|
Sinov savollari
1.
Atom tuzilishi haqidagi dastlabki tasavvurlar qanday edi.
2.
Rezerford tarjribasining mohiyati nimadan iborat.
3.
Atom elektron qobiqlari qanday tuzilgan.
4.
Balmer formulasi va seriyalarini tushuntiring.
5.
Ko‟rinadigan sohada qanday seriyalar o‟rinli.
6.
Bor postulatlari nimalardan iborat?
7.
Frans-Gers tajribasining mohiyati nimadan iborat?
8.
Rentgen nurlari qanday hosil qilinadi?
9.
Rentgen nurlarining qanday turlarini bilasiz?
10.
Rentgen nuri nima?
369
11.
Tomografiya nima?
12.
Rentgen nurlari veterinariyada qanday maqsadlarda ishlatiladi?
13.
Lyuminessensiya nima?
14.
Lyuminessensiya turlarini tushuntiring?
15.
Lyuminessensiyadan amalda qanday maqsadlarda foydalaniladi?
16.
Optik kvant generatorlari (OKG) nima?
17.
Lazerlar turlari, tuzilishi va ishlash prinsipini tushuntiring?
18.
Lazerlardan amalda qanday maqsadlarda foydalaniladi.
370
X bob. YADRO FIZIKASI. RADIOAKTIVLIK.
§ 10.1. Atom yadrosining tuzilishi va fizik xarakteristikalari
Atom yadrosi haqidagi ta‟limotlar XX asrning boshida intensiv rivojlanib
bordi va hozirgi vaqtda bu sohada juda katta ishlar olib borilmoqda. Yadro
yenergiyasidan tinchlik maqsadlarida ham ko‟plab qo‟llanishlar amalga
oshirilmoqda. 1932-yilda D.D.Ivanenko hamma yadrolar tarkibida ikkita
zarrachalar, ya‟ni protonlar va neytronlar borligi haqida gipotezani bayon qildi.
Rezerford
-zarrachalarning sochilishi bilan o‟tkazgan tajribalarida atomning
asosiy massasi uning markazida joylashganini aniqladi va uni yadro deb atadi.
Yadro tarkibidagi proton musbat zaryadlangan bo‟lib, zaryadi elektron
zaryadiga tengdir, ya‟ni
19
10
6
,
1
e
Kl, uning tinchlikdagi massasi
p
m
=
27
10
67
,
1
kg. Neytron zaryadsiz zarracha bo‟lib uning massasi
n
m
=
27
10
6748
,
1
kg. Proton va neytronlar birgalikda nuklonlar deb ataladi. Hamma yadrolar
musbat zaryadlangan bo‟lib ular zaryadi protonlar zaryadi bilan aniqlanadi.
Masalan: yadroda
Z
ta proton bo‟lsa, u holda yadro zaryadi q
ya
=Ze ga teng
bo‟ladi. Yadroning massasi atomning massasidan ozgina farq qiladi. Odatda
yadro massasi maxsus birlikda (massaning atom birligi m.a .b) da o‟lchanadi.
Massaning atom birligi uglerod
6
C
12
izotopi atomi massasining
1
/
12
qismi
qabul qilingan: 1 m.a.b.=
27
10
66
,
1
kg.
U holda m
p
=1,00747 m.a.b.
n
m
=1,00892 m.a.b.
Massa soni – yadrodagi nuklonlar soniga teng, ya‟ni Z protonlar va N
neytronlar bo‟lsa, u holda massa soni
A = Z + N
(10,1)
Element quyidagicha belgilanadi
371
Yadroda protonlar soni bir xil, ammo neytronlar soni har xil atomlar
iozotoplar deyiladi.
Masalan, vodorodning 4 ta izotopi mavjud:
1
1
H vodorod,
2
D(
2
1
H) deyteriy,
3
1
T(
3
1
H) tritiy va
4
1
X(
4
1
H) 4 ta nuklonli-nomi yo‟q.
Bir kimyoviy yelementning barcha izotoplari elektron qobiqlarining
tuzilishi bir xil bo‟ladi. Shuning uchun ularning fizik xossalari ham bir xil
bo‟ladi. Lekin yadro strukturasidan kelib chiqadigan kimyoviy xossalari (massa
soni, zichligi, radioaktivligi va hokazolar) ancha farq qiladi. Bu farq, ayniqsa,
yengil kimyoviy elementlarda yaqqol ifodalanadi. Shu sababli Mendeleyev
davriy tizimidagi ko‟p atomlarning atom og‟irligi butun son emas. Ya‟ni ular
ko‟p izotoplar aralashmasidan iboratdir.
Rezerford birinchi bor tajribalar natijasiga binoan yadro radiusi
14
15
10
10
m degan xulosaga kelgan edi. Umuman barcha yadrolar radiuslari quyidagi
formuladan taxminan hisoblanadi.
R=(1.45
1,5)10
-15
A
1/3
(10.2)
Yadro fizikasida uzunlikning femtometr degan o‟lchov birligi ishlatiladi.
(1 fm = 10
-15
m.) U holda (10.2) formula quyidagicha yoziladi.
R = (1.45-1.5)
A
1/3
(10.3)
Yadro eng zich modda hisoblanadi, uning zichligi taxminan
3
17
/
10
1
,
4
m
kg
ga tengdir.
Yadroning spini
nuklonlar spinlarining yig‟indisidan iborat. Proton va
neytronlar spinlari o‟zaro teng bo‟lib, quyidagiga teng S
1
= 1/2
.
Ko‟pchilik hollarda spin
o‟lchamlarida aniqlanadi. Demak, proton va
neytron spinlari 1/2 ga teng ekan.
Juft sonli nuklonlardan tashkil topgan yadroning spini
ning butun
sonlariga karrali yoki nol bo‟ladi.
Masalan:
2
1
H uchun
ga teng.
4
2
He – uchun esa nolga teng.
372
Toq sonli nuklonlardan tashkil topgan yadroning spinini Ѕ ga karrali,
masalan, H
3
2
1
Jn
115
99
uchun esa 9/2
.
Yadro kuchlari – bu nuklonlarni bog‟lab turuvchi kuchlar bo‟lib, zarracha
zaryadiga bog‟liq yemas. Ular ~ 10
-15
m masofada ta‟sirlashadi. Yadro kuchlari
to‟yinish xususiyatiga ega, ya‟ni nuklon o‟zini o‟rab turuvchi hamma nuklonlar
bilan yemas, balki bir nechta aniq nuklonlar bilan ta‟sirlashadi. Yadro kuchlari
elektromagnit kuchlaridan ancha kattadir.
Yadroning massasi uni tashkil etuvchi nuklonlar massalari yig‟indisidan
kichikdir. Bu farqqa massa defekti deyiladi
.
Nisbiylik nazariyasiga asosan massa
va energiya o‟zaro bog‟liqdir.
2
mc
E
(10.4)
Yadro energiyasi ham nuklonlar energiyalari yig‟indisidan kichikdir.
Yadroni alohida nuklonlarga ajratish uchun zarur bo‟lgan energiyaga
bog‟lanish energiyasi deyiladi.
(10.4) ga asosan bog‟lanish energiyasi uchun quyidagini yozish mumkin:
2
)
(
c
M
Nm
Zm
E
я
n
p
бог
(10.5)
1m.ab.-taxminan 931 MeV energiyaga to‟g‟ri keladi. U holda bog‟lanish
energiyasi
)
(
я
T
p
бог
M
Nm
Zm
E
931 MeV (10.6)
Amalda bitta yadroni ikki bo‟lakka bo‟lishda kerak bo‟ladigan energiyani
hisoblash zarur bo‟ladi. Bunday hollarda bitta nuklonga to‟g‟ri keladigan
bog‟lanish energiyasi aniqlanadi.
Solishtirma bog‟lanish energiyasining atom massasiga bog‟lanish
grafigidan ko‟rinadiki, maksimal bog‟lanish energiya 8,6 MeV massa soni A=50
ga yaqin bo`lgan yadrolarga to‟g‟ri keladi.
373
10.1 - rasm.
Solishtirma bog’lanish yenergiyasi(ε)ning atom massasi(A)ga
bog’liqlik grafigi.
Agar tizim katta energiya holatidan kichik energiya holatiga o‟tsa
reaksiyada energiya ajraladi, ya‟ni boshqacha aytganda kichik bog‟lanish
energiya holatidan katta bog‟lanishli energiya holatiga o‟tganda. Atomdagi
jarayonlarga qaraganda yadrodagi jarayonlarda katta energiya talab qilinadi.
Atomdan elektron urib chiqarish uchun bir necha o‟n elektron volt
energiya kerak bo‟lsa, yadrodan nuklonni chiqarish uchun bir necha MeV
energiya kerak bo‟ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
