Amaliy yadro fiziкasi
-§. Zaгyadlangan og'ir zarralarning mod1\a 01·11ali o'tishi
Download 4.59 Mb.
|
Yuldoshev-Polvonov
|
3. 1-§. Zaгyadlangan og'ir zarralarning mod1\a 01·11ali o'tishi
Zaryad\aпgan og•iг zarralaп1i11g nюdda Ьilan о·zаго ta'siri qнyida gicha: Zarra modda ic\1idan o· tgancla. 11 o ' z Kulon maydur1i Ьilan а\0111 e\ektronlarini «t11rtadi» («turtki» beracli) yoki «sш·ib» o·tadi. B1111ing hisoblga zarra o'z energiyasini asta-sekin yo·qotadi. Motlcla atomlari уо io11\as\1adi, уо bo'\111asa, нyg'ongan holatlarga o'tadi. Ко·р lюllar da asosan ionlashgan jarayoni sodir Ьо·lib, b11nda kamitla Ьilla el..:ktmn chiqib ketadi: М М- +-с . (3 .1) bu yerda ko'rsatkic\1 Ьilап ionlovcl1i 11urlanish ta'siri ko· r·s at ilga n. Dernak, u1nш11iy holda zапа o·z energiyasiпi modda atomlarini uyg'otishga va ionlasl1ga sartlar· ekan. 108
Zaгyadla11ga11 og•i1· zar1·ala111i11g modda шqali o'tishi quyidagi fizik kattaliklar orqali ta"·siflaпadi: Birlik 111asofadagi eneгgiya yo·qotisl1i yoki yo"qotilgan solisl1tir- 111a io11laslнiгish eпergiyasi - (- ,IE) Ьilan ifodalaпadi. dт ,,·.i Zштапiпg moddadagi to•liq yugш·ish yo'li - R. Zaгyadlaпgan og•i1· zarralar нюddа orqali o"tgaпda energiyasin1 asosaп modda ato111lari11i uyg"otisl1ga va io11lashga sa1·flaydi. Bu eпer giya yo·qotish jш·ayo11la1·i11i uinumlaslнirib. ionizatsion yo'qotisl1 deyi ladi. Solisl1tiг111a ionizatsion yo"qotisl111i q11yidagi foп11ula yo1·damida a11iqlasl1 111шnki11 (x«s hol t1cl1u11): , /Е \ (- dx }, ,. (3.2) bu yerda п - mul1itning I sш' hajшidagi elektroпlar soni yoki konse11t ratsiyasi; Z - zштаlаг o·tayotgaп шodda (yoki 1ш1l1it)11i11g аtош raqa mi: /(Z) - 111ul1it ato111larini11g 0·11aclia ionizatsiya potensiali, уа' пi 13.5·2 eV: 111 - elekt1·01111ing tiпchlil,dagi massasi: х - zапа tezligi; ze - zarтa zш,• .- d i. - (3.2) foп;шladagi logarifin ostidagi kasr surati, y·a 11i 2111,с 2 , tezligi x«s bo·lga11 og:i1· zaгra tопюпidап qo'zg'almas elektroпga yt1zma-y11z to·qnasl1ganda beriladigan mak!.imal kiпetik energiya, уа" пi • ЛТ.,,. = 2т,.9 2 (3.3) (3.2) fo1ш11la faqat Е - l(Z) shar1 bajarilga11da o'riвli bo·la?i E11di usl1b11 tor11шlada11 kelib cl1iqadiga11 xulosalarga to'xtalib o·tainiz. l3.2) roпнulndan ko'rinadiki, ioпizatsion yo·qotisl1 asosan quyidagi kat taliklaгga bog·liq bo'ladi: 109
zarra tezligiga; zarra шassasiga; ha_jm Ьirligidagi e le ktronla 1· sor,i yo ki konscnlralsiyasiga: o'rtacl1a ionlashtirisl1 pote ns ialig a. B11ni ifoda ko•rinisl1ida yozsak qt1yidagicha Ьо' lacli : d I ::::z21е1 Ф<1· ). (3.4) d.t )ion Вш1dа o'rtacha ionizatsion pole11sialg.a bog'lш1isl1 logarif111ik ra visl1da kt1cl1siz bog'la11gar1. Наjш birligidagi elektгo11lar· soпi 11 1110(lda zicl1ligi с ga proporsioпaldir: п= -Zp-N-,, .А (3 .5 )
Ь11 ycrda Nл -Avogadro s011i; А - massa son i; Z- ato111clagi elekrю11lar s011i. De111ak ionizatsion yo'qotish modda zichligiga to·g'ri proporsional ekan. (3.2) forniuladan kelib cl1iqacliki, zarralar11i11g katta e ne r·g iya lar i da (x-+s Ьо' lganda), io11izatsion yo'qotish mo11oto11 1·avisl1da ka111aya borishi kerak. Аmшо aшalda bu lюl kuzatilшaydi yoki (3. /) toпnirla a11iq Ьо'lшау qoladi. Bu yerdan kelib cl1iqadiki, yuqori e11ergiyalarda Ь11 formula aлiq bajarilmas eka11. Ushbt1 lюlni hisobga olib relyativistik ho lla, · нсhш1 qнyidagi tormнla o'ri11li ьо· lаг ekan: ( _dE) =4 ,r11Z' ', / [ 1п2 ,11u1 ' - ln( I- Д' ) - д ' ] ( 3. 6 ) ,Jx ,,, т,и 1(Z) Ьн уегdа /J 8 = - . с (3.6) formulada11 ko•ri11adiki. zагга energiyasi oshisl1i Ьilал ioni zatsion yo'qotisl1 oldin jнda tez kaшayadi, (e11e1·giyaga teskari pr·o porsional ravisl1da) ашлю уоп1g' lik tezligiga yaqi11lashga11 sayiп Ь11 kamayish sekinlashib boradi. Bt1 l3, 6) fol'П1ula11i11g malнajida de yarli o'zgarшas kattalik, ya'11i f}2 :::: с 2• А1111110 qavs icl1idagi liadlar da ko'rinadiki, zarraning ba'zi Ьir y11qori e111:rgiyalaridш1 boshlab, 110
1lE'1l\" kпttпlik asta-sekin (logarifmik 1·av is l1da ) o' sadi, undan keyin to•yi11isl1ga c l1iq acli . Yuqorida ta "kid lab o'tilga11idek, zaryadlai1gan zштalaming modda 01-qali o"tisl1i11i t,a, s iflov cl1i уапа Ьiг kattalik bu zarraning 111oddadagi to·liq y11gнrisl1 yo'li hisoЫanad i. Zarra 111odda orqali o'tganda energi yas iпi yo·qotib keyi11 to·xtayd i. Zап·апiпg moddada bosib o·tgan yo"li yнgнrisl1 уо· li deyiladi. Bt1 kattalik zа1та zaryadiga, шassasiga va eпer giyasiga bog·liq bo· lad i. Yugurish yo'li R qt1yidagi formula yordamida a11iqlam1di: R= Г с/Е (З .7)
. ; -dEI dx giyasi. Yt1gш·isl1 yo'li t1zu11lik (m, sш, шkm) yoki «zicl1lik» (g/sm') o·lclюv Ьirliklarida a11iqlai1adi. Agar io11izatsion yo'qotish t1clш11 (3.2) ifoda qo ' llan ilsa . tl lюlda yug ш·isl1 yo'li ifodasi quyidagi ko'ri11isl1da bo ' lad i: R = 1 /( 9 ) , (3.8) z" Ьн yerdagi /(9) fш1ksiya zarra curiga bog'liq emas. Ашnю bu ifodada gi solislнiппa ioпizatsioп yo'qotislшi a11iql0Ycl1i formula tш·li energiya la1· soliasida lшш o•ri11li ешаs . Slш sabaЫi lн1qiqiy y11gшish yo·li11i11g zш,·а ene1·giyasi Уа moclda turiga bog·laпishi (3 .8 ) torm11laga qaraganda murakkab bo·lib, ш1i11g fo1mulasi пazariy va taj1·iba natijalari11i ·oz aro taqqoslasl1 yo'li bilaп a11iq la11a d i. . Turli m11l1itlarda ayrim zштalarпiпg yugшisl1 yo·(i Ьilan energiyas1- ni Ьog'lo,,cl1i Ьir 11ccl1ta formulalaгni kcltiгamiz. Normal sharoitda a-zaпalami11g havodagi o·гtacl1a yugt1risl1 yo' li : R =0 зт ½ sт· 4<Т<7 MeV ( .З 9 ) Massa soпi А o'l an modd da a-zaгraпing o'rtachay нg t ir is h yo'li: (3.10) 111 0 Ьн yerda R (sm) - shu encrgiyadagi a-zarrani11g lшvodagi y11g11risl1 yo' li . Nшmal sliaroitda T-kiпetik ener·giyali p.-oto11ni11g havodagi yнgu ris/1 уо' li: 0 RP (T )= R ( 4T )- 0. 2 sm: Т> О . 5 MeV, (3.11) Ьн yerda R.. - kinetik energiyasi 4Т Ьо' lgan cx-znrraniпg havodagi o·rtacha yнgшish yo'li. Download 4.59 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|