Sh. X. Xushmurodov atom yadrosi va zarralar fizikasi

2.1kkinchi yo‘nalish yadroviy kuchlarning mezon nazariyasi. Bu nazariya kvant elektrodinamika qonunlariga o‘xshash. Bunda elektromagnit maydonni, zaryadli zarrani foton bilan birga deb qaraladi. Maydon fotonlardan iborat. Foton maydonning kvanti. Maydon energiyasi kvantlar energiyalari yig‘indisiga teng. Elektromagnit nurlanish vaqtida foton paydo bo’ladi, yo‘qoladi. Zaryadli zarralar orasidagi ta’sirlashuv foton almashinuvi bilan amalga ortadi, deb qaraladi.

Xuddi shuningdek, 1935-yil yapon olimlaridan Yukava nuklonlar orasidagi yadroviy ta’sirlashuvni, yadro kvantini (o‘sha vaqtda topilmagan zarra) mezon zarra bo’lishi kerakligini aytdi va bu zarraning xususiyatlarini bayon qildi. Yukava tasavvuricha, noaniqlik prinsipiga ko‘ra, Dt vaqt ichida nuklon atrofida ΔE energiyali virtual mezon zarra tug’iladi:

ΔEΔt h (2.4.1)

Tug’ilgan mezon zarraning yashash vaqti, yadro ta’sirlashuv vaqti bo’lsa Δt=τ_yad

(2.4.1) ifodadan ta’sirlashuv energiyasi
(2.4.2)

Ta’sirlashuvni amalga oshirgan zarra massasi

(2.4.3)
Mezon zarra shu τ_yad vaqt ichida α – masofaga bora oladi:
α=cΔt=cτ_yad (2.4.4)
Mezon zarra shu vaqt ichida o‘zi tug’ilgan nuklon yoki boshqa nuklon tomonidan yutiladi. Shu yo’l bilan ta’sirlashuvni amalga oshiradi.
Agar yadro kuchlari ta’sir radiusini mezon masofasi a ga teng desak, yadro ta’sirlashuv vaqti va mezon zarra massasini topish mumkin.
(2.4.4) dan

(2.4.5) dan
.

Bundan

(elektronning tinch holat energiyasi E_e=m_ec²=0.51 MeV).
Demak, yadroviy ta’sirlashuvni amalga oshiruvchi mezon zarra massasi elektron massasidan 200 marta katta bo’lishi kerak ekan.

Yadroviy ta’sir maydoni kvanti bo’lmish mezon zarralarni 1947

— 1950-yillarda kosmik nurlar tarkibida va tezlatkichlar yordamida topdilar, bu mezonlar massalari m_π= 270m_e, izotopik spini T = 1, spini S = 0, toq-juftlikka ega ekan.

Nuklonlaming mezonlar bilan ta’sirlashuvini quyidagicha tasavvur qilish mumkin:

Bu nazariya tenglamalari matematik jihatdan juda murakkab (yechimi bor yoki yo‘qligi ma’lum emas). Bu nazariya natijalari miqdoriy xarakterga ega bo’lmay, balki sifat xarakterga ega.
Yuqori energiyalarda yadroviy kuchni hosil qilishda pionlardan tashqari, boshqa og’ir zarralar, masalan, k-mezonlar ham qatnashadi.