465
XXI BOB
ATОM YADRОSI FIZIKASI
29.1 Atom yadrosining tarkibi va asosiy harakteristikalari
Atomning yadro modeli taklif etilgandan so’ng, taxminan sakkiz yillar
chamasida yadroning tarkibi haqida nazariy munozaralar davom etdi, holos. Lekin
1919 yilda Rezerford azot yadrolarini alfa-zarralar bilan bombardimon qilganda
ulardan vodorod yadrolari ajralib chiqishini kuzatdi. Rezerford ajralib chiqqan bu
zarralarni proton (grekcha
- «birinchi» degan so’zdan olingan) deb atadi.
Yana bir elementar zarra – neytronni 1932 yilda Rezerfordning shog’irdi Chedvik
aniqladi. Shundan sung 1932 yilda sovet fizigi D. D. Ivanenko va nemis olimi
Verner Geyzenberg bir-biridan mustaqil ravishda atom yadrosi protonlar va
neytronlardan tashkil topgan, degan fikrni ilgari surishdi. Shu tariqa atom
yadrosining proton-neytron modeli yaratildi. Proton va neytron yagona nom bilan
nuklon deb ataldi. Bu nom lotincha nucleus “yadro” so’zidan olingan bo’lib, u
proton va neytron yadroviy zarralar ekanligini anglatadi. Ana shu nuklonning
asosiy harakteristikalaridan biri bilan tanishaylik.
Proton musbat elementar elektr zaryadga ega bo’lgan zarra, ya’ni q
r
= + e =
+1, 60219·10
-19
C. Uning tinchlikdagi massasi m
r
=1, 67265·10
-27
kg. Atom va
yadro fizikasida massaning atom birligi (qisqartirib “m. a. b. ” shaklida yoziladi)
dan keng foydalaniladi. Bu birlik ST SEV 1052-78 ga asosan ruxsat etilgan. 1 m. a.
b. uglerod – 12 atomi massasining 1/12 ulushiga, ya’ni 1, 66057·10
-27
kg ga teng.
Natijada m
r
=1, 007276 m. a. b. bo’ladi. Neytron esa elektroneytral zarra bo’lib,
uning tinchlikdagi massasi m
n
=1, 67495·10
-27
kg = 1, 008665 m. a. b. ga teng.
Bundan tashqari energiya va massaning ekvivalentlik qonuni (W=mc
2
) ga
asoslanib, massa J larda yoxud eV larda (1J = 6, 2419·10
18
eV) ham ifodalanadi.
Demak,
m
r
= 1, 5033·10
-10
J = 938, 28 MeV
m
n
= 1, 5054·10
-10
J = 939, 57 MeV (29.1)
466
Har qanday fermionlar kabi nuklonlarning ham spinlari yarimga teng, ya’ni s = ½.
Elementar zarralar spinlarini kvant son yordamida ana shunday yozish qabo’l
qilingan. Proton yoxud neytronning spini ½ ga teng deyilganda, nuklon spinining
ixtiyoriy yo’nalishga (masalan tashqi magnit maydon yo’nalishiga) proeksiyasi ½h
= ½·1, 05459·10
-34
J·s = 0, 5273·10
-34
J·s ga teng ekanligini tushunishimiz lozim.
Proton va neytronlar xususiy magnit momentlarga ham ega, ularning
qiymatlari quyidagicha:
r
= +2, 79
ya
p
= -1, 91
ya
(29.2)
Bu ifodadagi
ya
yadrolar va zarralarning magnit momentlarini o’lchash uchun
qo’llaniladigan va yadroviy magneton deb ataladigan kattalik. Bu tushuncha Bor
magnetoniga kiyosan kiritilgan. Agar Bor magnetoni ifodasining maxrajidagi
elektron massasi m
e
o’rniga proton massasi m
r
ni kuysak, yadroviy magnetonning
ifodasi hosil bo’ladi:
2
27
10
0508
,
5
2
м
А
р
m
eh
я
(29.3)
Endi atom yadrosini harakterlovchi kattaliklar bilan tanishaylik.
D. I. Mendeleev davriy jadvalidagi elementlarning tartib nomeri Z shu
element atomi yadrosining zaryadini aniqlaydi, ya’ni q
ya
= + Ze. Barcha yadrolar
ichida vodorod atomining yadrosi eng kichik zaryadga, ya’ni protonning zaryadi
+e ga teng. Kislorod atomi yadrosining zaryadi +8e. Kumushniki +47e, oltinniki
+79e, uranniki esa +92e ga teng.
Yadrodagi nuklonlar soni, ya’ni yadro tarkibidagi barcha protonlar soni Z va
barcha neytronlar soni N ning yig’indisi
Z + N = A
yadroning massa soni deyiladi.
Yadrolarni belgilashda elementning ximiyaviy simvolidan foydalanib,
simvolning yuqorigi o’ng tomonida yadroning massa soni yoziladi. Masalan, Li
7
,
467
Au
197
va hokazo. Ba’zan simvolning pastki chap tomonida elementning tartib
nomeri (protonlar soni) ham qayd qilinadi:
8
O
16
,
20
Sa
40
,
26
Fe
54
,
75
Re
182
,
92
U
235
.
Ba’zi hollarda esa yadrodagi protonlar va neytronlar sonini aks ettirish
uchun ximiyaviy simvolning pastki o’ng tomoniga neytronlar soni ham yozib
qo’yiladi:
83
Bi
209
126
,
92
U
238
146
.
Demak, yadroni harakterlash uchun Z, N va A sonlar qo’llaniladi. Bu uch
sondan birortasi o’zgarmas bo’lgan yadrolarni umumlashtiruvchi quyidagi
nomlardan foydalaniladi:
1)
Z lari bir xil bo’lgan yadrolar izotoplar deyiladi. Masalan,
vodorodning uchta izotopi mavjud:
1
N
1
10
(protiy),
1
N
2
1
(deytriy) va
1
N
3
2
(tritiy).
Demak, izotoplar deganda neytronlarining sonlari bilan farqlanuvchi ayni element
atomlarining yadrolarini tushunish lozim.
2)
N lari bir xil bo’lgan yadrolar izotonlar deyiladi. Masalan,
7
N
15
8
,
8
O
16
8
,
9
F
17
8
.
3)
Z va N lari har xil, lekin A = Z + N lari bir xil bo’lgan yadrolar
izobarlar deyiladi. Masalan,
74
W
181
107
,
75
Re
181
106
,
76
Os
181
105
,
77
Ir
181
104
.
Do'stlaringiz bilan baham: 
