Amaliy yadro fiziкasi

-§. Zarya1ll:шgan yengil zarralш·ning mod(la or11ali o•tishi

Zaryadlangan ye11gil zarralar. ya'11i e le ,kt ·o n va pozitronlarning nюdda orqali o' tis l1i barcha zarya(lli og' ir zarralaming nюdda o,чali o•t isl1i da n keskin farq qi lad i. Bunga asosiy sabab. elektron va pozitron massalarining kichikligidir. Modt laga нchib kelayotgan elekt.-onlarпing massasi kicl1ikligidan. modda icl1idagi har bir to·qnasl1ishda impнlslari o·zgaradi. Bнning oqib.:itida berilgan yo'nalishga nisbatan yo'nalishini o' zgartiп1di. Shн sabaЫi elektro11larning traektoriyalar·i to•g'ri cl1iziq bo'lmaydi.
Elektronlar· ham nюdda oi·1a li o'tganda boshqa zш·yadlangan zarralar kabi o·z energiyasini atom larni 11yg'otisl1ga va io11lashti­ risl1ga sarflaydi. B11ndan tashqari elektron energiyasining bir qisn1ini radiatsioп e/Iektga ham sarflaydi. Radiatsion efl'ekt yoki ra(liatsion yo'qotisl1da elektron atom qobig•idagi elekt.-011ni11g yoki yadronir1g Kulon шaydo11ida tormozlrюishi nalijasida 11zl11ksiz spektrga ega Ьо' lgan tor111ozlanisl1 nurlarni hosil giladi. Bu holda mod(laga 11chib kirgaп elektron o·z energiyasini11g Ьiг qismini rnazk11r jarayon natija­ sida yo·qotadi.
Deшak elektronlar пюсldа or1pli o·tga11da нlarning energiyasi qвyi- dagi jarayonlarga sarflan ad i:

1. 
   . lonl.:is/1tirishga
   
2. 
   Nшlanishga
   

Elektro11lar11i11g Г{l{/i11tsio11 to rm o zla 11i .sl1i. Zaryadli zarralar· atom yadrosi va atom elekt.-011larini11g elektr rnaydonida tez torrпoz­ lanishi natijasida radiatsion (yoki tormozli) 11ш·lanisl1lar cl1iqaradi (3. I-rasm).

112

elekt ron
З. /- rп,·111. Zштadi z,. Ьо'/gan yadro11ing К11/оп maytlonidagi elektronning tш-тozlanish nur/anisl,i.

Nurla11isl1ga sarflangan eпergiya c/Eldr,•• tezlaпishning kvadrati­

ga propo r·s io na ldir. уа "ni х² • Tezlanis/1 massaga leskari inunosabatda bog·lanisl1ga ega . Вн bog ' lan isl1 quyidagi ifodada beri lg an:

YI\
² ""

а' = х V.)₍
/ 1п- :-с."',щ'

[(
, IE ) ] V
dt "т = • etJtt fl. .... / п12
(3.12)

(3. ]3)

Demak, zaгyadlari Ьiг xil bo'lgan zaгralar uclшn energiyar1i11g 1шr­ lanisl1ga sar·Пш1is /1i. zarra massasini11g kvadratiga teskari proporsional bo'lar еkал . Ayпiqsa. bu jarayo11 za1-yad/a11ga11 yengil zaп·alar, ya'ni e/ektronlar uchtrn jtrda sezilarli yo·qotish bo·ladi . Zaryadla11gan og•ir zan·a /ar uc/11111 bu eПeklni /1isobga o/masa ham bo'/adi.

Elektro11/ai· uclшn radiatsion yo' qo tish moddadagi atomlar ko11se11t­ ratsiyas iga . yadro zaryadiga va e/ektronlami11g kinetik encrgiyalariga bog·Jiq bo· /ad i:


(3. ]4)
Mo110xromalik e/eklroпlar daslasi yupqa пisho11ga kelib tushsin. Nislюn qalinligi shш1c/1alik kichikki. unda ionizatsioп yo'qotish va

113

atom elektronlar bila11 ko'p marta to' qnas l1is hl ai·i11i 11isobga ol111asak ham bo' ladi. B11nda e11e1·gi yan i11g spe kt1·i uzlt1ksiz bo' lad i.
Tor111ozli 1111rlanisl1lar qнvvati (Vt) quyidagi fon1iula bo'yicha l1i­ s0 Ыanadi:

0
W, nn= 1,9 - I0 ' ( E, - 0 , 5 11) Z ² p d i/ A , ^(3.15)
bu yerda W - tormozli nш·l:шisl1lш· qнvvati . Vt; Уе - nishonga tu­ shayotgan eldtronlar ene1·giyasi, MeV: Z va А - mos lюlda atom zar­ yadi va rnassa soni: с - modda zicliligi. kg/ rn ' : d - 11isho11 qali11ligi, m: i - elek t1·onl ar oqimining tok kt1cl1i, А.
Elekt1·onning Т, - m,:c energiyalar soliasida elekt.-onlar tш-moz­
lanish nurlanishlaгining yo·nalishi. ele kн·on lш· l1arakat yo·11alishi bo ' yicha yo '11alg an bo·\adi va yoyilisl1 burcl1agi qнyidagi ifoda bilan aniчlanadigan konus cl1egarasida to·p lanadi:

0
О =о: 111 С 2 :,:: 0. 5 \ \ .
Е ,. Е,

(3.16)

Bu yerda11 ko' rinadiki, elektr01111i11g en e1·gi yasi oshishi Ьi la11 tor­ mozli 1шrlar dastasi siqiladi.
Elektru11 e11ergiya ·i11i11g io11/as/1tiris/1ga vc, rшliat.\·imr 1111r/m1is/1- ga yo'qotisblari11i solislrtirislr. Past energiyali elektroвlar o·z eпergiya­ sini asosan ionlasl1tirishga sarflaydi. Yuqori e11ergiyalarda esa radiatsi­ on yo·qotish ust11nlikka erishadi. Radiatsion yo' qo tislшiпg .-oli Z ni11g qiy111ati katta bo' lg an moddalarda katta bo'lfldi. lonizatsioп yo' qot is l1, radiatsion yo·qotisl1 Ьilan tenglashadigaп eпeгgi yaga Е,, k1·itik eпergiya deyi ladi . K1·itik energiyani baholashda qu yidagi 1ax111iniy nш11osal)at­ da11 foydala11isl1 qu layd ir:
(- dE/dxм) , ZE,.( MeV ) . ( 3.17)

(- dE/dx );,,,~,
800

Bu formuladan quyidagi kritik energiyan i aniqlovcl1i ifodani olish rnumkiп :

_Е _ 800
(3 .18)

/и·- _z '
bu ye1·da Уе.,. - MeV larda o'lclш11adi.

114

Oxirgi formttlщla РЬ 11chun Y e ₁.,;,;; JO MeV. А/ ttclшn Ye ,.,z 6 2 ЛfeV.
Уе,.>>Е,,. bo'lganda ionlashtirish asosida yo"qotishni hisobga ol111a­
sa liam Ьо·ladi va elektroл o·z energiyasiлi Гaqat tormozli лurlanishga sarftaydi. Btmda elektro11lar energiyasi eksponeлsial qолнл bo'yicha kamayadi. Elektroл eлcrgiyasiлiлg radiatsion yo·qotish лatijasida е martaga kamayadigaл masofaga 1·acliatsio11 uzunlik (х = Х,) deyiladi:

Е, = еЕ
o х
ехр(--)-
Хо
(3. 19)

Х,, 11iлg qiymati РЬ uсlшл 58 kg (yoki 5,8-g . ) dan, Не t1сlшл