Bajardi: H. To’ychiyeva Ilmiy rahbar

Kurs ishining dolzarbligi. Elementar zarrachalar o'z - o'zidan emissiyasi qodir materiallar kashf qilingandan so'ng (radio emissiya parchalanish natijasida), ularning xususiyatlarini o'rganishga boshladi. Shuni inobatga olgan holda mavzuning dolzarbligi kelib chiqadi.
Kurs ishining maqsad va vazifalari.
Ushbu kurs ishida oldinga qo’yilgan maqsad va vazifalari neytronning kashf etilishini, erkin neytron yemirilishi va yadroning barqarorligini, beta-parchalanish turlari raqobatini, neytronning magnit momentlari haqidagi ma’lumotlarni, zaryadlarni taqsimlash tuzilishi va geometriyasi va Deytronlar haqidagi qisqacha ma’lumotlarni o’rganishdan iboratdir.
Kurs ishining yangiligi va amaliy ahamiyati. Kurs ishi referativ-uslubiy xarakterga ega bo’lgani uchun ilmiy yangilik qilinmagan. Mavzuga oid bir nechta adabiyotlardan ma’lumotlarni to’plash tahlil qilish va misollarga tatbiq qilishdan iborat.
Kurs ishining uslubiyati. Kurs ishi nazariy xarakterga ega bo’lib, olingan natijalar boshqa adabiyotlar bilan taqqoslanib mavzuga oid misollarni yechishda sodda usullar keltirilgan.

I.BOB. NEYTRONNING PAYDO BO’LISH TARIXI

1.1 Neytronning kashf etilishi

Neytron fizikasi - fizikaning neytronlar xossalari (massasi, radioaktiv yemirilishi, magnit xossalari va h. k.) va ular bilan bogʻliq boʻlgan turli jarayonlarni oʻrganadigan boʻlimi. Neytron fizikasi neytron kashf qilingandan soʻng (1932) uning xossalarini oʻrganish asosida vujudga keldi va rivojlandi. Sovuq va issiq neytronlar bilan oʻtkazilgan tajribalarda ularning toʻlqin xususiyatlari namoyon boʻlib, koʻpgina optik hodi-salar kashf qilindi. Bunday neytronlar xossalari optika usullari va asboblari yordamida oʻrganiladi. Issiq neytronning moddada yutilishi katta boʻlganidan ularning har xil modsalar bilan oʻzaro taʼsiri natijasida elastik sochilish hodisasi va radiatsion tutuv (p, u) kabi ekzotermik reaksiyalar ketishi mumkin. Neytronlar taʼsirida yadrolarning , ayniqsa, ogʻir yadrolarning boʻlinishi va boʻlinishning zanjirli reaksiyasi kabi muhim yadro reaksiyalari vujudga keladi. Bunday reaksiyalarning ketishi ham neytronlar energiyasiga bogʻliq. Ana shunday boglanishlar harakterini va ulardan foydalanish yoʻllarini (Mas, yadro texnikasida) Neytron fizikasi oʻrganadi va aniqlaydi.
Yuqori energiyali neytronlarning modda atomlari bilan oʻzaro taʼsiri yadro reaksiyalariga olib keladi. Bu jarayonlar murakkab boʻlib, ularni oʻrganishda maxsus asbob va usullar zarur. Oʻta yuqori energiyali (relyativistik) neytronlar kosmik nurlar tarkibiga ki-radigan zarralardan hisoblanadi. Bunday neitronlarni (ularning oqimini) aniklash, oʻrganish va katta energiyali boshqa zarralarga taqqoslashga, ney-tronlarning yangidan-yangi harakteri-stikalari (kvant sonlari, oʻlchash usullari, tuzilishi va boshqalar)ni bilishga imkon beradi. Bu ishlar ham Neytron fizikasida qaraladigan muhim masalalardan biridir.
Tadqiqot ishlarini bajarishda neytron manbalari bilan bir qatorda oʻlchash usullari, qurilma va asboblari (spektrometrlar, indikatorlar, filtrlar, monoxromatorlar va boshqalar)ni ishlab chiqish bilan bogʻliq boʻlgan turli masalalarni hal etish ham Neytron fizikasidagi asosiy masalalar hisoblanadi.
Neytronning kashf etilishi
Neytron va uning xususiyatlarini kashf etish haqidagi voqea 20-asrning birinchi yarmida sodir bo'lgan atom fizikasidagi g'ayrioddiy rivojlanishning markazida bo'lib, oxir-oqibat 1945-yilda atom bombasiga olib keldi. 1911-yil Rezerford modelida atom salbiy zaryadlangan elektronlarning ancha katta buluti bilan o'ralgan kichik musbat zaryadlangan massiv yadro. 1920-yilda Rezerford yadroni ijobiy protonlar va neytral zaryadlangan zarrachalardan iborat deb taklif qildi, proton va qandaydir tarzda bog'langan elektron bo'lishni taklif qildi. Elektronlar yadro ichida joylashgan deb taxmin qilingan, chunki bu ma'lum bo'lgan beta radiatsiya yadrodan chiqadigan elektronlardan iborat edi. Rezerford bu zaryadsiz zarralarni (subatomik zarralar nomlarida ishlatiladigan qo'shimchani, ya'ni. elektron va proton) chaqirdi.
XX-asrning 20-yillari davomida fiziklar atom yadrosi protonlar va "yadro elektronlari" dan iborat deb taxmin qilishdi. Ammo aniq muammolar mavjud edi. Yadrolarning proton - elektron modelini va bilan uyg'unlashtirish qiyin edi. Geyzenberg bilan noaniqlik munosabati kvant mexanikasi. Klein paradoksi, tomonidan kashf etilgan.  Oskar Klayn 1928-yilda yadro ichida cheklangan elektron tushunchasiga qo'shimcha kvant mexanik e'tirozlarini keltirdi. Atomlar va molekulalarning kuzatilgan xossalari proton-elektron gipotezasidan kutilgan yadro spiniga mos kelmas edi. Ikkala proton ham, elektron ham ichki spin carry ga ega. Xuddi shu turdagi izotoplar (ya'ni bir xil miqdordagi pro-tonga ega) spinni ham butun, ham fraksiyonel spinga ega bo'lishi mumkin, ya'ni neytron spini ham kasrli bo'lishi kerak (½ħ). Biroq, elektron va protonning spinlarini (neytron hosil qilish uchun bog'lanishi kerak) neytronning fraksiyonel spinini olish uchun tartibga solish imkoniyati yo'q.
1931-yilda, Uolter Bothe va Gerbert Beker agar topilsa alfa zarrachasi dan radiatsiya polonyum tushdi berilyum, bor, yoki lityum, g'ayrioddiy penetratsion nurlanish paydo bo'ldi. Radiatsiyaga elektr maydoni ta'sir qilmagan, shuning uchun Bote va Beker shunday deb taxmin qilishgan gamma nurlanishi. Keyingi yil Iren Joliot-Kyuri va Frederik Joliot-Kyuri Parijda ushbu "gamma" nurlanish tushganligini ko'rsatdi kerosinyoki boshqa har qanday narsa vodorodtarkibidagi birikma juda yuqori energiyali protonlarni chiqarib yubordi. Na Rezerford va na Jeyms Chadvik da Cavendish laboratoriyasi yilda Kembrij gamma nurlari talqini bilan ishontirildi. Chadvik tezda yangi radiatsiya proton bilan bir xil massaga ega zaryadsiz zarralardan iborat ekanligini ko'rsatadigan bir qator tajribalarni o'tkazdi. Ushbu zarralar neytronlar edi. Chadvik 1935-yilda g'olib chiqdi. Fizika bo'yicha Nobel mukofoti ushbu kashfiyot uchun.

Vodorod, geliy, lityum va neon atomlaridagi yadro va elektron energiya sathlarini tasvirlaydigan modellar. Aslida yadroning diametri atomning diametridan taxminan 100000 marta kichikdir.
Proton va neytronlardan tashkil topgan atom yadrosi uchun modellar tezda ishlab chiqildi Verner Geyzenberg va boshqalar. Proton-neytron modeli yadro spinlari jumboqini tushuntirib berdi. Beta nurlanishining kelib chiqishi tushuntirildi Enriko Fermi 1934-ilda beta-parchalanish jarayoni, unda neytron protonga parchalanadi yaratish elektron va (hali kashf qilinmagan) neytrion. 1935 - yilda Chadvik va uning doktoranti Moris Goldxaber neytron massasining birinchi aniq o'lchovi haqida xabar berdi.
1934 - yilga kelib, Fermi og'irroq elementlarni neytron bilan bombardimon qilib, yuqori atom sonli elementlarda radioaktivlikni keltirib chiqardi. 1938-yilda Fermi fizika bo'yicha Nobel mukofotini "neytron nurlanishida hosil bo'lgan yangi radioaktiv elementlarning mavjudligini namoyish qilganligi va shu bilan bog'liq holda kashf etganligi uchun oldi yadroviy reaktsiyalar sekin neytronlar tomonidan olib kelingan". 1938-yilda Otto Xen, Lise Meitnerva Fritz Stras- smann topilgan yadro bo'linishi yoki uran yadrolarining neytron bombardimonidan kelib chiqqan holda yengil elementlarga bo'linishi. 1945 - yilda Xahn 1944 - yilni qabul qildi Kimyo bo'yicha Nobel mukofoti "og'ir atom yadrolarining bo'linishini kashf etgani uchun". Yadro bo'linishining kashf qilinishi Ikkinchi Jahon urushi oxiriga qadar atom energetikasi va atom bombasining rivojlanishiga olib keladi.

1.2 Erkin neytron yemirilishi va yadroning barqarorligi

O'zaro ta'sir qiluvchi protonlar o'zaro bog'liq bo'lganligi sababli elektromagnit qaytarish bu ularning jozibadoridan kuchliroq yadroviy ta'sir o'tkazish, neytronlar bir nechta protonni o'z ichiga olgan har qanday atom yadrosining zaruriy tarkibiy qismidir (qarang) diproton va neytron-proton nisbati). Neytronlar yadroda protonlar va bir-biri bilan yadro kuchi, protonlar orasidagi itarish kuchlarini samarali ravishda boshqarib, yadroni barqarorlashtiradi.
Yadro bilan bog'langan neytronlar va protonlar kvant mexanik tizimini hosil qiladi, unda har bir nuklon ma'lum, ierarxik kvant holatida bog'langan. Protonlar yadro ichida neytronlarga yoki aksincha parchalanishi mumkin. Ushbu jarayon deyiladi beta-parchalanish, elektron emissiyasini talab qiladi yoki pozitron va bog'liq neytrin. Ushbu chiqadigan zarralar energiya ortiqcha miqdorini nuklon bir kvant holatidan pastroq energiya holatiga tushganda olib boradi, proton (yoki neytron) esa neytronga (yoki protonga) o'zgaradi. Bunday yemirilish jarayonlari asosiy energiya tejash va kvant mexanik cheklovlar bilan ruxsat etilgan taqdirdagina sodir bo'lishi mumkin. Yadrolarning barqarorligi ushbu cheklovlarga bog'liq.
Shuningdek qarang: Barqarorlik vodiysi, Beta-parchalanish barqaror izobarlariva Neytron emissiyasi