218
Ona yadro massasi bola yadro va
α
zarralar massasidan katta bo’ladi (demak,
energiyalari ham katta). Bu energiyalar farqi alfa zarracha va bola yadro kinetik
energiyasiga teng bo’ladi. Reaksiyadan so’ng bola yadro normal va uyg’ongan
holda ham bo’lishi mumkin.
α
-zarralar elektr va magnit maydonlarida og’adi.
α
-
zarracha zaryadi +2ye ga, massa soni 4 ga teng. Alfa zarrachalar radioaktiv
moddalardan 10000-20000 km/s tezlik bilan uchib chiqadi. Bu esa 4-9 MeV
kinetik energiyaga tengdir. Alfa zarrachalar moddadan o’tganda ularga o’z
maydoni bilan ta’sir qilib ionlashtiradi va ikkita elektron qo’shib olib neytral geliy
atomiga aylanadi. Alfa zarraning havoda o’tish yo’li 3-9
sm va ionlashtirish
qobiliyati 250000 juft ionga teng. Alfa zarrachalar qalinligi 0,06 mm bo’lgan
alyuminiy qatlamida yoki 0,12 mm bo’lgan biologik to’qima qatlamida to’la
yutiladi.
Betta yemirilish – bu yadro ichida neytron va protonlarning o’zaro
aylanishiga aytiladi. Buning uch xil turi mavjud.
Elektron yoki betta yemirilishda yadrodan betta-zaracha (elektron) uchib
chiqadi va spektri tutash bo’ladi. Bu esa yadroning diskret energetik holatlardan
tashkil topganligi to’g’risida tasavvurlarga to’g’ri kelmaydi. Shuning uchun 1932
yilda Pauli bu holda betta zarrachalar bilan kichik massali boshqa zarrachalar ham
chiqadi degan gipotezani aytdi. Bu zarrani Fermi neytrino deb atadi. Keyinchalik
aniqlanishicha, neytrino betta plyus yemirilishida hosil bo’lar ekan.
Beta minus
yemirilishda esa antineytrino hosil bo’lar ekan.
Betta minus yemirilish sxemasi quydagicha tasvirlanadi.
~
0
1
1
ν
β
+
+
Υ
→
Χ
−
+
A
Z
A
Z
(10.9)
Masalan: tritiyning geliyga aylanishi
~
0
1
3
2
3
1
ν
β
+
+
→
−
He
H
bunda
~
ν
-
antineytrino
Betta yemirilish yadro ichida neytronning protonga aylanishida ham hosil
bo’ladi
Pozitronli yoki betta + yemirilish sxemasi quyidagicha tasvirlanadi:
ν
β
+
+
Υ
→
Χ
+
−
0
1
1
A
Z
A
Z
(10.10)
Yadroda protonning neytronga aylanishi ham beta+ yemirilishga kiradi,
υ
β
+
+
→
+
0
1
1
0
1
1
n
P
(10.11)
Bunda yadro birorta ichki elektronni qabul qilib atomdagi uning protonini
neytronga o’tkazadi.
ν
β
+
→
+
Ρ
−
n
1
0
0
1
1
1
(10.12)
β
- zarrachalar massasi
α
- zarrachalarnikidan - 7350 marta kichik, o’rtacha
tezligi 160000 km/s energiyasi 0,001-10 meV oralig’ida. Shuning uchun bularning
ionlashtirish
qobiliyati
α
zarrachalarnikidan 100 marta kichik. Moddadan o’tish
PDF created with pdfFactory Pro trial version
www.pdffactory.com
219
masofasi esa shuncha kattadir. Masalan, havoda 40 metrgacha alyuminiyda 2 sm
va biologik to’qimada 6 sm gacha kiradi.
γ
- nurlanish – chastotasi juda katta (10
20
gs), to’lqin uzunligi esa juda kichik
(10
-12
m) bo’lgan fotonlar oqimidan iborat bo’lib, energiyasi 1 meV atrofida.
γ
-
nurlar eng qattiq elektromagnit nurlar bo’lib, rentgen nurlariga o’xshash. Zaryadi
yo’q, tezligi 300000 km/s ga teng. Kristalldan o’tganda difraksiyalanadi.
γ
- nurlar
atom yadrosidan chiqadi.
γ
- nurlar ionlashtirish qobiliyati kichik, u havoda 100 ta
(1smda 1-2 ga juft) ion xosil qiladi. O’tish qobiliyati katta, havoda yuzlab metr, 5
sm qo’rg’oshindan va kishi tanasidan bemalol o’tadi. Radioaktiv nurlanish
atomlarning elektron qobiqlaridan emas, balki atom yadrosidan chiqadi.
Radioaktiv nurlanish statistik hodisa bo’lib, berilgan
nostabil yadro qachon
yemirilishini aytish qiyin. Faqat ehtimolligini aytish mumkin. Juda ko’p yadrolar
uchun yemirilmagan yadrolarning vaqtga bog’liqligini ifodalovchi statistik
qonunni chiqarish mumkin. Agar dt vaqt
ichida d N ta yadro yemirilsa, u holda
quyidagini yozish mumkin:
dN= -
λ
N dt (10.13)
λ
- yemirilish doimiysi turli yadrolar uchun turlichadir.
“-“ har doim dN<0 ekanligini, ya’ni yemirilganda radioaktiv moddalar doim
kamayib borishini ko’rsatadi. (10.13) formulani integrallab quyidagini olamiz.
N=N
0
ye
-
λ
t
(10.14)
Bunda
−
0
N
yadrolarning boshlang’ich soni,
−
N
qolgan yadrolar soni.
Bu radioaktiv yemirilishning asosiy qonunidir.
Amalda
λ
o’rniga yarim
yemirilish davri qo’llaniladi.
Yadrolarning yarmi yemirilishi uchun ketgan vaqtga yarim yemirilish davri
deyiladi.
λ
va T orasidagi bog’lanishni topish uchun (10.14) da N=N
0
/2
t/T
deb
olamiz. U holda N
0
/2=N
0
ye
-
λ
T
yoki 1/2=ye
λ
T
buni logarifmlasak T=
l
n2/T=0,69/
λ
Radioaktiv moddalar bilan ishlaganda ulardan 1 sekundda chiqadigan zarralar
va
γ
- fotonlar sonini bilish zarur. Bu son yemirilish tezligiga proporsional bo’lib,
aktivlik deyiladi.
A= –dN
⁄
dt (10.15)
(10.14) va (10.15) ga asosan A=dN
⁄
dt =
λ
N=
λ
N
0
ye
–
λ
ye
=N/
n
l
2 bo’ladi.
Aktivlik vaqtga qarab eksponensial qonun bo’yicha kamayib boradi.
Aktivlik birligi Bekkerel (Bk) qabul qilingan.
1Bk deb, 1 sekundda 1ta yemirilish bo’ladigan
manbaning aktivligidir
.
Tizimdan tashqari va ko’p ishlatiladigan aktivlik birligi Kyuri (Ku).
1 Ku (kyuri) =
1
10
10
10
7
3
10
7
,
3
−
⋅
=
⋅
с
б
Бк
Yana boshqa birlik ham mavjud.
1Rf (rezerford)=10
6
Bk. 1Rf=1/37000 Ku.
Radioaktiv manba birlik massasining aktivligini xarakterlash uchun -
solishtirma massa aktivligi kiritilgan (Bk/kg)
PDF created with pdfFactory Pro trial version
www.pdffactory.com
