Zarralar fizikasi

 
8
.
1
(
1,67
 • 
10-27
 ) (
2 ,4
 • 
10-13
 
)2
 
4
 
6
 -
10"6
Shunday qilib, yadro kuchlarining ta’sir radiusi chegarasida boMishi uchun 
ikki nuklonning kinetik energiyasi eng kamida 71 MeV bo'lishi kerak. Bu 
nuklonlami ushlab turuvchi potensial o‘raning chuqurligidan ancha katta.
Demak, 2H -u y g ‘ongan holatda boMolmaydi. д £ =
2,2 MeV2H
ning 
proton va neytronlari deyarli yarim vaqtini yadro kuchlari ta’siri sohasidan 
chetda o‘tkazadi.
Yadro potensiali sistemaning holatiga bog‘liq. Masalan, deytron 2H spini 
I e 1 mavjud, 1 = 0 mavjud emas. Nisbiy harakat miqdoriga ham bog‘liq 
harakat miqdori momenti h juft qiymatida tortishish kuchlari bor, toq 
qiymatida bunday kuchlar yo‘q. Nuklonlarning sochilishi potensial 
cncrgiyaga nuklonlar spin vektorlarining nisbiy joylashishiga va sistemaning 
orbital harakat miqdori momentiga bog‘liqligini ko‘rsatuvchi had 
bo‘lishligini talab qiladi. Spin orbital bog‘lanish borligini bildiradi.
Yadro potensiali almashinuv xarakteriga ega. Xuddi kimiyoviy bog'lanish 
ikki atom orasidagi elektronlaming almashinuvi kabi yadro kuchlarini ikki 
nuklon orasidagi biror zarra vositasida bo‘ladi deb qarash kerak. Bundan 
nuklon murakkab deb qaramaslik lozim. Yapon olimi Yukava bo‘yicha 
almashinuv virtual zarralar bilan deb qaraladi. Virtual zarralaming paydo 
bo'lishi energiya saqlanishi zarra yashash vaqtining juda qisqaligi bilan 
tushuntiriladi.
Geyzenberg noaniqlik prinsipi ko‘rsatishicha дЕ* д / 3 Л, zarraning
А 
Й 
Ь
yashash vaqti: 
—
—
j ,
ta’sir radiusi л = 
с At >
— .
A t
me 
me
Ш

---

Nuklonlarning o‘zaro ta’sirlashuvida yadro maydonida massasi 
~270me
boMgan zarra hosil qiladi. Hozirgacha bunday maydonning to*la nazariyasi 
mavjud emas, biroq taqribiy nazariyalar tadqiqotlar olib borishda muhim 
qurol bo‘lib,hisoblanadi.
Shunday qilib, mavjud bo'lgan tajriba dalillari nuklonlararo o‘zaro ta’sir 
potensialining yagona shaklini tanlab olishga imkon bermadi. Hatto ikkita 
erkin nuklon uchun ham o‘zaro ta’sir potensiali to4a aniq emas. Hozirgi 
kvant mexanikasi apparatining murakkabligi yadro xususiyatlarini yetarli 
darajada tahlil qilish uchun imkon bermaydi. Yadro xarakteristikalarini 
hisoblash uchun zamonaviy hisoblash mashinalarining quvvati hatto A = 5 
boigan yengil yadrolarga ham yetmaydi.
Shu sababli, hozircha yadro xususiyatlarining barcha ta’sirlarini hisobga 
olgan hisoblashning iloji yo‘q. Real yadroning xarakteristikalarini emas, 
balki matematik va fizik jihatdan soddalashtirilgan yadro modellari deb 
ataladigan har xil sistemalaming xususiyatlarini hisoblashga to‘g‘ri keladi. 
Yadro modeli tajriba natijalariga asoslangan holda tanlab olinadi, so‘ngra 
bu modelgamos keluvchi turlichataxminlar ishlab chiqiladi. Demak, birgina 
fizik jarayonni bayon qilish uchun turlicha modellar mavjud boMishi 
mumkin.
Yadroning xususiyatlarini hisoblash mumkin boclishi uchun model yetarli 
darajada sodda boMishi shu bilan birga hech bo‘lmaganda u real yadrolaming 
xususiyatlarini taxminan aks etishi lozim. Har qanday model yadro 
xususiyatlari haqidagi fizikada mavjud bo'lgan bilimlarning xulosasi va 
umumlashuvidan iboratdir. Har qanday model yadro xususiyatlarini to4la 
aks ettira olmaydi. Shuning uchun har bir modelning qoMlanish chegarasi 
mavjud. Model tadqiqotlami davom ettirishda asosiy yo‘nalishni ko‘rsatadi 
va har xil xossalami ma’lum nuqtai nazardaturib bir-biri bilan bogManishga 
imkon beradi.
Yadro modellari ikki xil boshqa-boshqa yo‘nalish asosida yaratilgan.
Birinchi yo‘nalish «Kuchli o‘zaro ta’sir modellari». Bu modelga ko‘ra, 
yadro o'zaro kuchli ta’sir etuvchi va o‘zaro kuchli bogManishda boMgan 
zarralar ansambli deb qaraladi. Moddalaming bu guruhiga «Suyuq tomchi 
modeli», «alfa zarra model», «birikma yadro modeli» mansubdir.
Ikkinchi yo‘nalish «erkin zarralar modellari», bunda har bir nuklon 
yadroning boshqa nuklonlarning o'rtachalashtirgan maydonida deyarli
120

---

bogMiqsiz erkin ravishda harakatlanadi. Bu guruhga fermigaz, qobiqli, 
umumlashgan yoki kollektiv modellar kiradi.
Tomchi modeli eng dastlabki modellardan biridir. Bu modelni atom 
nazariyasining asoschilaridan daniyalik olim Nils Bor taklif qilgan. Yadro 
xususiyatlarini o'rganish bocyicha olib borilgan tajribalar yadroning ko6pgina 
xususiyatlari suyuq tomchi xususiyatlariga o^xshashligini ko‘rsatadi. 
Jumladan, qaralayotgan suyuqlik zichligi o‘zgarmas, suyuqlik siqilmaydi. 
Suyuqlik hajmi uning miqdoriga proporsional ravishda otrib boradi. Xuddi 
shuningdek, yadro zichligi juda katta (~1014 g/sm3) bo‘lib, siqilmaydi, yadro 
hajmining undagi nuklonlar soniga proporsional (R = R0A 1/3;
_ 4 
3
_ 4 
з
V 
= — 
nR
— 
—
tt
R
q
 Л ) у
a turli yadrolarda nuklonlar o‘rtacha bog‘lanish
energiyasi taxminan doimiy 
( s =
8 MeV), yadro kuchlari ham suyuqlik 
molekulalari orasidagi ta’sir kuchlariga o‘xshash tocyinish xususiyatiga ega. 
Suyuqlik bug‘i kondensiyalashuvida bug'lanish issiqligini chiqargani kabi 
yengil yadrolar sintezida solishtirma bog4anish energiyalari farqiga to‘g‘ri 
keluvchi energiya ajraladi.
Tomchi model ida yadro zichligi bir xil ekanligi to‘g‘risidagi eksperimental 
ma’lumotlarga asoslangan. N. Bor yadrodagi nuklonlarning harakati 
suyuqlikdagi atom va molekulalaming harakatiga o‘xshaydi, deb faraz qiladi. 
Suyuqlikning tashqi ta’sirga uchramagan tomchisi sirt taranglik tufayli sfera 
shaklida bo‘ladi.
Tomchi modeli yadroning massasi va bog'lanish energiyasining yarim 
emperik formulasini chiqarish, yadrolarning zarralarni chiqarish va 
boMinishiga turg‘unligini aniqlash va shuningdek, bu jarayonlarda 
ajraladigan energiyalami hisoblash imkoniyatlarini beradi.
Model yadroning neytronlar, protonlar va alfa zarralar bilan ta’sirlashuvida 
yuzaga keladigan ayrim xususiyatlarni tushuntiradi. Xususan, bu model 
yordamida neytron yadro bilan to‘qnashib, yadroga yutiladi va gamma- 
k vantlar chiqishini tushuntiradi. Nuklonlarning yadro ichida nihoyatda katta 
zichlikka ega boMishi va yadro ta’sirlarining kuchligi tufayli neytron o‘z
121

---

energiyasiniboshqanuklonlarga beradi, ya’ni izotop hosil bo‘ladi, neytron 
energiyasi yadroda taqsimlanadi. Yadro nuklonlarining tezligi ortadi 
J 
uyg‘ongan holatga o‘tadi. Shuning uchun uyg‘ongan yadroni qizdirilgan
E
tomchi deyish mumkin: 
T
= — . Agar 
10 MeV bilaifllfesa (Ю7
К
eV = 1,6 #10-5 erg), uyg‘ongan yadroning temperaturasi: 
З Д Д Ж
Г
Ь
i 
i l grad-ekvivalent
Ж :г
1,6-10 
5 erg
к
f e 8 -1 O ^ l M
h
Tomchi modeli yadroning kollektiv harakatini tushuntiradi. Yadro tomchi 
ichida sirt tebranishlari, siqilishi mumkin bo‘lgan modda uchun zichlik 
tebranishlar bo‘lishi mumkin. Yadro tomchi muvozanat holatida 
R
radiusli 
sferik shaklga ega bo'ladi. Yadro tomonidan yutilgan nuklon uning sferik 
shaklini buzadi, yadro defomiatsiyalanadi. Sirt taranglik yadro shaklini qayta 
tiklovchi kuch rolini oeynaydi. Natijadayadro-tomchi sirtida to‘lqin uzunligi
1 
R
а
= у bo‘lgan sirt toMqinlari vujudga keladi (l-tomchi sirtidagi to‘lqin
do‘ngliklarining soni).
Kinetik va potensial energiyalar ifodasidan ( / » 2 da) to‘lqin chastotasi
I 
4 
m r f