo‘lgan 
ehtiyoji to ‘la qondirilgan b o ‘lar edi.
Yadro  fizikasi  tez  rivojlanib  borayotgan  sohadir.  A yniqsa,  keyingi 
yillarda  texnika  taraqqiyoti  ko‘p  yo‘nalishlar  bo ‘yicha  ilm iy  izlanishlar 
olib borish, bu bilan barcha elem entlar yadrolarining kvant xususiyatlarini 
aniqlash  imkoniyatini  beradi.
H ozirgi  vaqtda  yadro  fizikasi  fani  old id a  y adro  k u c h la r  tab iatini, 
e lem en tar  z a rra la r  x u su siy a tla rin i  h am da  te rm o y a d ro   rea k siy asin i 
boshqarish  kabi  eng muhim  m uam m olar turibdi.
Bu  xil  m uam m olarni  hal  etish d a,  yagona  nazariy an i  yaratish d ag i 
asosiy  q iy inch ilik   shundan  ib o ratk i,  y ad ro dag i  n u k lo n la r  o rasidag i 
o ‘zaro ta ’sirlashuv kuchlarini  bilm aym iz  (yadro  k u c h la ri  tab ia td a  eng 
katta kuch,  bu  kuchdan  katta  k uchga  ega  em asm iz,  t a ’sirlash u v   qisqa 
m asofada -  R~ 10~13sm, ta ’sirlash u v vaqti  t =  10_23s b o ‘ lg anligi uchun). 
Ikkinchi tom ondan nuklonlar orasidagi ta ’sirlashuvni b ilganim izda ham 
t a ’s ir la s h u v   q iy m a tin i  h i s o b l a s h   u c h u n   m a t e m a t ik   h i s o b l a s h  
im k o n iy atig a   ega  em asm iz,  c h u n k i  y a d ro   k o ‘p  n u k lo n li  siste m a . 
Hozirgi  zam on  EH M   ham  ularni  h iso blash   uchun  o jiz lik   qiladi.
Shuning  uchun  hozirgi  yaratilayotgan  nazariyalar  tajrib a  natijalarini 
um umlashtirishga asoslangan  fenom enologik xususiyatga egadir.
Yadro  fiz ik asi  fani  hozirg i  z a m o n   te z la tk ic h la ri,  q a y d   q ilu v c h i 
detektorlar, kameralar, EHMlar, elektron avtom atik qurilm alar yordam ida 
rivojlanib  bormoqda.

---

Yadro fizikasi taraqqiyoti natijalari energetika, geologiya, tibbiyot, avtomatika, 
ekologiya kabi  ko‘plab sohalarda keng qoMlanilmoqda.
R espublikam izda  yuqori  m alakali  yetuk  m utaxassislar  tayyorlash 
muammosini  o ‘quv muassasalarida o‘quv  ishlari  sifatini  yaxshilash,  ayniqsa, 
kerakli o‘quv qurollari va adabiyotlar bilan ta’minlash bilan erishish mumkin.
Shu sababdan ham hozirgi kunda Davlat tilidayozilgan har bir ma’ruza matni, 
o‘quv adabiyotlari muhim ahamiyatga egadir.
Atom  yadrosi  va  zarralar  fizikasi  umumiy  fizika  kursining  eng  yosh 
bo‘limlaridan boMib, o‘tgan XX asr boshlaridayaratilib shiddat bilan rivojlandi 
va rivoj lanmoqda. Hoziigacha bakalavrlar o‘ quv dasturi va Davlat ta’lim standarti 
asosida yozilgan adabiyotlar mavjud emas, unga yaqin  adabiyotlar juda kam, 
xorijiy tillarda yozilganlari esa u yoki bu mavzuga tegishli.
QoMlanmani yozishda mavjud adabiyotlardan tashqari mualliflaming ko‘p 
yillar davomida Samarqand Davlat universiteti fizika fakultetida «Atom yadrosi 
va  zarralar  fizikasi»  kursidan  o ‘qigan  ma’ruzalari  va  ish  tajribalaridan  ham 
foydalanildi.
QoMlanmani  yozishda  fizik  kattaliklar,  ular orasidagi  bog‘lanishglar,  fizik 
ma’nolami tushuntirishga e’tibor qaratildi.  Kattaliklami  hisoblash formulalari 
sodda ixcham holatga keltirildi.
Ushbu  qoMlanma  birinchi  marotaba  chop  etilayotganligi  uchun  ba’zi  bir 
kamchiliklarga ega boiishi mumkin. Shuning uchun mualIiflaro‘quv qoMlanma 
to‘g‘risidagi o ‘z fikr-mulohazalarini  bildirgan barcha hamkasblarga oldindan 
o‘z minnatdorchiligini bildiradi.