|
Manba:https://goaravetisyan.ru/uz/kak-poschitat-massu-yadra-atoma-massa-yadra-i-massovoe-chislo-massa/
Atom yadrosining massasini qanday hisoblash mumkin. Yadro massasi va massa soni
Yozilgan sana:11.11.2021
O'qish vaqti:17 daqiqa
Atom yadrolarining massalari yangi yadrolarni aniqlash, ularning tuzilishini tushunish, parchalanish xususiyatlarini bashorat qilish uchun alohida qiziqish uyg'otadi: umri, mumkin bo'lgan parchalanish kanallari va boshqalar.
Birinchi marta atom yadrolari massalarining tavsifi Veyszecker tomonidan tomchi modeli asosida berilgan. Veyszeker formulasi atom yadrosining massasi A va yadrodagi protonlar soni Z ma'lum bo'lsa, atom yadrosining M(A,Z) massasini va yadroning bog'lanish energiyasini hisoblash imkonini beradi.
Yadro massalari uchun Veyssaker formulasi quyidagi shaklga ega:
bu erda mp = 938,28 MeV/c 2, mn = 939,57 MeV/c 2, a 1 = 15,75 MeV, a 2 = 17,8 MeV, a 3 = 0,71 MeV, a 4 = 23,7 MeV, a 5 = 34 MeV, = (+ 1, 0, -1), mos ravishda toq-toq yadrolar, toq A bo'lgan yadrolar, juft-juft yadrolar uchun.
Formulaning birinchi ikkita sharti erkin proton va neytron massalarining yig'indisidir. Qolgan atamalar yadroning bog'lanish energiyasini tavsiflaydi:
a 1 A yadroning o'ziga xos bog'lanish energiyasining taxminiy doimiyligini hisobga oladi, ya'ni. yadro kuchlarining to'yinganlik xususiyatini aks ettiradi;
a 2 A 2/3 sirt energiyasini tavsiflaydi va yadrodagi sirt nuklonlari zaifroq bog'langanligini hisobga oladi;
a 3 Z 2 /A 1/3 protonlarning Coulomb o'zaro ta'siri tufayli yadroviy bog'lanish energiyasining pasayishini tavsiflaydi;
a 4 (A - 2Z) 2 /A yadro kuchlarining zaryaddan mustaqilligi va Pauli printsipining ta'sirini hisobga oladi;
a 5 A -3/4 juftlashtirish effektlarini hisobga oladi.
Weizsäcker formulasiga kiritilgan a 1 - a 5 parametrlari b-barqarorlik mintaqasi yaqinidagi yadrolarning massalarini optimal tarzda tasvirlaydigan tarzda tanlangan.
Vaholanki, Veyssaker formulasida atom yadrolari tuzilishining ba'zi o'ziga xos detallari hisobga olinmaganligi boshidanoq ayon bo'ldi.
Shunday qilib, Weizsäcker formulasi faza fazosida nuklonlarning bir xil taqsimlanishini nazarda tutadi, ya'ni. asosan atom yadrosining qobiq tuzilishini e'tiborsiz qoldiradi. Darhaqiqat, qobiq strukturasi yadrodagi nuklonlarning taqsimlanishining bir xilligiga olib keladi. Yadrodagi o'rtacha maydonning hosil bo'lgan anizotropiyasi ham asosiy holatdagi yadrolarning deformatsiyasiga olib keladi.
Weizsäcker formulasi atom yadrolarining massalarini tasvirlashning aniqligini 2-rasmda aniqlash mumkin. 6.1, bu atom yadrolarining eksperimental o'lchangan massalari va Weizsäcker formulasi asosidagi hisoblar o'rtasidagi farqni ko'rsatadi. Burilish 9 MeV ga etadi, bu yadroning umumiy bog'lanish energiyasining taxminan 1% ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, bu og'ishlar tizimli xarakterga ega ekanligi aniq ko'rinib turibdi, bu atom yadrolarining qobiq tuzilishi bilan bog'liq.
Yadro bog'lanish energiyasining suyuqlik tushishi modeli tomonidan bashorat qilingan silliq egri chiziqdan chetlanishi yadro qobig'ining tuzilishining birinchi bevosita ko'rsatkichi edi. Juft va toq yadrolar orasidagi bogʻlanish energiyalarining farqi atom yadrolarida juftlashuvchi kuchlar mavjudligini koʻrsatadi. To'ldirilgan qobiqlar orasidagi yadrolardagi ikkita nuklonning ajralish energiyalarining "silliq" harakatidan chetga chiqishi atom yadrolarining asosiy holatdagi deformatsiyasidan dalolat beradi.
Atom yadrolarining turli modellarini tekshirish asosida atom yadrolarining massalari haqidagi ma'lumotlar yotadi, shuning uchun yadrolarning massalarini bilishning aniqligi katta ahamiyatga ega. Atom yadrolarining massalari turli fenomenologik yoki yarim empirik modellar yordamida makroskopik va mikroskopik nazariyalarning har xil yaqinlashuvlaridan foydalangan holda hisoblanadi. Hozirda mavjud bo'lgan massa formulalari barqarorlik vodiysi yaqinidagi yadrolarning massalarini (bog'lanish energiyasini) juda yaxshi tasvirlaydi. (Bog'lanish energiyasini baholashning aniqligi ~ 100 keV). Biroq, barqarorlik vodiysidan uzoqda joylashgan yadrolar uchun bog'lanish energiyasini bashorat qilishda noaniqlik bir necha MeV ga oshadi. (6.2-rasm). 6.2-rasmda siz turli xil massa formulalari berilgan va tahlil qilingan ishlarga havolalarni topishingiz mumkin.
Turli modellarning bashoratlarini yadrolarning o'lchangan massalari bilan taqqoslash shuni ko'rsatadiki, yadrolarning qobiq tuzilishini hisobga oladigan mikroskopik tavsifga asoslangan modellarga ustunlik berish kerak. Shuni ham yodda tutish kerakki, fenomenologik modellarda yadrolarning massalarini bashorat qilishning to'g'riligi ko'pincha ularda qo'llaniladigan parametrlar soni bilan belgilanadi. Sharhda atom yadrolarining massalari bo'yicha eksperimental ma'lumotlar keltirilgan. Bundan tashqari, ularning doimiy yangilanib turadigan qiymatlarini xalqaro ma'lumotlar bazasi tizimining ma'lumotnomalarida topish mumkin.
So'nggi yillarda qisqa muddatli atom yadrolarining massalarini eksperimental aniqlashning turli usullari ishlab chiqildi.
Atom yadrolarining massalarini aniqlashning asosiy usullari
Biz tafsilotlarga kirmasdan, atom yadrolarining massalarini aniqlashning asosiy usullarini sanab o'tamiz.
b-emirilish energiyasini Q b o'lchash yadrolarning b-barqarorlik chegarasidan uzoqda bo'lgan massalarini aniqlashning juda keng tarqalgan usuli hisoblanadi. A yadrosining b-emirilishini boshdan kechirayotgan noma'lum massani aniqlash uchun
,
nisbatdan foydalaniladi
M A \u003d M B + m e + Q b / c 2.
|
|
Shuning uchun, oxirgi yadro B massasini bilib, A boshlang'ich yadrosining massasini olish mumkin. Beta parchalanishi ko'pincha oxirgi yadroning qo'zg'aluvchan holatida sodir bo'ladi, buni hisobga olish kerak.
Bu munosabat dastlabki yadroning asosiy holatidan oxirgi yadroning asosiy holatigacha bo'lgan a-emirilishlar uchun yoziladi. Qo'zg'alish energiyalarini osongina hisobga olish mumkin. Atom yadrolarining massalarini parchalanish energiyasidan aniqlashning aniqligi ~ 100 keV. Bu usul o'ta og'ir yadrolarning massalarini aniqlash va ularni aniqlashda keng qo'llaniladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
