F I z I k a o’quv qo’llanma

                                 

 29.2      Yadroviy kuchlar va bog’lanish energiyasi 

 

Yadro  o’lchamlari  bilan  tanishgandan  so’ng  quyidagicha  mulohaza 

yuritishimiz  mumkin.  Yadro  tarkibidagi  ikki  proton  orasida,  Kulon  qonuniga 

asosan, miqdori 

                                                 

Н

r

е

е

к

F

34

2

0

4

 

bo’lgan o’zaro itarish kuchi ta’sir qilishi lozim. Og’ir yadrolarda (bu yadrolarda bir 

necha  unlab  protonlar  mavjud)  esa  kulon  kuchining  miqdori  bir  necha  ming 

nyutonga  yetadi.  Bunday  kuchlar  ta’sirida  yadrodagi  protonlar tarqab ketishi lozim 

edi.  Vaholanki,  barqaror  yadrolar  mavjud.  Balki  yadrolar  barqarorligining  sababini 

nuklonlar  orasidagi  o’zaro  tortishish  gravitatsion  kuchlarining  ta’siri  bilan 

tushuntirish  mumkindir.  Biroq ikki  proton orasidagi gravitatsion  kuchning  miqdori  

---

 

468 

                                              

Н

r

р

m

р

m

гр

F

36

10

28

2

 

ga  teng,  ya’ni  gravitatsion  kuch  kulon  kuchidan  taxminan  10

36

  marta  kichik. 

Shuning  uchun  barqaror  yadrolarning  mavjudligini  yadro  ichidagi  tortishish 

harakteriga  ega  bo’lgan  kudratli  yadroviy  kuchlar  bilan  tushuntiriladi.  Yadroviy 

kuchlarning  xususiyatlari  tajribalarda  yaxshigina  o’rganilgan.  Bu  xususiyatlarning 

asosiylari  quyidagilardan  iborat: 

1) 

nuklonlar  orasidagi  masofa  r  =  (1 2)·10

-15

  m  bo’lganda  yadroviy 

kuchlar  tortishish  harakteriga,  r<1·10

-15

  m  masofada  esa  itarish  harakteriga  ega 

bo’ladi. r>2·10

-15

 m masofalarda yadroviy  kuchlarning  ta’siri  deyarli  sezilmaydi; 

2) 

yadroviy  kuchlarning  miqdori  o’zaro  ta’sirlashayotgan  nuklonlarning 

zaryadli  yoxud  zaryadsiz  bo’lishiga  bog’liq  emas,  ya’ni  ikki  proton,  ikki  neytron

 

yoki proton va neytron orasidagi o’zaro ta’sirning kattaligi  bir xil  bo’ladi; 

3) 

yadroviy  kuchlar  o’zaro  ta’sirlashadigan  nuklonlar  spinlarining 

yo’nalishiga  bog’liq.  Bunga  ikkita  nuklondan  tashkil  topgan  sistema  misol  bo’la 

oladi.  neytron  va  protonning  spinlari  faqat  parallel  bo’lgan  taqdirdagina  sistema 

bog’liq  bo’ladi,  ya’ni  deyteriy  (N

2

)  hosil  bo’ladi.  Spinlari  antiparellel  bo’lgan 

neytron va proton N

2

 hosil qilmaydi; 

4) 

yadroviy  kuchlar  tuyinish  xususiyatiga  ega,  ya’ni  har  bir  nuklon 

yadrodagi  barcha  nuklonlar  bilan  emas,  balki  o’zining  atrofidagi  chekli  sondagi 

nuklonlar  bilan  bir vaqtning  o’zida ta’sirlasha oladi.   

Haqiqatdan,  zamonaviy  tasavvurlarga  asosan,  yadrodagi  nuklonlar  bir-biri 

bilan  pi-mezonlar  almashib  turadi.  Pi-mezonlar  uch  xil  bo’ladi:  musbat  (

+

), 

manfiy  (

-

)  va  neytral  (

0

). Proton va neytronning o’zaro ta’sirlashishi quyidagicha 

amalga  oshadi: proton 

+

 chiqarib, o’zi neytronga aylanadi, 

+

 ni neytron yutadi va 

u protonga aylanadi.  Bu jarayonni  sxematik  tarzda  

             r + n ↔ n + 

+

 + n ↔ n + p yoki n + p ↔ p + 

- 

+ p ↔ p + n 

---

 

469 

shaklida  yozish  mumkin.  Barcha  proton  va neytron orasida zaryad almashinish ruy 

beryapdi.  Proton  va  neytron  oarsidagi  o’zaro  ta’sir 

0

  vositasida  ham  ruy  berishi 

mumkin,  lekin  bu holda nuklonlar  zaryad almashmaydi: 

                                       r + n ↔ r + n + 

0

 + n ↔ n + p 

Proton  va  proton  yoki  neytron  va  neytron  orasidagi  o’zaro  ta’sir  ham 

0 

vositachiligida  o’tadi: 

r + r ↔ r + 

0

 + r ↔ r + p yoki n + n ↔ n + 

0 

+ n ↔ n + n 

Shunday  qilib,  nuklonlar  doimo  mezon  chiqarib  va  yutib  turadi,  ya’ni  ular 

mezonlar  bo’luti bilan  qoplangan bo’ladi.