Yadroviy reaksiyalar (zanjir reaksiya)

Tadqiqot obekti. Oliy ta'lim bakalavriat bosqichida fizika kursining “Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi” bo’limini elementar zarralarning yadrolarini o'qitilishi jarayonini o'rganish.
Mavzuning predmeti. KURS ISHI ni bajarishda “Elementar zarralar fizikasi” bo’limining o’qitilishi, mazmuni, zamonaviy ahamiyati va pedagogik texnologiyalardan unumli foydalanishdan iborat.
Tadqiqot metodi. Tadqiqot ishining bajarilishida muammoga oid ilmiy, ilmiy-uslubiy ishlar va adabiyotlarni taxlili, hamda tadqiqot natijalarini umumlashtirish va matematik-statistik ishlov berish metodlaridan foydalanildi.
Kurs ishi 2 ta bob, 4 ta bo'limdan iborat, hamda xulosa va takliflar, foydalanilgan adabiyotlar va ilovalarni o'z ichiga oladi.
Ishning amaliy ahamiyati. Oily ta’lim bakalavriat bosqichida fizika kursining “Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi” o’qitish jarayoni zamonaviy uslubda mashg’ulot o’tish ko’rsatiladi.
1932 yilda ingliz fizigi Chedvik neytronni kashf qildi. Bu kashfiyot yadro fizikasi fanining rivojlanishga turtki bo’ldi. Shu yilning o’zidayoq rus fizigi Ivanenko va nemis fizigi Geyzenberg deyarli bir vaqtda va bir-biridan mustaqil ravishda yadroni hozirgi paytda umumiy qabul qilingan p – proton n – neytron (pn)– modelini taklif qildilar. Bu modelga binoan, yadro Z dona proton va (A-Z) dona neytrondan tashkil topgan. Proton va neytronlar birgalikda nuklonlar deyiladi, yadroda faqat nuklonlar mavjud bo’ladi. Nuklonlar o’z navbatida murakkab tuzilishga ega bo’lishi mumkin. [1]
I BOB. ATOM YADROSI HAQIDA DASTLABKI TUSHUNCHALAR.
XIX asr oxirida kimyoviy elementlar o'zgarmas deb hisoblanardi, chunki ularning asosiy xossalari turli kimyoviy va fizik jarayonlarda o'rgarmay qolaverar edi. Tomson 1897 yilda elektronni kashf qilganida, atom qandaydir strukturaga ega bo'lishi lozim degan fikr tug'ildi. Atom (yunoncha atomic - bo'linmas ) yadrosi - nuklonlardan, protonlar va neytronlardan tashkil topgan. Atom yadrosi ham atomning o’zi singari ma’lum ichki tuzilishga ega . 1932-yilgacha olimlar atomlarning yadrolari protonlar (vodorod yadrolari) va elektronlardan iborat deb qarar edilar . Biroq atom yadrolarining tuzilishi haqida bunday tasavvur noto’g’ri edi .Atom yadrolarining tuzilishini bunday tushunishda atomlarning yadrolarida elektronlarning mavjudligi dalilini mutlaqo izohlab bo’lmas edi . Agar elektronlar atomlarning yadrolarida bo’lganida edi , ular elektr kuchlari tasirida protonlarga tortilar va buning natijasida zarralarning bu ikki xili elektr jihatdan neytral bo’lib qolar edi . Agar bunday bo’lsa ,yadrolar atrofidagi orbitalarda harakatlanayotgan elektronlar atomda qanday ushlanib turishi tushunarsiz edi .[3]
Orbitalarda elektronlar gravitatsiya kuchi (butun olam tortishish kuchi) ta’sirida ushlab turiladi deb o’ylash mumkin . Biroq hisoblashlarning ko’rsatishicha ,butun olam tortishish kuchi atom yadrosi atrofida harakatlanayotgan elektronlarni orbitada ushlab turishga yetarli emas ekan .
1932-yilda ingliz fizigi ,Rezerfordning shogirdi D. Chedvik yangi zarra – neytronni kashf etdi .Bu kashfiyot yadro fizikasi uchun muhim voqea edi .
Shu yili fizik olim D.D.Ivanenko va nemis fizigi V. Geyzenberg neytronning ochilishiga doir tajribalarga tayanib ,atom yadrosining yangi nazariyasini yaratdilar. Ular yadrolarda elektronlar bo’lishi mumkin emasligini nazariya ravishda asoslab berdilar .
D.D.Ivanenko va V. Geyzenberg nazariyasiga ko’ra barcha atom yadrolari tarkibiga faqat ikki xil zarra : protonlar va neytronlar kiradi .
Qator olimlarning kelgusi eksperimental tadqiqotlari bu nazariyaning to’g’ri ekanligini isbot qildi . Yadroning proton neytronli nazariyasi hozirgi vaqtda butun dunyoda tan olingan nazariya bo’lib qoldi Atom yadrosining xususiyatlarini o‘rganishda yadro kuchlari katta ahamiyatga ega bo‘ladi. Atom yadrosida gravitatsion va elektromagnit kuchlar ta’siri kam bo‘lsa ham Atom yadrosi xossalariga ta’siri bo‘ladi. Yadro kuchlarining ta’sir radiusi juda kichik, 10~13 sm. Yadro kuchlari yadroning spiniga va izotop spiniga bog‘liq. Atom yadrosining butun xususiyatlarini o‘z ichiga oladigan yagona nazariya yaratilgan emas, chunki yadro strukturasi va kuchlari to‘liq o‘rganilmagan. Undan tashqari yadrodagi nuklonlar harakatini aniqlovchi tenglamalarni matematika nuqtai nazaridan yechish mumkin emas.[1]
Atom yadrosining xossalarini o‘rganishda turli modellar tatbiq qilinadi. Har qaysi model Atom yadrosining ma’lum xossalarini aks ettirgan holda ba’zi xossalarini tushuntirishda qarama-qarshiliklarga olib keladi. Masalan Atom yadrosining yemirilish xususiyatini gidrodinamik model bilan yaxshi tushuntirilsa, magik yadrolar holatlarining xususiyatlarini tushuntirish mumkin emas, aksincha, qobiq modeli bilan magik yadrolar holatlarini yaxshi tushuntirilsa, yemirilish hodisasini tushuntirish mumkin emas va hokazo (qarang Yadro modellari). Atom yadrosi tuzilishi va xossalarini tajriba yordamida o‘rganish uchun xilma-xil yadro hodisalari, zarralarning atom yadrosidan elastik va elastikmas sochilishlari, yadro reaksiyalari, tabiiy va sun’iy radioaktiv nurlanish, yadro yemirilishi va hokazolardan foydalaniladi.
O'zbekistonda ham atom yadrosini o‘rganishga doir ilmiy tadqiqot ishlari olib boriladi. Toshkentda R.B.Bekjonov, A.I.Mo‘minov, T. I. Mo‘minov, Q.Sh.Azimov va boshqalarning mos tushishlar, gamma nurlarning dopplercha kengayishi, gamma chiziqlarining shakl o‘zgarishi, yadro holatlarini rezonans uyg‘otish, gamma nurlarining g‘alayonlangan va g‘alayonlanmagan gamma burchak korrelyatsiyalari va qutblanishi usullaridan foydalanib o‘tkazgan yadro sathlari orasidagi elektromagnit o‘tishlar ehtimolliklariga oid tajribaviy tadqiqotlari atom yadrosining tuzili-shi haqida keng ma’lumotlar olishda juda samarali bo‘ldi. Natijada yadro holatlarining 10~6– 10~17 s oralikdagi yashash vaqtlari va parsial kengli-klari o‘lchandi, spin, juftlik, magnit va elektr momentlari, deformatsiya pa-rametrlari aniqlandi. Oqibatda atom yadrolarining tuzilishiga tegishli ma’lumotlar olindi.[4]