Ózbekstan respublikasí joqarí HÁm orta arnawlí bilimlendiriw ministirligi berdaq atíndaǵÍ qaraqalpaq mámleketlik universiteti

2.1 Tómengi energiyalarda nuklonlardıń shashırawı 
 
 
Yadronıń qurılısı máselelerin qarap shıqqanımızda protonlar menen 
neytronlar arasında tásir etetuǵın yadrolıq kúshlerdiń qásiyetleri haqqındaǵı 
tájiriybede alınǵan maǵlıwmatlar menen tanıstıq. Usı waqıtlarǵa shekem yadrolıq 
kúshlerge tiyisli sanlıq qatnaslardı dál anıqlaw qıyınshılıqları ele saplastırılǵan joq.
Yadrolıq kúshlerdiń ózgeshelikleri haqqındaǵı eń áhmiyetli maǵlıwmatlar eń 
áhmiyetlileri tómende qarap shıǵılatuǵın eksperimentallıq izertlewler bolıp 
tabıladı. Tek eki bólekshe (bir proton menen bir neytron) baylanısqan eń ápiwayı 
yadro vodorodtıń izotopı deytron bolıp tabıladı. Bul yadronıń qurılısı menen 
energiyalarıniń mánislerin izertlew bizge yadrolıq kúshler haqqında kóp 
maǵlıwmatlardı beredi.Yadrolıq kúshler haqqındaǵı maǵlıwmatlardıń jáne bir 
áhmiyetli deregi nuklonlardıń nuklonlardaǵı shashırawın izertlew bolıp tabıladı. 
Klassikalıq fizikada eki bólekshe arasında tásir etiwshi kúshlerdi qálegen dállikte 
bóleksheler bir-birinen hár qıylı qashıqlıqta turǵanda, olardıń hár qıylı tezliklerinde 
hám olardıń momentleriniń hár qıylı orientaciyalarında izertleydi. Mikro dúnya 
bolsa kvant mexanikasınıń nızamlarına baǵınadı. Usıǵan baylanıslı eki nuklondı 
bir birinen dál qashıqlıqta uslap turıw hám olar arasındaǵı tásirlesiw kúshin ólshew 
múmkin emes. Yadrolıq kúshlerdi usınday jollar menen ápiwayı túrde izertlew jolı 
jabıq bolıp tabıladı.Atom úsh túrdegi elementar bóleklerden ibarat: protonlar, 
neytronlar hám elektronlar. Atom yadrosı proton hám neytronlardan 
shólkemlesken atomnıń oraylıq bólegi bolıp tabıladı. Protonlar hám neytronlar 

---

15 
ámeldegi ulıwma nuklon, yadroda olar bir-birine aylanıwı múmkin. Eń ápiwayı 
atom - vodorod atomınıń yadrosı bir elementar bólekshe - protonnan ibarat. 
Yadrolıq kúshler haqqındaǵı maǵlıwmatlardıń jáne bir áhmiyetli deregi 
nuklonlardıń nuklonlardaǵı shashırawın izertlew bolıp tabıladı. Klassikalıq 
fizikada eki bólekshe arasında tásir etiwshi kúshlerdi qálegen dálilikte bóleksheler 
bir- birinen hár qıylı qashıqlıqta turǵanda, olardıń hár qıylı tezliklerinde hám 
olardıń momentleriniń hár qıylı orientaciyalarında izertleydi. Mikro dúnya bolsa 
kvant mexanikasınıń nızamlarına baǵınadı. Usıǵan baylanıslı eki nuklondı bir-
birinen dál qashıqlıqta uslap turıw hám olar arasındaǵı tásirlesiw kúshin ólshew 
múmkin emes. Yadrolıq kúshlerdi usınday jollar menen ápiwayı túrde izertlew jolı 
jabıq bolıp tabıladı. Bólekshelerdiń soqliǵısıwın izertlegende de barlıq másele 
ápiwayı túrde sheshilmeydi. Mikro bólekshelerdiń soqlıǵısıw processiniń 
xarakteristikası retinde processtiń effektivli kese-kesimi (kesimi yamasa kóldeleń 
kese-kesimi) dep atalatuǵın jańa túsinikti kirgiziw zárúrligi tuwıladı. Bul kesim
σ arqalı belgilenedi. Bul parametrdiń kelip shıǵıw sebebi shashıratıwshı bóleksheni 
dóńgelek nıshana túrinde kóz aldıǵa keltiriwge baylanıslı. Eger kelip túsiwshi 
(kelip urılıwshı) bóleksheler nıshanaǵa urılǵanda dásteden shıǵıp qalatuǵın bolsa 
(yamasa jutılatuǵın, yamasa shashırawdıń sebebinen baǵıtın ózgertetuǵın bolsa), 
onda nıshananıń sol maydanı processtiń effektivli kese-kesimi bolǵan shamasın 
beredi (bul ańlatpada r arqalı nıshananıń radiusı belgilengen).Yadrolıq kúshlerdiń 
bir- biri menen tásir etiwshi bólekshelerdiń elektrlik zaryadınan ǵárezli emes 
ekenligi anıqlandı. Proton menen proton, proton menen neytron, neytron menen 
neytron arasındaǵı yadrolıq tartısıw kúshleriniń shamaları birdey. Yadrolıq 
kúshlerdiń bul qásiyetleri fundamentallıq xarakterge iye hám proton menen 
neytron arasında tereń simmetriyanıń bar ekenliginen derek beredi. Bul jaǵday 
zaryadlıq ǵárezsizlik dep ataladı (yamasa zaryadlıq simmetriya dep ataladı) hám 
proton menen neytrondı bir bólekshe bolǵan nuklonnıń eki halı dep qarawǵa 
múmkinshilik beredi. 
Solay etip nuklonnıń bazı bir qosımsha ishki erkinlik dárejesi – zaryadlıq 
erkinlik dárejesi boladı. Bul erkinlik dárejesine qatnası boyınsha tek eki hal –

---

16 
proton hám neytron júzege keledi.Yadrolıq kúshler spinnen ǵárezli (spinine 
baylanıslı). Bunday baylanıs mına faktlerden kelip shıǵadı. Yadro hár qıylı spinlik 
hallarda turǵanda hár qıylı baylanıs energiyalarına iye.Mısalı deytronda proton 
menen neytronnıń spinleri óz-ara parallel bolǵanda baylanıs energiyasiniń shamasi 
2,23 MeV ke teń. Al spinler antiparallel bolǵanda orniqli hal pútkilley júzege 
kelmeydi. Neytronlardıń protonlardaǵı shashırawı da spinlerdiń baǵıtlarına 
baylanıslı.Yadrolıq kúshlerdiń spinniń baǵıtına ǵárezli ekenligi neytronlardıń orto- 
hám para-vodorodtaǵı shashırawında da ayqın kórinedi (Ortovodorod hám 
paravodorod sózleri sızıqshasız jazıladı). Másele sonnan ibarat, eki tiptegi vodorod 
molekulaları orın aladı: orto-vodorodtaǵı eki protonnıń spinleri óz-ara parallel, 
tolıq spin I diń shamasi 1 ge teń hám 2I + 1 = 3 (úsh) orientaciyaǵa iye bola aladı 
(bunday jaǵdaydi tripletlik hal dep ataymiz). Para-vodorodta spinler antiparallel, 
tolıq spin nolge teń hám usıǵan baylanıslı tek bir hal (spınlet hal) bar boladı.Orto- 
hám paravodorodtiń molekulalarınıń sanı ójire temperaturalarında 3:1 di quraydı. 
Bul qatnas múmkin bolǵan hallardıń sanı menen anıqlanadı. Para-haldıń tiykarǵı 
halınıń energiyasi ortovodorodtıń tiykargi halınıń energiyasınan kishi. 
Tómengi temperaturalarda ortovodorodtıń molekulaları paravodorodtıń 
molekalalarına aylanadı. Katalizator paydalanılǵan jaǵdayda bul aylanıs úlken 
tezlik penen ótedi hám sonlıqtan taza paravodorod halındaǵı suyıq vodorodtı alıw 
múmkin. Neytronlar ortovodorodta shashıraǵanda neytronnıń spini eki protonnıń 
spinlerine parallel yamasa antiparallel, yaǵnıy mınanday konfiguraciyalar orın 
aladı: 
Paravodorodta shashıraǵanda neytronnıń spini eki protonnıń spinine parallel 
yamasa antiparallel, yaǵnıy paravodorodtıń molekulasınıń orientaciyasınan 
ǵárezsiz bir konfiguraciyası orın aladı. Shashırawdı tolqınlıq process túrinde 
qaraymız. Eger shashıraw spinlerdiń óz-ara orientaciyalarınan ǵárezli bolatuǵın 
bolsa, onda eki proton tárepinen shashıratılǵan neytronlıq tolqınlardıń 
interferenciyalıq effekti orto hám paravodorod ushın hár qıylı boladı. 
Shashırawdaǵı ayırmanı seziw ushın neytronlardıń energiyası qanday bolıwı 

---

17 
kerek? Molekulasında protonlar bir- birinen qashıqlıqta jaylasadı (yaǵnıy yadrolıq 
kúshler tásir etetuǵın qashıqlıqlardan júzlegen mıń ese úlken qashıqlıqta). 
Sonlıqtan, eger shárti orınlanatuǵın bolsa, onda neytronnıń eki protonda bir 
waqıttaǵı shashırawı orın aladı. Bul jaǵday ushın zárúrli bolǵan de Broyl tolqınınıń 
uzınlıǵı 
λ =
=
√
√
=
sm 
Massası M
=938 MeV ge sáykes keliw ushın E=3·
erg
2·
eV
kinetikalıq energiya sáykes keledi 
E=
k
T ekenligi bárshege málim (
k
=1,4·
erg\grad Bolcman turaqlısı bolıp 
tabıladı). Demek zárúrli bolǵan E energiyasına neytron
T
20
K
tempereturada iye boladı. 
Neytronlardıń taza paravodorodtaǵı hám ortovodorod penen paravodorodtıń 3:1 
qatnasındaǵı 
aralaspasındaǵı 
shashırawın izertlewler ortovodorod penen 
paravodorodtaǵı effektivlik kese-kesimlerdi anıqlawǵa múmkinshilik berdi. Bul
shamalar ushın mınaday sanlar alındi: 
=125Mb,
=4 Mb 
Yaǵnıy,
30 bolıp shıqtı.