|
poX ~,b
nishonda Ns = —— -6,02-10“ yadro/m2yadromavjudliginihisobgaolsak,
/1
reaksiya chiqishi: У, = •6,02-10"6, bunda zichligi, A esa atom ogMrligi.
5.7-§. Yadroviy reaksiyalarning turli mexanizmlari
Turli yadroviy reaksiyalarni har taraflama to‘g‘ri tushuntirib beruvchi nazariya hozirgacha yaratilgan emas. Shuning uchun yadroviy reaksiyalar turli soddalashtirilgan mexanizm yoki modellar asosida tushuntiriladi. Bu mexanizm yoki modellar asosida yadroviy reaksiyalarning u yoki bu xususiyatlari to‘g‘ri tushuntirilishi mumkin.
Yadroviy reaksiyalarning quyidagi mexanizmlari mavjud:
1.Bor kompaund yadro mexanizmi. 1936-yilda Nils Bor taklif qilgan yadro mexanizmiga ko‘ra, yadro reaksiyasi ikki bosqichdan iborat. Birinchi bosqich nishon-yadro bilan zarraning birikma (kompaund) holat tashkil etishidan iborat, ya’ni a + A —>C*.
Birikma holat C* har doim kuchli uyg‘ongan boMadi, ikkinchi bosqich esa birikma holatning u yoki bu zarraga parchalanishidan iborat, ya’ni C* —»B + b. Demak, bu mexanizmga asosan reaksiya quyidagicha o‘tadi:
a+A —>C* —»B+b.
Bu mexanizmga ko‘ra, yadroviy reaksiyaning boMib,o‘tishi juda sekin yuz beradi deb qaraladi.
Bevosita o‘zaro ta’sirli yadroviy reaksiya. Bunday reaksiyada nuklon yadrodagi bir yoki ko‘pi bilan ikkita-uchta nuklon bilan ta’sirlashadi yoki biror zarra almashish bilan ta’sirlashadi deb hisoblanadi. Bu holdakompaund yadro hosil boMmaydi. Bunga (d, n), (d, p) uzilish reaksiyalari va (p, d), (n,
ilish reaksiyalari misol boMa oladi. Uzilish reaksiyasida tarkibiy qismga ega bo‘ lgan birlamchi zarra deytrondagi nuklonlaming biri yadro tomonidan «uzib» olinadi. Ilish reaksiyasida esa, aksincha, birlamchi nuklon yadrodan bitta nuklonni ilib oladi, deytronga aylanadi.
Kulon o‘yg‘onish. Bunda yadro oldidan uchib o‘tayotgan zaryadlangan zarraning kulon maydoni ta’sirida yadro uyg‘ongan holatga o‘tib qoladi.
Bir yoki bir nechta zarralar hosil boMishi bilan yuz beradigan yadroviy reaksiya mexanizmi. Bu jarayonda birlamchi zarra energiyasi 109 eV dan yuqori boMganda yadro reaksiyasi natijasida bir yoki bir nechta ikkilamchi zarralar hosil boMadi. Juda yuqori energiyalarda barion-antibarion juftlari ham hosil boMishi mumkin.
5.7.1. Yadro reaksiyalarining kompaund yadro mexanizmi
N.Bor 1936-yilda yadro tomchi modeligaasoslanib yadroviy reaksiyalar nazariyasini yaratdi. U yadroviy reaksiya ikki bosqichda boMadi deb faraz qildi. Birinchi bosqichda a -zarra A-yadro-nishon bilan birikib kompaund yadro C* ni hosil qiladi, ikkinchi bosqichda uyg‘ongan holatdagi kompaund yadro b zarra chiqarib parchalanadi. Umumiy holda reaksiyani quyidagicha yozish mumkin:
a + A —»C*—»B + b (5.7.1) Kompaund yadro yashash vaqti yadro vaqti tyad = 10”22 - 1 O' 23 s dan
katta boMadi. Bunday boMishligi yadroga tushayotgan a-zarra o‘z energiyasini nishon-yadro nuklonlari bilan to‘qnashib energiyasini yo‘qotadi. Uning energiyasi yadrodagi nuklonning bogManish energiyasidan kichik boMib,qoladi va endi u nishon-yadrodan chiqib keta olmaydi. Hosil boMgan kompaund yadro uyg‘ongan holatda boMadi. Shunisi muhimki, kompaund yadro tarkibidagi bitta ham nuklon bogManish energiyasini yengib chiqib ketish energiyasiga ega emas.
Masalan, nishon-yadroga zarra tomonidan olib kelingan uyg‘onish energiyasi 15 MeV, kompaund yadrodagi nuklonlar soni esaA = 100 boMsin. U holda har bir nuklonning uyg‘onish energiyasi 0,15 MeV ga teng. Nuklon yadrodan chiqib ketishi uchun esa uning kinetik energiyasi bogManish energiyasi (8 MeV) dan katta boMishi kerak.
Vaqt o'tishi bilan bu ortiqcha 15 MeVenergiya kompaund yadro nuklonlari o‘rtasida bir necha xil taqsimotda boMadi. Tasodifan shunday fluktuatsiya vaziyati vujudga keladiki, bunda yadro sirtidagi biror nuklonda yadroni tark eta oladigan darajada energiya yigMlib qolishi mumkin. U holda ehtimolligi juda kichik boMgan «bugManish» jarayoni yuz beradi va nuklon yadrodan
chiqib ketadi.
Shunday qilib, kuchli o‘zaro ta’sir uyg‘ongan yadroda nuklonlararo uyg‘onish energiyasini intensiv ravishda qayta taqsimlab turishini ta’minlaydi.
Kompaund yadro o‘zining qanday vujudga kelganligini butunlay «unutgandan» so‘ng yemirilish amalga oshiriladi.
Kompaund yadroning parchalanish turi uning uyg‘onish energiyasiga, harakat miqdori momentiga va boshqa xarakteristikalarga bog‘liq. Lekin kompaund yadroning parchalanish turi uning vujudga kelish jarayoniga bog‘liq emas.
Tajribada birlamchi a va ikkilamchi b zarraning yo‘nalishlari orasida mutlaqo bogManish yo‘qligini ko‘rsatadi. Kompaund yadro orqali o‘tadigan yadro reaksiyalarida a \&A nishon, В mahsul yadro va b zarra, a va b zarralar impulslari o‘rtasida bogManish yo‘q. Ikkilamchi zarralar reaksiya mahsulotlari hamma yo‘nalishlarda birday izotrop taqsimlangan boMadi. Albatta, bunday taqsimot kompaund yadro harakatsiz sistemada, ya’ni energiya markazi sistemasida boMganida o‘rinlidir.
Kompaund yadroning parchalanishi uning vujudga kelish jarayoniga bogMiq boMmaganidan, yadro reaksiyasi kesimi ab ni kompaund yadroning vujudga kelish kesimi a ^ v a b zarraning parchalanish ehtimolligi Wb ning ko‘paytmasi tariqasida yozish mumkin:
°’аь= ° ' Л . . . (5.1.2)
bu yerda (T b - kompaund yadroning hosil boMish kesimi, Wb- uning b zarra chiqarib yemirilish ehtimolligi. Kompaund yadroning hosil boMish kesimi quyidagicha aniqlanadi:
bu yerda S , - hi harakat mikdoriga ega boMgan zarraning yadro ta’sir kuchi sohasiga tushish ehtimolligi . P, - yadrodagi kulon va markazdan qochma kuchlarining a zarra tomonidan o‘ta olish ehtimolligi %-hl momentli zarraning yadroga yopishish (yadroda to‘xtab qolish) ehtimolligi
Yadro kuchlarining ta’sir doirasi chegaralanganligidan, (5.7.3) formulada I orbital moment bo‘yicha yigMndisini cheksiz qiymatgacha olishga ehtiyoj boMmaydi. Chunki a zarraning nishon-yadro bilan ta’sirlashish doirasini ikki sohaga ajratish mumkin: tashqi kulon va markazdan qochma kuch ta’siri
doirasi va ichki yadro kuchlari ta’siri doirasi.
Agar zo‘qini a zarra harakati bo‘ylab tanlasak, R,to‘qnashuv parametriga
tegishli harakat miqdori momenti taqriban hi ga teng, ya’ni PR, = fil
bo‘ladi.
Zarra impulsini uning de-Broyl toMqin uzunligi orqali ifodalasak:
Do'stlaringiz bilan baham: |
