|
Yadro massasi. Massa moddiy obyektning eng muhim xususiyatlardan biri bo‘lib, jismning inersiya, gravitatsiya va energiya o‘lchamlari bo‘lib xizmat qiladi. Yadro massasi atom massasi birligida o‘lchanadi. Ma’lumki, atom neytral holatda bo‘ladi. Bir massa atom birligi tariqasida l2C massasining 1\12 qismi olingan.
1 m.a.b. = — 12C = — — = J = 1,66 • 10“24g
12 12 W, 6,025-10-’
Eynshteyn qarashiga ko‘ra, massa bilan energiya orasidagi bog‘lanish qonuniga asosan har qanday Л/massali obyektga shu massaga mos E = me2 energiya va aksincha, E energiyaga M = Els2 tenglik bilan ifodalanuvchi massa to‘g‘ri keladi.
1 m.a.b.ga mos keluvehi energiya
E = me2 = 1,6610 24g-9 IO20= 14,94-10“**erg = 931,5MeV.
s-
Yadro fizikasida massa va energiya eV (elektronvolt) larda o‘lchanadi.
le V = 4,8 • 1 O’10 CGSE—В = 1,6 ■ 1 O’12 erg = 1,6 • 1 O’19 J:
300
yoki
1 eK=l,6-10-19 Л7-1 V=1,6-ICT19./
1 eV dan katta birliklari keV, MeV, GeV va h.k. Bunda:
1 keV= 103eV;
1 MeV = 106 eV;
1 GeV = 109 eV.
Nisbiylik nazariyasiga asosan massa bilan tezlik orasidagi bog‘lanish:
£ (1.2.2)
c2
BuyerdaA/vaM0- &■ tezlik bilan harakat qilayotgan va tinch holatdagi jismlar massasi.
Relyativistik mexanikaga asosan & tezlik bilan harakat qilayotgan jismning to‘la energiyasi
E = Moc2+T (1.2.3)
M C
Ikkinchi tomondan E = MC1 = -
P
bo‘ ladi, bunda M0c2 j ismning tinch holatdagi energiyasi, T - uning kinetik energiyasi.
bo‘lgani uchun harakatdagi
jismning kinetik energiyasi:
Yadro fizikasida yana quyidagi formula ham ishlatiladi.
Е = у]м2с4+Р2с2 (1.2.5)
Bu formulada
n „ M0/3c
P = Mv = - j=P~.-
M— massali jismning relyativistik impulsidir uni E = Me2 dan keltirib chiqarish mumkin.
Haqiqatan:
Ei = м2с4 = м*с* = =
1-/72 I-/?2
= М-е' + /’<■
Relyativistik holat uchun kinetik energiya T .va impulsi P orasidagi bog‘lanishni (1.2.3), (1.2.5) formulalarga ko‘ra, keltirib chiqarish mumkin:
M„c2 + T = y/M2c4 + P2c2 yoki
Г(2Д,?+Г) = Л2 (|.2.6)
Atom yadrosi nuklonlardan iborat murakkab sistema bo‘lgani uchun uning energiyasi nuklonlar ichki harakat energiyasi bilan belgilanadi. Nuklonlar ichki harakat energiyasi qancha katta bo‘ Isa, shuncha tinch holatdagi massasi MQ = E/c2 kattabo‘ladi. Yadroning asosiy holatigatinch holatdagi massaning va energiyasining eng minimal qiymati mos keladi. Ya’ni nuklonlar harakatining minimum harakati (chastotasi) asosiy holat deyiladi. Yadro tashqaridan energiya qabul qilsa, energiyasi ortadi, natijada yadro diskret
uyg‘ongan£p£2,... holatlarga o‘tadi, mos ravishda massasi ham АЛ/
ga ortadi (1.3-rasm).
////77/777V7
rasm. Yadroning asosiy va uyg'ongan holatlari.
1.3-rasmda Eo energiya yadroning asosiy holati, E}, E2 lar uyg‘ongan holat energiyalari. Har bir yadro o‘ziga xos uyg‘onish energiyalariga ega bo‘ladi, yadroning uyg‘onish energiyasi qanday yo‘l bilan uyg‘onishiga bog‘liq emas.
Barcha yadro jarayonlari energiyaning saqlanishi bilan ro‘y beradi.
Atom massalarining aniq qiymati mass-spektrometrik texnika yordamida tajribadaaniqlanadi. Mass-spektrometrlarningharxilturlari mavjud. Odatda musbat zaryadlangan ionlaming zaiyadi ulaming massasiga bo‘lgan nisbati elm, magnit va elektr maydonlarning umumiy ta’siri natijasida ionlar dastasining og‘ish kattaligi orqali aniqlanadi.
Hozirgi zamon mass-spektrometrlari vodoroddan tortib hamma elementlaming massalarini millionning 0,02 ulushi qadar aniqlikdao‘lchash imkonini beradi.
Atom yadrolari massasini boshqa usullarda ham yuqori aniqlikda o‘ Ichash mumkin. Masalan, yadroviy reaksiyalar, radioaktiv yemirilishlarda energiya balansini tahlil qilishlik va radiospektroskopik, mikroto‘lqin va boshqa usullar.
Yadrodagi nuklonlar miqdorlariga qarab, izotop, izobar, izoton, ko‘zguli yadrolar deb ataladi.
Bir xil zaryadga (Ze), ya’ni bir xil sonli protonga, ammo har xil massa soni /Iga ega bo‘lgan yadrolarga izotoplar deb ataladi.
Masalan, 'gO, XgO, ‘gO protonlar soni bir xil, neytronlar soni turlicha, bu yadrolar elementlar davriy sistemasida bir joyda joylashadi. Izotoplar bir xil kimiyoviy va optik xususiyatlarga egadir. Lekin fizik xususiyatlari massa soni, toq-juftliklari va hokazolari turlichadir.
Massa soni A bir xil, zaryadlari har xil yadrolarga izobar yadrolar deb ataladi.
Masalan: l,Be, W3B, ‘°C
Izobarlaming kimiyoviy xususiyatlari turlicha, fizik xususiyatlari, nuklon soni bir xil bo‘ladi. Lekin massa sonlari bir xil bo‘lganda ham izobar yadrolar massalari birmuncha farq qiladi.
Birinchi yadroning protonlari ikkinchi yadroning neytronlariga, ikkinchi yadroning protonlari birinchi yadroning neytronlariga teng bo‘lsa, ko‘zguli yadrolar deb ataladi.
Masalan: Jn—> j1/?, \Н2-^Нех, lBe3^>73Li4
Ko‘zguli yadrolardan biri radioajttixhoUadi. Har qanday o‘zgarishlardan so‘ng bir-biriga o‘tadi. I N& к 'J^'j
Ur i
Bu yadro xususiyatlari bir—biriga ancha yaqin. Ko‘zguli yadrolar yadro kuchlar tabiatini va yadro kuchlarga elektromagnit maydonning hissasini aniqlashda keng qo‘ llaniladi. Neytronlari bir xil bo‘ Igan yadrolarga izotonlar deb ataladi.
Masalan: l75^,'o08 ‘JK.
/ О 7 О о, 7 О
Do'stlaringiz bilan baham: |
