|
a
va
Ь
zarralami yagona sistema deb, bitta zarradek olaylik. Ularmassalarining
kvadrati:
Ш
м 2
= Е2 - Р2
-
(Еа
+
Е„
)2
- (Ра
*
Ph
У
=
= (Еа +mbf - (Ра
+ О)2 =
Е2 + 2Еать
+
т; - Р; =
(? 3 3)
= ml+m;+2Eamh.
BoshlangMch sistemani yagona zarradek qarar ekanmiz, u holda urilish
jarayonini bu zarraning
x
l ...
xn
zarralarga parchalanishi kabi ko‘ramiz.
(7.2.3) turdagi parchalanishning zarur sharti bizga quyidagini beradi:
a
Bu yerdan a -zarraning minimal energiyasi Eam,n ni topamiz:
\2
E
I
/72
min
\
a
J
2mu
(7.3.4)
Reaksiya ostona energiyasi T0ni topish uchun Eamin dan
a
zarra tinch
energiyasini ayirish lozim. Eamin = T0+ m deb (7.3.4) ifodani yoza olamiz:
r
\ 2
2 mb(T0+ma)= Y , ma
■ma -m~.
\ a
/
\2
Z
ma ~ ma -
ml
- 2mhma = 2mbT0 I
* a
/
[ H ma ~ (ma + mb У = 2™bT0 1
\ a
/
[ Z
ma
+
+
mb
) ] [ Z
ma ~
К +
mb
) ]
2
mu
(7.3.5)
1-misol: y-kvantning tinchlikdagi elektron bilan to ‘qnashuvida
elektron-pozitron juftining hosil bo'lish ostona energiyasini toping.
у + e~
—>
e~ + e+
+
e~
251
(7 3 .5 ) formulaga asosan
2-misol: T kinetik energiyali protonning tinchlikdagi vodorod nishon
bilan to 6qnashuvida p + p
p + p + p° reaksiya boclish ostona energiyasi
hisoblansin.
7.4-§. E lem en tar z a r r a la r k v a n t sonlari va u larn in g saqlanish i
Elementar zarralar massa, spin, elektr zaryadi, magnit moment, lepton
zaryad, izotopik spin va uning proyeksiyasi, g'alatilik, juftlik, o ‘rtacha
yashash vaqti kabi qator xususiyatlari bilan xarakterlanadi. Umuman,
zarralami xarakterlovchi kattaliklar ko‘p va xilma-xildir. Shunday bo4Isa
ham, ulardan birortasini elementar zarralarning klassifikatsiyasi uchun
asosiy xarakteristika sifatida ajratish qiyin.
Elementar zarralarni o ‘zaro ta ’sirlashuviga, barqaror yoki beqarorligiga,
qaysi statistikaga bo‘ysunishiga massasi va boshqa xususiyatlariga qarab
turli sinflarga boMish va turlicha nomlar bilan atash mumkin.
Kuchli o ‘zaro ta’sirda qatnashuvchi zarralarga a d ro n la r deb ataladi.
Yashash vaqti ~10~23s b o ‘Igan zarralarga rezonans zarralar, qanday
statistikaga bo 6ysunishiga qarab ferm io n va b o z o n la rg a b o 'lin ad i.
Bozonlarga kiruvchi barqaror adronlar - m ezonlar deb ataladi va barqaror
fermion adronlar esa b a rio n la r deb ataladi.
Xuddi shuningdek, rezonanslar ham mezon rezonanslar va barion
rezonanslargaboiinadi. Kuchli ta’sirda qatnashmaydigan fermionlar leptonlar
sinfini tashkil etadi, masalan, elektron-pozitron, myuon, taon va ularga tegishli
neytrino va antineytrinolar. Kuchli o‘zaro ta’sirda qatnashmaydigan va massasi
nolga teng bo4gan bozonlar klassik maydon kvantlari hisoblanadi (foton,
graviton). 7.1-jadvalda ba’zi elementar zarralar guruhi keltirilgan.
m,T = 139.6 MeV
m = 938.26 MeV
г
MU
Elementar zarralarning xususiyatlariga birma-bir to'xtalib o'tam iz.
1. M assa. Har bir zarra tinch holatdagi massasi bilan xarakterlanadi. U
zarraning dinam ik xususiyatini anglatadi. Dastlab elem entar zarralar
massalariga qarab leptonlar, mezonlar, barionlar deb nom olgan, yengil,
o 6rta va og‘ir zarralar sinflga boMingan edi. Endi bu terminlar saqlanib
qolgan bo‘lsa-da, ba’zilari o'zining oldingi m a’nosini yo‘qotdi. Haqiqatan
ham, yuqorida ko‘rilgan Meptonning massasi proton massasidan ikki marta
katta, U-epsilon mezon massasi esa, barion hisoblangan proton massasidan
11 marta katta va h.k. M assa saqlanish qonuni hamma ta ’sirlashuvlarga
ko‘ra, kechadigan jarayonlarda bajariladi.
2. E le k tr zary ad i. Zarralar elektr zaryadi elektron zaryadi birligida
o4chanadi. Zarralarning elektr zaryadi butun son boMib, 0 ga ±1 ga teng.
Rezonans zarralarda zaryadi
±2
zaryadlilari ham bor. Elektr zaryadining
saqlanish qonuni doim bajariladi. M ateriyaning tarkibiy qism laridan
hisoblangan va 1/2 spinga ega fundam ental ferm ionlar deb ataluvchi
m
2
■
!•
k v a rk la re s a
± ~^e
yoki
—~^e
ga teng zaryadga ega. Kvarklar tajribada
kuzatilmaganligi uchun ularning zaryadi ham o‘lchanmagan.
3. B arion zary ad . Proton va undan og*ir hamma zarralar b a rio n la r
deb ataladi va ularning har biri В = +1, antibarionlar esa В = -1 barion
zaryadiga ega boMadi. Shunday qilib, barion va antibarion faqat elektr
zaryadi ishorasi bilangina emas, balki barion zaryadi ishorasi bilan ham
bir-biridan farqlanadi. Barionlaming barion zaryadining saqlanish qonuni
ular parchalanganda «ogMrlik» xususiyatining saqlanishini aks ettiradi.
Protonning barqarorligi esa uning boshqa barionlar oldida ularning
«og'irlik» xususiyatini saqlashdan iborat. Barion zaryadining saqlanishi
p+g+-
7
^ -> g parchalanishni man etadi.
4. L e p to n z a r y a d i. Yengil z arrala r lepton zaryadiga ega. H ozir
leptonlarning olti xili mavjudligi m a’lum: e ', / /" , r " ,
v /n
v ,
V
t
,
har
bir lepton ocz antizarrasiga ega: e+,
ju +9
r +,
L eptonlar+1 va
antileptonlar -1 lepton zaryadiga ega. Yuqoridagi leptonlar uch xil lepton
zaryad bilan xarakterlanadi. Elektron lepton Le, myuon lepton L //, taon
lepton zaryad L r. Elektron, myuon, taon va ularning neytrinolari mos
253
ravishda Le = 1, Lm = 1, Lt = 1 lepton zaryadiga ega boMsa, ularning
antizarralari mos ravishda
Le
= -1 , Z// = -1 , Z r = -1 lepton zaryadiga
ega boMadi. Leptonlarga kirmaydigan hamma boshqa zarralar uchun lepton
zaryadi nolga teng. Lepton zaryad saqlanish qonuni mikrozarralarning
b ir - b ir ig a a y lan ish ja ra y o n la rin i ta rtib g a so lad i. M asalan :
v e
+
p
—»
e v
+
n
,
v^
+
p
—>
jU+ + n
reaksiya boMishini taqiqlaydi,
y e
+
p
e +
yi
,
v M + p
—>
ju*
+
n
reaksiya boMishini ko6rsatadi.
5. Spin.
Spin zarraning xususiy mexanik momentini kocrsatadi va Plank
doimiysi (h) birliklarida o'lchanadi. Zarra spini zarraning qaysi statistikaga
bo‘ysunishini va zarra to'lqin funksiyasining skalyar, spinor yoki vektor
xarakterga ega bo4lishini belgilaydi. Spini nol boMgan zarralar harakati
skalyar, yarimga teng boMganlari spinor va nihoyat, birga teng spinli
zarralar harakati vektor toMqin funksiyalar bilan ifodalanadi. Zarralar spini
noldan 3/2 ga qadar qiymatlami olishi mumkin.
Download Do'stlaringiz bilan baham: |
