|
,■
_ E
___________ l - / 7 c o s f l , ____________
'r ~ r l-j3cos02+[Er(l-cos0)/EeJ
6.4.27)
bu yerda (3 - elektron tezligi, 0 , - elektron va tushuvchi foton harakat
y o ‘nalishlari orasidagi burchak, 0 2 - elektron va sochilgan foton harakat
y o ‘nalishlari orasidagi burchak, 0 - tushayotgan va sochilgan fotonlar
orasidagi burchak, Ee - tepki elektron energiyasi.
M asalan, gam m a-kvant bilan elektron qaram a-qarshi y o ‘nalishda
harakatlanayotgan ( 0 , =
n )
orqaga sochilgan ( 0 =
n
, 0 2 = 0) bo‘lsa,
sochilgan gamma-kvant maksimum energiyaga erishadi:
m .,c
2E„
2 A
A
E„
r
(6.4.28)
Teskari Kompton effekti deb ataluvchi bu jarayonda sochilgan gamma-
kvant energiyasi
E
uning boshlang‘ich energiyasi E dan katta boTishi
mumkin.
Y orugTik nurining tezlatkich lard a hosil qilingan u ltrarely ativ istik
e le k tro n la rd a n s o c h ilis h id a te s k a ri K o m p to n e f f e k tig a k o ‘ra,
sochilgan fotonlar energiyasi relyativistik elektron energiyasiga qadar
o rtib ketishi m um kin. Bu esa, yorugT ik nuri, m asalan, lazer nurini
yuqori energiyali gam m a-nurlarga aylantirish im koniyatini yaratadi.
Teskari K om pton effekti yordam ida kosm osda uchraydigan pozitron
232
www.ziyouz.com kutubxonasi
rentgen n urlan ish i va gam m a-fon deb atalg an n u rlan ish n in g kelib
chiqishini tu sh u n tirish m um kin.
6.4.3. E le k tro n -p o z itro n ju ftin in g hosil boMishi
Gamma-kvant energiyasi Ey> 2rn,c2 b o ig a n d a fotoeffekt va Kompton
effektlari bilan bir qatorda elektron-pozitron ju fti ham hosil b o ia d i.
Elektron-pozitron ju fti yadroning elektr m aydonida yuz beradi va bu
jarayon vaqtida yadroga tepki energiya k o ‘rinishida energiya beriladi.
Elektron-pozitronningtinch h olatdagim assasigato‘g ‘ri keluvchi energiya
2m cc2 = 1,02 MeV. Shuning uchun gamm a-kvant energiyasi 1,02 MeV
dan katta bo‘lgandagina elektron-pozitron ju fti hosil bo‘lishi mumkin.
Elektron-pozitron juftining hosil bo ‘lishida yadro olgan tepki energiyasi
juda kichik bo‘lgani uchun
E y
«
2 m c
2 dan boshlab elektron-pozitronjufti
hosil bo‘lishi m umkin. Elektronning elektr maydonida ham elektron-
pozitron jufti hosil boMishi mumkin. Lekin bu holda elektron ju d a katta
tepki energiya oladi. Shuning uchun ham, elektron maydonida gamma-
kvant energiyasi E v = 4m c2 = 2,04 M eV dan katta boMgandagina
elektron-pozitronjufiti hosil boMadi. B o‘shliqdaeIektron-pozitronjufiti hosil
boMmaydi, aks holda energiya va im pulsning saqlanish qonuni buziladi.
Elektron-pozitron jufiti ikki foton yoki ikki elektron to‘qnashishida ham
h o s il boM ishi m u m k in . B irin c h i h o ld a t o ‘q n a s h u v c h i fo to n la r
energiyalarining yigMndisi E y , + E y2> 2m ec2, ikkinchi holda harakatdagi
elektronning toMa energiyasi E y > 7mec2 boMishi shart.
E lek tro n -p ozitro n ju ftin in g h osil boMishi kesim ining energiyaga
bogMiqligi ju d a murakkab ko‘rinishga ega. Elektronlarning ekranlovchi
ta'siri hisobga olinm aganda mec2 < Eg« 137mec2Z_1/3 energLya intervali
uchun
® iu lt
ZV
137
2 8 , 2
Er
T
n
r
m c
2 1 8 '
l n ;
Elektronlarning ekranlovchi ta ’siri hisobga olinganda va
E » 137m c2Z_1/3
y
e
energiya sohasi uchun
(6.4.29)
233
www.ziyouz.com kutubxonasi
ap/l ~
— ln (1 8 3 Z 'l/J) - —
9
27
(
6
.
4
.
30
)
6.9-rasm da elektron-pozitron ju fti kesim ining energiyaga b og ‘liq
ravishda o ‘zgarish egri chizigi umumiy holda ko‘rsatilgan.
6.9-rasm.
K ichik energiya va katta Z larda elektron-pozitron juftining yadro
maydonida hosil bo‘lish kesimi, uning elektron maydonida hosil bo‘lish
kesimidan taxminan ming marotaba katta bo‘ladi. Lekin og‘ir elementlarda
E y> 10 MeV energiyali gamma-kvantlar uchun elektron maydonida jufit
hosil bo‘lish kesimi yadro maydonida elektron-pozitron juftining hosil
bo‘lish kesimining 1% ni, yengil elementlarda 10% yaqin tashkil etishi
mumkin.
E lek tro n -p o zitro n ju ftin in g hosil b o ‘lish ja ra y o n i zaryad lang an
zarralarn ing to rm ozlanish yoki radiatsion nurlanish jara y o n i bilan
birgalikda kosmik nurlar tarkibida elektron foton jalasining hosil bo‘lishiga
sabab bo‘ladi. Elektron tormozlanishi tufayli vujudga kelgan gamma-kvant
energiyasi E y> 2mec2 bo‘lsa, elektron-pozitron juftini hosil qilish bu
elektron-pozitron tormozlanishi va yana gamma-kvant hosil qildai va h.k.
Shunday qilib, kritik energiyagacha elektron-pozitron, foton yog‘dusini
hosil qilaverishi mumkin.
U m u m iv x u lo s a la r. Y uqorida g am m a-kvantlarning m uhit bilan
ta’sirlashuvida fotoeffekt, kompton effekti va elektron-pozitron juftini hosil
b o iis h i natijasida muhitda yutilishini ko‘rib chiqdik. Gamma nurlarning
m uhitd ato iayutilish koeffitsienti yuqoridagi uchjarayon hisobigayutilish
koeflfitsientlari yig in disid an iborat:
234
www.ziyouz.com kutubxonasi
(
6
.
4
.
31
)
Yutilish koeffitsienti bilan kesim bog‘liq boMgani uchun:
/ / = N cr y+N cr komp+N
a
j
(6.4.32)
Bu yerda N - sochuvchi m arkazlar konsentratsiyasi.
Fotoeffekt va elektron-pozitron juftining hosil bo‘lishi uchun sochuvchi
markazlar - atomlardan, Kompton effekti uchun esa elektronlardan iborat.
^ A \
tmjfion
Tekti
"T
r
\
\
\
V
~ \
\
—V
\
/
\
i S 1(1
Hi
/
/
/
\N
\
\
\
-
_
T
/
/
\\
/
f'
Jnft
Fok*!#•&
*\_\ \■s.
0,1
0 ,2
0 ,5
I
2
5
1 0
2 0
5 0
1 0 0 2 0 0
1 0 0 0
mrc2
6.10-rasm.
Shunday qilib, yuqoridagi uch jarayonning to 'la kesimi:
Do'stlaringiz bilan baham: |
