0 ‘zbekist0n respublikasi oliy va 0 ‘rta maxsus ta’lim vazirligi s. Bozorova, N. Kamolov

v
' = 0  
„ 
/
J=3
.1=2
-J = l
-J= 0
v"=2
v 
1
v '-O
J=3
1J=2
-J=1
'J=0
10.7-rasm .
M olekulaning  xususiy  energiya  zaxirasini  o'zgarishi  asosan 
elektron  konfiguratsiyasining  energetik  o 'zg arish  Iariga  teng  bo 'lib, 
aylanm a  va  tebranm a  energetik  o 'zgarishlari 
ulushi 
deyarli 
sezilm aydi. 
M olekula 
energiyasining 
nisbiy 
o'zgarish i

Ee:E0:Er= l : у ] т / M   : т / М % &  
teng. 
Bu 
yerd a 
M  
m olekula 
tarkibidagi atom lar yadrosi m assasining tartibi.
T ajribalar 
v a 
kvantom exanik 
hisoblashlar 
k o ‘rsatishicha, 
aylanm a  harakat  energetik  spektrlari  o 'z g arish i  tebranm a  harakat 
spektrlarida,  u  esa  o ‘z  navbatida  elektron  konfiguratsiyaga  tegishli 
energetik  sakrashlardan  bir  necha  yuz,  m ing  m arta  kichikdir: 
Ee=  1 -1  OeV, E 0=  1 0‘2
h
- 10 '5eV ,  E r= 10’5+ 10°eV .
10.7-rasm da  sodda  m olekulalarning  ikkita  energetik  sathlari 
uchun  elektron,  tebranm a va aylanm a  sathlar k o'rsatilg an.
10.7. M o le k u ly a r s p e k tr la r .  K o m b in a tsio n  so ch ilish
M olekulaning  spektri  atom lar  spektridan  tubdan  farq  qilib,  bir 
tom oni  keskin,  ikkinchi  tom oni  xiralashgan  yoMlardan  iborat  boMadi. 
Bu  yoMlar  spektrning  infraqizil  k o ‘rinadigan  va  ultrabinafsha  nuriar 
sohasida joylashg an.  A slida  m olekula  spektri  ham   atom   spektri  kabi 
chiziqlidir,  lekin  elektronlar k o ‘pligi  tufayli  chiziq lar zich joy lashg an 
boMib,  yoMlar (polosa)  hosil  qiladi.  YoM  -  yoM  spektr nom i  ham   ana 
shundan  kelib  chiqqan  (10.8  -  rasm).
10.8-rasm.
Biz  yuqorida  energetik  sakrashlam ing  uzunligi  har xil  boMishini 
(АЕе» А Е и» Д Е г)  k o ‘rsatgan  edik.  Shu  tufayli  m olekulaning  har  xil 
holat  o ‘zgarishlari  AE,  -   sakrashlarga  rotatsion  yoMlar  (tebranm a  -  
aylanm a);  ДЕ0  sakrashlarga -  tebranm a,  yoM  -  yoM  boshqa  energetik

sakrashlarga  elektron  tebranm a  spektr  deb  ataladigan  yoMlar  m os 
keladi.
M andelshtam   va  Landsberg  (1924-y.)  va  ayni  zam onda  hind 
olim lari  Ram an  va  K rishnanlar  m onoxrom atik  yorugMik  m oddadan 
o ‘tganda  chastotasini  o ‘zgartirib,  kom binatsion  sochilishni  vujudga 
keltirishini  k a sh f  etdilar.  A gar  m odda  (gaz,  suyuqlik,  tiniq  qattiq 
jism )g a  chastotasi  v  boMgan  m onoxrom atik  nur  tushsa,  sochilgan 
nuriar  tarkibida  chastotasi  sochuvchi  modda  m olekulalarining 
xususiy  chastotasi  v,  bilan  m odullashgan  v ,= v ± v ;  v2=v±v"  v3=v±v" 
nurlanishlar  vujudga  keladi.  Spektrning  asosiy  v  chizigMdan  qizil 
nuriar tom onidan joylashgan  v i= v-v  qizil  stoks yoMdoshlar,  binafsha 
nuriar sohasida joylashgan  vi= v +  v  chiziqlar binafsha yoki  antistoks 
yoM doshlar deb yuritiladi.
K om binatsion  sochilish  spektrini  analiz  qilish  quyidagicha 
xulosa chiqarishga olib keladi:
1)  yoMdosh  chiziqlar  asosiy  birlam chi  nurlanish  chizigMga 
nisbatan  sim m etrik joylashgan;
2)  v ,   v ,   v 
kattaliklar  sochuvchi  m odda  m olekulalari 
strukturasi  tarkibi  va  tabiatiga  bogMiq  boMib,  birlam chi  nurlanish 
chastotasiga  bogMiq em as;
3)  yoMdoshlar  soni  faqat  sochuvchi  m oddaning  tabiatiga 
bogMiq;
4)  binafsha 
nuriar 
tom on 
siljigan 
antistoks 
yoMdoshlar 
intensivligi  m odda  tem peraturasi  ortgan  sari  osha  boradi.  Ayni 
holatda qobiq yoM doshlar intensivligi esa o'zgarm aydi.
10.8.  O ‘z-o ‘z id a n  v a  m a jb u r iy  n u rla n is h la r
MaMumki,  atom lar  barqarorlashgan  E |,  Ег.-.Е,,  energetik 
holatlarga  ega.  S oddalik  uchun  energiyasi  Ei,  E2  boMgan  norm al  (1) 
va u y g ‘ongan  (2)  holatni  kuzatam iz (10.9  -  rasm).

10.9-rasm .
Atom  nur  yutishi  tufayli  normal  (1) 
holatdan  uyg‘ongan  (2) 
holatga  o ‘tishi  mumkin.  Bunday  o'tish  ehtimoli  shu  o ‘tishni  vujudga 
keltiruvchi nurlanish zichligiga to ‘g ‘ri proportsionaldir.
U yg‘ongan  atom lar  biroz  vaqt  oralig‘idan  so ‘ng,  hech  qanday 
tashqi  ta’sirsiz, ortiqcha energiyani  kvant tarzda nurlantirib hv=E 2 -  E t 
asosiy  norm al  holatga  o ‘tishi  m um kin.  Hech  qanday  tashqi  ta ’sirsiz 
uyg'ongan  atom larning  nurlanish  tufayli  normal  holatga  o ‘tishi  o 'z - 
o ‘zidan nurlanish deb yuritiladi (10.9 b- rasm).
U y g 'o n g an  
atom lar 
energiyasi 
hv=E
2
- E | 
shartni 
qanoatlantiradigan  nurlanish  ta ’sirida  qo 'sh im ch a  fotonni  nurlash 
y o 'li 
bilan 
ham  
dastlabki 
norm al 
holatga  o 'tish i 
m um kin. 
A tom larning  tashqi  ta ’sir  tufayli  q o 'sh im ch a  fotonni  nurlantirib 
norm al  holatg a o 'tish i,  m ajburiy yoki  induksiyalangan  nurlanish  deb 
yuritiladi.
Eynshteyn  va  Dirak  induksiyalangan  va  induksiyalovchi  fotonlar 
aynan  bir  xil  ekanligini  aniqladilar.  Ular  birday  chastota,  faza  va 
qutblanishga,  hatto birday tarqalish yo'nalishiga ham ega bo'lib,  nihoyat 
darajada  kogerentdir.  M ajburiy  nurlanish  fotonlari  dastlabki  nurlanish 
yo'nalishida  tarqalib,  o 'z y o 'lid a g i  uyg'ongan  atomlami  induksiyalaydi. 
Shunday  qilib,  nurlanish  intensivligi  quyun  tarzda  ortib  boradi.  O 'ziga 
tushayotgan  nurlanishni  majburiy  kuchaytirish  uchun  uyg'ongan 
atomlar  soni  normal  holatdagi  atomlar  sonidan  ortiq  bo'lishi  lozim. 
M oddalar 
atom larining 
bunday 
uyg'ongan 
holatdagi 
o'troqligi 
inversiya deb yuritiladi.  M oddalam i  inversion  holatga o'tkazish jarayoni 
esa  zichlashtirish  (nakachka)  deb  ataladi.  Zichlashtirish -  optik,  termik,

elektron ionizatsion va boshqa  usullar bilan amalga oshirilishi mumkin
A.  Fabrikant  (1940-y).  m etall  atom larining  (N a  -   bug‘i)  elektr 
razryadi  ta ’sirida  shunday  m ajburiy  nurlanishni  k ash f etdiki,  bu  lazer 
nurlanishning yaratilishiga asos b o 'ld i.
10.9. Y orugM ikning  k v a n t g e n e ra to rla r i -  la z e rla r
XX  asrning  ajoyib  kashfiyotlaridan  biri  yorugMikning  kvant 
generatorlari, y a ’ni  lazerlardir.
Lazer  inglizcha  «Light A m plification  by  Stim ulated  Em ission  o f 
R adiation»  so‘zining  bosh  harflaridan  olingan  boMib,  yorugMikni 
m ajburiy  nurlanish  tufayli  kuchaytirish  m a’nosini  anglatadi  Basov, 
Proxorov,  Taunes  (1953-y.)  santim etrli  diapozonda  ishlaydigan 
induksion  nurlanish  hosil  qiluvchi  m olekulyar  generator  -   lazem i 
ishlab chiqdilar.
Amerikalik  M aym on  (1960-y.)  tomonidan  invertsion  moddasi 
qattiq jism   (yoqut) boMgan  toMqin  uzunligi  koM inadigan  nuriar sohasida 
joylashgan 6443  A0 induktsion nurlanish qurilmasi -  lazer yaratildi.
Lazerlar:
a)  toMqin  uzunligining  qaysi  sohasida  induktsion  nurlanish  hosil 
qilishiga 
ko‘ra, 
k o ‘rinadigan 
nuriar, 
infraqizil 
nuriar,  yaqin 
ultrabinafsha  nuriar  uchun  moMjallangan  optik  diapozondagi  va 
santim etrli  radiotoM qinlar diapozonida ishlatiladigan  Iazerlarga;
b) Inversion-aktiv  m oddaning tabiatiga  k o ‘ra,  gazli,  qattiq jism li, 
y arim o ‘tkazgichIi  va suyuq  m oddali  kvant generatoriga;
v)  Inversion  holatni  zichlashtirish-usuliga  k o ‘ra,  optik  (OKG), 
issiqlik  (TK G),  kim yoviy  (XK G)  va  elektroionizatsion  (EMKT) 
generatorlarga  boMinadi.
g) 
ish 
rejim iga 
ko ‘ra, 
impulsli 
yoki 
uzluksiz 
rejimli 
generatorlarga ajratiladi.
YorugM ikning kvant generatorlari quyidagi  uch  asosiy qismlar:
1)  inversion  holatni  vujudga  keltiruvchi  aktiv  m uhit (m odda);
2)  aktiv  m uhit (m odda)ni  inversion  holatga keltiruvchi  qurilma;

3)  induksion  nurlanishda  vujudga  kelgan  fotonlar  y o 'n a lish in i 
tartiblovchi  rezonatorlardan tashkil  topadi (
1 0 . 1 0
 - rasm).
Inversion  m oddasi  qattiq  jism   boMgan  lazerlarda  b a ’zi  Al 
atom lari  uch  valentli  xrom ,  (C r+3)  bilan  alm ashtirilgan  AI
2
O
3
  oksidli 
(pushti  rang  0,03foiz  yoki  qizil  rang  0,05foiz)  yoqut  kristalidan 
foydalaniladi.  M oddaning  inversion  holatini  vujudga  keltirish  uchun 
im pulsli  gaz razryadli  lam palar  ishlatiladi.  K atta quvvatli  lam pa bilan 
intensiv  yoritilgan  yoqut  tarkibidagi  xrom   atom lari  asosiy 
1 
holatdan,  u y g 'o n g a n   3-hoIatga  o 'ta d i.  2 -u y g ‘ongan  («yashash  davri» 
10
‘ 7
  sekund)  holatdan  atom   o 'z -o 'z id a n   3 —>  1  holatga o 'ta d i  (bunday 
o 'tish la r  ju d a   kam   uchraydi)  yoki  ortiqcha  energiyani  kristall 
panjaraga  uzatib,  yashash  davri 
1 0 ' 3
  b o 'lg an   ikki  m etastabil  holatga 
o 'tad i.  2 —>\   o 'tish   kvant  shartlariga  k o 'ra   taqiqlangan  b o 'lg an lig i 
uchun  m etastabil  holatdagi  atom lar  kontsentratsiyasini  oshirib, 
inversion  holatni  vujudga  keltiradi.  O 'z -o 'z ic h a   o 'tish   tufayli 
vujudga  kelgan  fotonlar,  atom lar  m etastabil  holatda  b o 'lg a n  
inversion  m uhitda  induksiyalangan  m ajburiy  nurlanishni  vujudga 
keltiradiki,  u  lazer nurlanishi deb yuritiladi.
L azer  nurlarini  y o 'n a ltirish   va  intevsivligi  oshirish  uch un   optik 
rezonatorlardan  foydalaniladi.  O ptik  rezonatorlar parellel  o 'rn a tilg a n  
yassi  yoki  botiq  ko'zg u d an   iborat  b o 'lib ,  ular  orasiga  aktiv  m odda 
jo y lash tirilg an   b o 'lad i.  K o'zg udan  qaytgan  nuriar  aktiv  m oddadan

qayta-qayta  o ‘tib,  y arirnshalfof  k o ‘zgu  orqali  chiqadigan  m ajburiy 
nurlanish  intensivligini oshiradi (10.11  - rasm ).
10.11-rasm.
Lazer quyidagi o ‘ziga xos xususiyatlarga ega:
•   lazer nurlari  o ‘ta m onoxrom atikdir  ДА  =  К Г 11  m;
•  O datdagi  yorugMik  nurlariga  nisbatan  o ‘ta  kogerentdir  (107 
marta);
•  L azer nurlari  yuqori darajada katta q u w a tg a  ega;
•   Y oqut  o ‘zak  q u w a ti  W=20  Vt. 
boMgan  lampa  bilan 
yoritilganda  10'3  sekundli  nurlanish  Fo=2-104  V t  q u w a t  energiya 
hosil  qiladi.  Bu  nurlanish  1  m m 2  yuzaga  fokuslanganda  nurlanish 
q u w a ti  Fo/S=2- 10,Q V t/m 2  ga yetadi;
•  L azer nurlari  eng kam  yoyilish burchagiga ega;
•   A gar  m axsus  fokuslangan  lazer  nurlari  bilan  O y  Y erdan  turib 
yoritilsa, oyda diam etri  3  km.  boMgan y o ru g ‘  d o g ‘  hosil  boMadi;
•  Lazem ing  foydali  ish  koeffitsienti  0,01  foizdan  75  foizgacha 
yetadi.
Lazem ing  ajoyib  xususiyatlaridan  xalq  xo‘jaligining  barcha 
tarmoqlarida  turli  maqsadlarda  foydalanish  mumkin,  masalan,  ishlab 
chiqarishda  m etallarga  ishlov  berish,  qirqish,  payvandlash,  meditsinada 
lazer jarrohlik  uskunalari  sifatida,  qishloq  x o ‘jaligida esa  urugMami  tez 
undirib olish, hosildorlikni oshirish kabi m aqsadlarda  ishlatiladi.

I V  
B O ‘L I M  
YADRO FIZIKASI
XI bob 
ATOM YADROSI
XII bob 
RADIOAKTIVLIK
ХШЬоЬ
ELEMENTAR  ZARRACHALAR

11.1. A to m  y a d ro s i v a   u n i tavsiflovch i  k a tta lik la r
M a’lumki,  atom   yadroviy  tuzilishga  ega  boMib,  yadrosining 
oMchami  1 O'14 "=■ I O'15  m  cham asida  (R ezerfordning  a   zarrachalar 
bilan o ‘tkazgan  tajribasi  natijasiga asosan).
A gar  yadroni  R   radiusli  n o shaffof  shar  deb  olsak,  bu  holda 
neytronlar  (energiyasi  10  M eV   -   dan  katta)  ni  tez  yutib  oladigan 
yadro  kesim i  yuzasi 
ji
R2  orqali  aniqlanadi.  Shu  tariqa  qator 
elem entlar  yadrolam ing  radiuslari  3 ,8 -10‘15  m  (uglerod  uchun)  dan 
8 1 0 'b m  (vism ut  uchun)  gacha  boMgan  oraliqda  yotadi.  N atijalam i 
quyidagi  em pirik  ifoda k o ‘rinishida yozish  mum kin:
R =  Ro  AZ' 
(11.1)
A -  m assa soni  boMib, yadrodagi  nuklonlar sonini  bildiradi;
Ro  -   effektiv  radius  -   yadro  markazidan  zaryad  zichligi  mar- 
kazidagiga  nisbatan  ikki  barobar  kamayadigan  nuqtagacha  boMgan 
masofa. Ro -  yadro radiusini aniqlash usuliga birm uncha bogMiq.
Tez neytronlam ing sochilishiga  oid  tajriba natijalari  Ro =   1,4  fm, 
a   -  parchalanish  natijalari  Ro  =  1,3  fm  ,  yadro  reaksiyalari  natijalari 
esa  Ro =  1,6  fm  boMishini  k o ‘rsatadi.
Y adro  fizikasida  uzunlikning  oMchov  birligi  sifatida  Fermi 
ishlatiladi,  lferm i  = lfm   = I 0 'l3sm  = I 0 '15m.
(fem to  «fem ten» - o ‘n  besh  so ‘zidan olingan).
Buni  hisobga olib (11.1)  ni quydagicha yozish  m um kin,
R o =   1,3  A l  
185

Energiyasi 
500 
M eV   dan  katta  boMgan 
elektronlarning 
sochilishiga  doir  tajribalarda  yadro  protonlari  sohasining  oMchamini 
em as,  balki  yadro  b o ‘yicha  zaryadning  taqsim otini  ham   aniqlash 
m um kin.  0 ‘tkazilgan  k o ‘plab  tajribalardan  maMum  boMishicha,  bu 
taqsim ot Ferm i  funksiyasi  bilan aniqlanadi:
a ( r )  = ____ —_____
4 V )  
j +  e{,-d)ha
q o -y a d ro   m arkazidagi  protonlar zichligi (r=0), 
d  va  a  -  yadro tuzilishi  param etrlari,
h  -   yadro  po ‘stlogM  qalinligi  (zaryad  zichligi  90  foiz  dan  10  foiz 
gacha kam ayadi).
Q uyidagi 
rasm da,  kadm iy  (C o)  va  (q o ‘rg ‘oshin  (P b)  lam ing 
yad rolarida  zaryad  taqsim otining  tajriba  natijalari  k o ‘rsatilgan  (11.1- 
rasm).
P7 ( r ) ,   F m '3
11.1-rasm .
O lingan  dalillar,  neytronlar  va  protonlar  yadrod a  taxm inan  bir 
xil  taqsim langan  degan  fikrga  olib  keladi.  A gar  shunday  boMsa, 
zaryadning  taqsim lanishi  yadro  m oddasining  ham   taqsim lanishini 
aks ettirishi  kerak.
(11.1) 
m unosabatdan 
yadroning 
m assasi 
uning 
hajm iga

proporsionalligi  va  ham m a  yadrolar  taxm inan  bir  xil  zichlikka  ega 
ekanligi kelib chiqadi.  B inobarin, yadroning  hajmi,
V  = ^ n R l A m > 
( П - 3 )
Hajm birligidagi  nuklonlar soni  bir xil  boMib,
A  
3
n = — = ------ r~ = 1 038 nuklon / sm 3
V  
4
k
R0
B undan  yadro  m oddasining  o 'rta ch a  zichligi ju d a   katta  ekanligi 
kelib chiqadi.
p = n  m =  1О38  1,66  1 O'24 =  10 17kg/m 3
Atom   yadrosini  harakterlovchi  asosiy  kattaliklardan  biri,  zaryad 
soni  (Z)  hisoblanadi.  Zaryad  soni  elem entlam ing  davriy  sistem adagi 
tartib  nom eri  bilan  m os  tushib,  yadro  tarkibidagi  protonlar  sonini, 
ulam ing 
konfiguratsiyasini, 
shuningdek 
kim yoviy 
spetsifik 
xususiyatlarini  ham  bildiradi.
Vodoroddan  boshqa  ham m a  elem entlam ing  yadrosi  ikki  xil 
elem entar  zarrachalar  -   protonlar  va  neytronlardan  tashkil  topgan 
boMadi.  U lar  nuklonlar  deb  yuritiladi  (nuklon,  Iotincha  so‘z  boMib 
«nuclius» -  yadro -  magMz m a’nosini  anglatadi).
Faqat  vodorod  atom i  yadrosi  bitta  zarracha  -   protondan  tashkil 
topgan.
Proton  : \ p   ram z  bilan  belgilanadi,  zaryadi  elektronning  zaryad 
m iqdoriga teng  m usbat zaryadli zarrachadir.
Protonning tinch  xolatdagi  massasi.
m p = 1836m e =938,5  M eV
Y adro  fizikasida 
m assani 
energiyaning  oMchov 
birligida

oMchash  qab u l  qilingan  (N isbiylik  nazariyasi  xulosalariga  asosan  E= 
M s2).
P ro to n 
spini 
S  = ± ^ h  
m om entga 
v a 
xususiy 
m agnit 
m om entig a ega,
и = + 2 , 7 Мя 
(11.4)
Uva- yad ro   m agnetoni  boMib, bo r m agnetonidan  1896 m arta kichik
/ / „ =  —
 =  5 , 0 5 -1(Г 27^ -  
(11.5)
я 
2  m p 
Tl
N e y tro n  
rig 
ram z  bilan  belgilanadi,  C hadvek  (1932-y.) 
tom onidan  k a s h f etilgan.  N eytron  zaryadsiz  zarracha  qn  =  0  m assasi:
m„ =   1839m e =  938,5  M eV.  spini  S   =  - ~ h   m agnetoni  ц,  =   1,91  pya
-  yadro m agnetoniga teng.
N ey tro n   nostabil  zarracha  boMib,  yarim   yem irilish  davri  T  =  12 
m in. U quyidagi  sxem a b o ‘yicha parchalanadi.
”o ^ p l + e °   +  K  
0 > - 6)
ve  elektron  antineytrinosi,  tinch  holatda  m assaga  ega  boMmagan 
zarracha (m 0 =0)
K im yoviy  elem ent  yadrolarini 
belgilashda 
ram zdan
foydalaniladi.
X  -kim yoviy  elem ent  belgisi.  A  yadrodagi  proton  va  neytronlar 
sonining  yigM ndisiga  teng  boMib,  m assa  so n i  deb  yuritiladi.  Y adro 
tarkibidagi  neytronlar  soni  A  va  Z  ayirm asiga  teng  boMib,  N   bilan 
belgilanadi.
N =  A -Z 
188

Zaryad  soni  (Z)  bir  xil,  m assa  soni  (A )  har  xil  boMgan  yadrolar 
izotoplar  deb  yuritiladi.  K o‘pchilik  kim yoviy  elem entlar  bir 
nechtadan  tu rg 'u n   (stabil)  izotoplarga  egadilar.  M asalan,  kislorod 
(O
2
)  uchta,  vodorod  (N
2
)  uchta,  germ aniy(G e)  beshta,  qalay  (Sn) 
o ‘nta  izotopga ega.
M assa  soni  bir  xil,  zaryadlar  soni  har  xil  b o 'lg an   yadrolar 
izobarlar deb yuritiladi.
M asalan:  l8A r40-  20Ca40;  8B 10- 6C 10;  ,H3 - 2He3;  3Li7 -4B e7 
M assa  soni  A=36  dan  boshlab  ju ft  A  ga  ega  boMgan  yadrolar 
uchun  izobarlar odatda j u f t - j u f t  b o 'lib   uchraydi.  M asalan,
16S36 -   ieAr36;  i8Ar40 -  2C a40;  2oCa46 -  
2
;>Ti46 va  hokazo,  ham m asi 
b o 'lib   58  ta  izobarlar  jufti  bor.  B ir  necha  izobar  yad ro lar  uchlik 
(triada)  hosil  qiladi:
7
  96 
96 
D..96. 
С  »124 
t   124 
у   124
40
ZC 
— 
42
MO 
— 
44
K.U  ,  sooN 
— 
5 2
 
1 6
 
— 
54
Л е
т.130 
n.130, 
n  _  136 
/^>136
5 2
1 e 
— 54ле 
— 5бВа 
, 54^e 
— 5бЬа 
— seCe
T arkibida  neytronlar  soni  N =   A -Z  bir  xil  boMgan  yadrolar 
izotonlar deb yuritiladi 
M asalan:  6S 13; 7N 14
Zaryad  va  m assa  soni  bir xil,  lekin  yarim  yem irilisli  davri  har xil 
b o 'lg an   yadrolar  izom erlar  deb  yuritiladi.  Izom er  -   bu  ayni  bir 
turdagi,  lekin  turli  energetik  holatlarda  bo'lg an  yadrolardir.  Bu 
holatlar  barqaror  bo'lm ay,  u lam ing  har  biriga  maMum  o 'rta ch a 
yashash  vaqti  to 'g 'r i  keladi.  M asalan,  surm a  (S b 124- yarim   yem irilish 
davri  Tj  =   60  kun,  T2  =1,5  m in  va  T 3=  21  min  bo 'lgan   uchta  aktivlik 
mos  keladi.  Y adro  izom erlarining  q o 'z g 'a lg a n   holatlarini  belgilash 
uchun  "m"  belgisi  ishlatilib,  u  m assa  sonidan  s o 'n g   q o 'y ilad i  va 
q o 'z g 'a lis h   energiyasi  ortib  borishi  tartibida  in h  m2  belgilar  bilan 
belgilanadi
Y adroning  parchalanish  sxem asi  (11.2)-  rasm da  tasvirlangan. 
M ahsul yadro  uchun  biz k o 'rav o tg an   m isolda Т е124  ning asosiy holati 
eng  pastki  gorizontal  chiziq  bilan,  kattaroq  energiyali  holatlari  esa 
m os  ravishda  yuqoriroq  gorizontal  chiziqlar  bilan  belgilanadi, 
rasm ning  yuqorisida 
0 1 1
a  yadro  (S b 124)  holatlari  ham   xuddi

shuningdek  belgilanadi.  A gar  m ahsul  yadroning  atom   nom eri  ortsa 
(P-  parchalanish)  ona  yadroning  sathlariga  nisbatan  o ‘ng  tom onda, 
agar  parchalanishda  yadro  zaryadi  kam aysa  (a-parchalanish,  к  
qam rash  va proton em irilish) chap tom onidan chiziladi.
11.2-rasm.
H ozirgacha  m a ’lum   elem entlam ing  2000  ga  yaqin  izotoplari 
aniqlangan.  U lam ing  1/5  -   qism i  tu rg ‘un  y ad ro lar  boMib,  qolganlari 
radioaktivdir.  Izotoplam ing  k o 'p ch ilig i  su n ’iy  yadro  reaksiyalarida 
hosil qilingan,  ular transuran elem entlardir.
11. 2. Y a d ro   b o g ‘la n ish  en e rg iy a si
A tom  yadrosi  b o g 'lan ish   kuchlari  bilan  bir jo y d a  tutib  turilgan  A 
nuklondan,  y a ’ni  Z   proton  va  N =  A   -   Z  neytrondan  tashkil  topgan 
sistem adir. 
A gar 
yadroni 
uni 
tashkil 
qiluvchi 
nuklonlarga 
ajratm oqchi  b o 'lsak ,  b o g 'lan ish   kuchining  ta ’siriga  qarshi  ish 
bajarishga  to 'g 'r i  keladi.  Bu  ishning  kattaligi  bo g 'lan ish   energiyasi

yoki  yadro  barqarorligining  o'lchovidir.  Shu  tufayli  bogManish 
energiyasi  atom  yadrolarining muhim  xarakteristikalaridan  biri  boMib 
hisoblanadi.
Y adrodagi  nuklonlam ing  o 'z a ro   ta ’sir  qonuniyati  hanuzgacha 
nomaMum  boMsa  ham,  istalgan  yadroning  bogManish  energiyasi, 
yadro  m assasini  aniq  oMchash,  energiyaning  saqlanish  qonuni  va 
nisbiylik nazariyasi asosida yetarli  darajada aniq hisoblash m um kin.
M ass  -   spektrom etrik  oMchashlar,  yadro  m assasi  M (A ,Z )  ni  uni 
tashkil  qilgan  nuklonlar  m assasi  yigMndisi  [Zm p  +  Nm„]  dan  bir  oz 
Am  ga  kichik  ekanligini  k o'rsatadi.  Bu  m assalam ing  farqi  m assa 
defekti  deb  yuritiladi.  M assa  defekti  nuklonlam ing  yadrodagi 
"zichlanishini"  xarakterlaydi.
Am =  [Zm p + (A - Z)m„] -  M (A Z) 
(11.7)
Bu y erda m p va m„ -  proton  va neytronlam ing m assasi.
M assa  defekti  nuklonlam i  jipslashtirib,  yadro  hosil  qilish 
natijasida  ajralib  chiqqan  E  bogManish  energiyasining  kattaligini 
aniqlaydi.
E b =  Ams2  = [Zm p +  (A-  Z )m n -  M (A Z)]s2 
(11.8)
O datda  elem entlar  davriy  sistem asida  yadro  m assasi  M   em as, 
balki  atom   m assasi M at  berilgan  boMadi.  Y adro bogManish energiyasi 
atom   m assalari orqali
E b =  [Zm p + (A - Z)m„ -  M (A Z)]s2 
(11.9)
k o 'rin ish d a  ifodalanadi.
Y adro  fizikasida  Еь 
b og 'lan ish   energiyasi  bilan  bir  qatorda 
solishtirm a  b o g 'lan ish   energiyasi  5Eb  dan  foydalanadilar.  Y adrodagi 
bitta  nuklo nga m os kelgan  bogManish  energiyasiga son jih atid a n  teng 
kattalik solishtirm a bog 'lan ish  energiyasi  deb yuritiladi

S olishtirm a  bogManish  energiyasi,  yadroning  tashqi  ta ’sir 
kuchlarga nisbatan m ustahkam ligini belgilaydi.
T ajribalar k o ‘rsatishicha,  solishtirm a  bogManish  energiyasi  atom  
ogMrligiga bogMiq,  bu  bogManish (11.3  -  rasm ) da tasvirlangan.
Ў
s-S
V
5
7  
6 
S 
4
s 
2  
1
0   20  40  606O  /00/20  № /80/802002202*0
11.3-rasm .
Y engil  elem entlar  uchun  A  <   12  5E  = 6 4‘ 7  M eV   ga  teng   boMib, 
keskin  o ‘zgarishlarga  va  sakrashlarga  ega  boMadi.  M asalan:  iN e2 
uchun  5Еь  =   1,1  M eV , 
2
N e4  uchun  8E  =   7,1  M eV.  3L i6  uchun 
5E=5,3M eV
BogManish  energiyasi  atom   o g 'irlig i  A = 5 0 ‘b 60  gacha  b o 'lg an  
elem entlar  uchun  asta-  sekin  m ax  ga  erishib,  A >70  elem entlardan 
keyingilari  uchun SE  =7,8  M eV  kam ayib  boradi.
S olishtirm a  b o g 'lan ish   energiyasining  atom   ogMrligiga  bunday 
b o g 'liq lig id a n  quyidagi xulosalarga  kelish m um kin:
1)  Y engil  A  <  12  va  o g 'ir A >  70 y ad ro la r nostabildir;
2)  O g 'ir  yad rolam ing  o 'rta   elem ent  yadrolariga  parchalanishi

energetik jihatdan  qulaydir;
3)  Yengil  yadrolar birikib  (sintezlanib) o g ‘ir yadrolam i  vujudga 
keltiradi;
Y adrolam ing  parchalanishida  v a  sintezlanishida  ju d a  katta 
energiya ajralib chiqadi.
M asalan,  m assa  soni  A  =240,  5E  =  7,5  MeV  boMgan  yadro, 
m assa  soni 
A j=  
120, 
A
2
 
=  
120 
boMgan 
ikkita  yadroga 
parchalanganda,  240 "='250  M eV   energiya  ajralib  chiqadi.  B oshqacha 
aytganda,  1  g r 
9 2
U
2 3 5
  parchalanishida  3t  k o ‘m im ing  yonishidagi 
energiya 
hosil 
boMadi. 
Y adro  reaksiyalarining  energiyasidan 
foydalanish hozirgi  zam on  energetikasining asosiy  m asalalaridan  biri 
hisoblanadi.
1 1 .3 .  Y a d ro   k u c h la ri
Yadroning  kuchli  bogManish  energiyasiga  ega  boMishi,  nuklonlar 
o'rtasida  klassik  fizikadagi  gravitatsion,  elektrostatik  va  magnit 
kuchlariga  o‘xsham agan  spetsifik  xarakterli  kuchlar  mavjudligidan 
darak  beradi.  Bu  kuchlar yadro  kuchlari  deb  yuritiladi.  Yadro  kuchlari 
r0=(l ,5 
1,2)10
‘ 1 5
  m  ta’sir  sferasiga  ega  boMib,  «qisqaqoMli  gigantlar» 
deb ataladi.
Y adro  kuchlarini  xarakterlash  m aqsadida  r-r,  r-n  va  n  - n   o 'z aro  
ta 'sim i  kuzatam iz.
P ro to n   - p r o to n ,  (r  - r )   o 'z a ro   ta ’sir  shuni  ko'rsatadiki,  ular 
orasidagi  m asofa  katta  (r>>  r0)  boMganda,  o 'z a ro   ta’sir  Kulon  itarish 
xarakteriga  ega  boMadi.  Sistem aning  potensial  energiyasi  е
2
/4яЕоГ  -  
ortgan  sari,  o 'z g a ra   boradi  (11.4  a  -  rasm )  AV  -   qism  r  =  ro  -  
boMganda,  Kulon  itarish  kuchi,  kuchli  yadro  tortishish  kuchi  bilan 
alm ashinadi.  M a ’lumki,  tortishish  kuchlarining  potensial  energiyasi 
m anfiy,  shu  tufayli  sistem a  (r-r)  Kulon  v a  yadro  kuchlarining  to 'la  
energiyasi  ham  m anfiy  boMadi.  Bu  esa  yadro  zarralarining  kuchli 
energetik  bog'lan ishga  ega  b o 'lib ,  u  potensial  to 'siq   xarakteriga  ega 
ekanligidan darak  b eradi(l 1.4 a -  rasm).

Proton-  neytron  (г  - n )   o ‘zaro  ta ’sirda  neytronga  ( r » r 0)  Kulon 
kuchlari  ta ’sir  etm aydi.  r=  ro  da  kuchli  yadro  tortishish  kuchi  ta ’sir 
etislii  tufayli  sistem a  potensial  energiyasining  o ‘zgarishi  potensial 
F,o ‘ra"  xarakteriga ega boMadi  (11.4  b-rasm ).
H isoblashlar  k o ‘rsatishicha,  Kulon  itarish  kuchini  hisobga 
olm aganda,  potensial  o ‘raning energetik  chuqurligi  r -   r,  r - n   o ‘zaro 
ta ’sir uchun  ham  bir xil  boMadi.
N eytron  (n  -   n)  o ‘zaro  ta ’sirini  tritiy  i3N   -   va  geliy  23N e 
izotoplarining bogManish energiyasini taqqoslash  bilan o ‘rganam iz. 
Bu y ad ro lar m assalari deyarli  bir xil  boMib, m (r = 3,01700,
(m tei  = 3,01698  m os  holda bogManish energiyasi.)
Etr =  8,45  M eV ,  Egei =   7,72  M eV  ga teng.  T ritiy yadrosi  |N
3
  bitta
proton  , p '  -  v a  ikkita  neytron 
0
n ‘  dan  tashkil  topgan  boMib,  ularga
uch  xil ju ft  kuch  ta ’sir  etadi.  Ikkita  f|  f
2
  (r—»n)  o ‘zaro  ta ’sir  kuchlar 
boMsa,  uchinchisi  f
3
  (n  —►
 n) o ‘zaro ta ’sir kuchidir.  (11.5  a -  rasm) 
G eliy  yadro si 
2
N e
3
  bitta  neytron 
0
и '  va  ikkita  proton  lp l  dan
tashkil  topgan 
2
N e
3
  yadrosi  zarrachalariga  to ‘rt  xil  ju ft  kuch  t a ’sir 
etadi.  U lardan  uchtasi  yadroviy  o ‘zaro  ta ’sir  xarakteriga  ega  boMgan 
kuch,  to ‘rtinchi ju ft  kuch" elektrostatik  xarakterga  eg a  boMgan  Kulon 
itarish kuchidir ( 1 1 . 5 b -   rasm).

Agar  Kulon  itarishish  kuchi  yadroning  bogManish  energiyasini 
kamaytiradi  deb  hisoblasak,  (bu  energiya 
l ,5 1 0 'l5m  masofada
0,9MeVga  teng)  )N
3
  va  :N e
3
  lami  so f  yadroviy  (p-p,  p—n  va  n-n ) 
kuchlari  aynan  bir xil  ekanligiga  ishonch  hosil  qilamiz.
Y uqoridagi larga 
asoslanib, 
yadro 
kuchlarining 
tortishish 
xarakteriga egaligi  isbotlanadi:
1.  r
0
  =  (l,5-^2.2)‘  10'15m  ta 's ir  sferasiga  ega  qisqa  цЫИ 
«gigantlar»  dir;
2.  Zarrachalarning  zarvadiga  bogMiq  boMmagan  noelektrostatik 
kuchlardir.  Y a ’ni  r-r,  r-n  va  n-n  o ‘zaro  ta ’sir  barcha  zarrachalar 
uchun  bir xildir;
3.  T o‘yinish  tabiatiga  ega  y a ’ni  yadroda  har  bir  nuklon  chekli 
sondagi  o ‘ziga  yaqin  zarrachalar  bilan  ta ’sirlashadi.  Boshqacha 
aytganda, 
yadroda  nuklonlar  sonini 
ortishi 
bilan 
bogManish 
energiyasi  o ‘zgarm ay qoladi  Eb =  const;
4.  0 ‘zaro  ta'sirlash u v ch i  nuklonlar  spinining  y o 'n alishiga  ham 
bogMiq.
5.  Sferik  sim m etrik  boMmagan  nom arkaziy  kuchlardir.
Y adro  kuchlarining  o ‘ta  m urakkab  tabiatga  ega  ekanligi, 
hozirgacha  ular  tuzilishining  yagona  nazariyasini  yaratishga  imkon 
berm aydi.

Izotoplam ing  barqarorligi  zaryad  soni  Z  va  neytronlar  soni  N 
ning,  shuningdek,  m assa  soni  A  ning  juftlig ig a  bogMiq.  M asalan, 
barqaror  izotoplam ing  k o ‘pchiligida  A   juft.  Juft  zaryad  so niga  ega 
boMgan  barqaror  izotoplam ing  soni  211  ta,  toq  zaryad  soniga  ega 
boM ganlarining  soni  esa  55  ta.  T oq  zaryad  sonli  elem entlar  barqaror 
izotoplarining  soni  ikkitadan  oshm aydi,  ju ft  zaryad  sonlilar  uchun 
esa ayrim   hollarda  hatto o ‘ntagacha yetadi GoSn).
Juft  sonli  proton  va  ju ft  sonli  neytronlarga  ega  boMgan  atom 
yadrolari  barqarorroq  yadrolardir.  Juft  zaryad  sonli  va  toq  neytron 
songa  eg a  boMgan  yadrolar  (juft  -  toq)  va  shuningdek,  toq  zaryad 
sonli  h am d a  ju ft  neytronga  ega  boMgan  yadrolar  (toq-juft)ning 
barqarorligi jufit-juft yadrolarnikiga nisbatan  kam roq.
Toq zaryad  sonli va toq sonli neytronlarga ega boMgan yadrolarning 
ko‘pchiligi  barqarordir,  toq-toq  barqaror  yadrolar