Amaliy yadro fiziкasi

1 .l .'\ -1 7 Х IIIJ 11 1:2
Ed
5. 16-rasm. "Na{d,p)"Na reaksiya11i11g uyg '011i,·h.fi111ksiyasi


5. / 7-rasm. Reaksiya kesimining zaryшl/anga11 zan·a energiyasiga
bog"lanishi

Zarralar energiyasi oshishi Ьilan Ktilon to'sig"iniпg slшffofJigi (zar­ ralarпiпg o'tish ehiiпolligi) osl1adi va b11nga пюs holda reaksiya k si i haiп oshadi. Reaksiya kesimi maksi111нn1 qiymatga, zarra energ1y:ш-

215

q

0
ning taxininan Kt1lon to'sig'i11ing bala11dligiga te11g bo·lga11da erisl1adi. Ene1·giya11i11g keyingi osl1isl1ida reaksiya kesirni ka111ayadi. Вш1gа sa­ bab energiya oshisl1i Ьilш1 1·aqobatlant1vcl1i reaksiyalar paydo bo·ladi. Umшnan o lga nda , eneгgiya osl1isl1i Ьila11 yadro reaksiyala111i11g kanalla­ ri s011i os hadi . Raqobatlaш1vcl1i reaksiya deb Ьitta 1·adioakti,• yadro ik­ kita yoki ш1dan 01·tiq reaksiya 11atijasida lюsil bo•Jisl1iga aytiladi. Ekzo­ termik va e11dotermik reaksiyalar kesimlarining zai·yadlaнgan zari-alar­ ni11g ene1·giyalai-iga bog'lanisl1i 5./8-rn.ш,da keltirilgan. Bunda 1-egri chiziq ekzote1mik reaksiyaga, 2-egri chiziq esa endotermik reaksiyaga tegishlidir. Zaryadla11gan zaп·alar ta 'sii"ida bo·Jadigan yadi-o reaksiya­ larda Kulon to'sig'i ham ushbt1 reaksiyalaп1i ma ' lш n Ьir e11e1·giyadan bos\1lashini olib keladi. 5./8-r(lsmda U - К11/и1110 'sig'ining bulaшlligi, Е ,.- 1·eak.siya ostona e11e1xiya.si berilgan.

а..----------- --,
(( 1-..
o'--- v, ,...- Ei:-_ - - - - - - -E-;

18. 
    -га.т,. Ekzotermik va endotermik yud1·0 rcaksry1a/щ·ini11g 11yg '011ish funksiya/ш·i.
    

Raqobatlanвvchi reaksiyalar aktivatsion tahlilda ko'pcl1ilik lюllarda salbiy rol o'ynaydi. Masala11, bitta yadro ikkita J1a1· xil eleшent yad1·ola­ ridagi reaksiyalar natijasida l1шn hosil bo"lis hi 111t1111kin . Bu esa ele111e11t miqdoriнi aniqlashda sistematik xatoliklarni keltirib cl1iqaradi. O·rta e ne·1gi yali protonlar ta"sirida qвyidagi reaksiyalar ro'y berish el1ti111ol­

м_z А( _P,r )м +1в мА( мв II м+1
likla1·i katta bo'ladi:


Z+I ; z р,п) Z+I ; 'z А(р,2п):,+ 1 в;
А( р ,d )м ; ¹в ; А( р , а )";=: в . ^(5.8)
Agar bunga tal1\il qilinayotg.a11 11a111una tai·k i bida Ыr ncclia elemeпt va o'z navbatida usl1bu eleшentla1"11i11g izotoplari qo'sl1ilsa, yadro reak-

216
siyalar soni keskin osl1ib ketad i. 811 esa metodikalar isl1lab chiqishda ra­ qobatlanuvchi reaksiyalar11i siГat va m iqdo 1·iy jiliatda11 l1isobga olishпi talab qi ladi.

Zaryadlanga11 zan·alar Ьila11 aktivatsion tahlil o·tkazganda уапа bir rnul1i111 ornilni l1isobga olis/1 /ozim. ya ' ni zaryad/anga11 zaгralaming kimyoviy elerneпt atomlaridagi elekt1·onlar Ьilап о·zаго ta'siri. Bu­ ning 11atijasida zaryadlanga,1 zaпalar o·z e11ergiyasiпi mu/1it ato111/ari­ ni o·yg·otisl1ga ,,а ionizatsiya qilisl1ga sarflaydilar va ene,·giyasini tez yo'qotadilar. Slш sabaЫi. 111azkur tah/il 111etodida 11arnuпa o'lc/1amini a11iqlasl1da zan·ala111ing yug11rish yo·Jlari11i 11am l1isobga olisl1 zarur.
Zaryadla11ga11 zarтa/ar Ьilan aktivatsion tahlil o·tkazgaпda asosan ctalon va mo11itor tahlil metodlari qo· Jla niladi . Ayrim hollarda absolut rnetoddan 11am foydalaпildi. Bu karnda11 karn uclнaydigaп 110/dir·.
Zaryadla11gan zarтalar manbayi sifatida asosa11 siklot.-on va chiziqli tez/atkic/1/ar qo·llaniladi. Us/1/ш qш·i/111a/ar yo 1·da m ida katta energiyali va yuqo r·i in te11s, i, fikka ega bo·Jgan zaл·a /ar oqimini o/ish шurnkin.
Siklot1·011 bu пшelyativistik og'ir za1-yadla11gan zaгralan1i (proton­ lar. ioпlar) tezlat11vcl1i siklik tezlatkich bo"lib, b1111da zaiтalar doimiy va Ьir jiпsli magnit maydonda /1aгakatlanadilar. Usl1bu zarralarni tezlatish uchun esa y1iqo1·i cl,astotali elektг rnaydo11 qo·l/aniladi. Elektr· шауdоп cl1astotasi o'zga1mas bo'ladi. Siklotro11da p1·oto11laг 20 MeV gacha, b-zarтa/a1· 40 MeV gacl1a tezlatiladi.
Hozirgi kш1da O'zbekiston RespuЬlikasi Fa11/a1· akademiyasining Yadro fizikasi instittrtida U-150-11 tipidagi siklotroп mavjud bo•/ib, bu tezlatkicl1da fш1dame11ta/ yadro fizikasi. гadiatsioп 111ate1·ialslшпoslik, yadroviy 1-adiokimyo. radioЬiologiya va tibЬiyot sohalarida ilmiy tad­ qiqotlar olib bor il n10qda . Ushb11 tezlatkichda proton/ш· - 8 - 20 MeV, deyt1·onlar - / О - 20 MeV, io11/ar - 20 - 40 MeV va alfu-zarralar - 20 - 40 MeV e11ergiya diapazonlarida te zlatila d i. Mazkur tezlatkicl1da ko'p уi//аг davorпida zaгyadlaпgaп zarтalar isl1ti1·okidagi aktivatsion tahlil 11am arna/ga os/1irib ke/i11gan.
Zarvadlarщaп zarralai·da aktivatsion t·al1/il пi. nш·/antiris/1 11сlшп qo·Haпilayotg;n zar-yadlaпgan zaп·alan1ing turiga qarab quyidagi rne­ tod/aгga bo'lish 1n11mki11:

• 
  proto11/ar bilaп 11ш-lantirisl1 metodi:
  
• 
  deytroп/ш· Ьilап nurlantirish metodi:
  

217

• 
  tritiy yadrosi Ьilan nL1rlanti1·ish metodi;
  

• 
  ³1-Je yadrosi bilan nL1rla11tirisl1 metodi:
  

• 
  alfa-zaпalar bila11 nш·la nt iris h metodi.
  

Usl1bu nurla11ti1·ishlar natijasida q11yidagi yadro reaksiya-lari sodir bo'lishi nшmkin: (р,у), (р,п), (р,а), (tl,p), (t,11), (' Не ,11), ('Не,р), (3Не,а), (а,11), (о.,р), (а,у11) va 11. k.
Yuqorida ke lti,·ilga n metodla.-ni qo· llab, keng doirnclagi ele111entlar
m iqdo1 ·ini tшli nюdclalarda aniqlash bo'yicha metodikalar ishlab chi­ qilgan. ShLinga qaramasdan, zaryadla11gaп zarп1lш·da o ' tkaz ila d ig an ak­ tivatsion tahlil asosan yengil ele111entlai· 111iqdorini aniqlashga qar·atil­ gan. Keyingi vaqtlarda yangi yaгatilayotgan mater ia llш· tozaligiga talab osh 111o qda . Ayniqsa, l1ш· xil toza va o'ta toza rn ater ia ll a r ta1·kiЬida llgle­
rod, azot va kislorod miqdori11i aniqlash alohida o'rin egall aytli. Ushb11 l101larda aniqlanish chegarasi J о-• - 1 0 - ¹ % atюfida t,o• ladi., f\ ta zkнr
yo'nalishlarda y11qori sezgirlikka ega Ьо' Jgan zaryadlangan zarralar­ da o'tkaziladigan aktivatsion tal1lil qo ' I keladi. Ugle 1·o d. azot va kislo­ rod miqdorini aniqlasl1 uchlln quyidagi yadro reaksiyalari qo·ll1111iladi: "N(р,п}"О. " С ('Не,11),,О, " N(tl,11)"0 va '"0(3/-le,a.J ¹⁵0. Ushbu
reaksiyalш ·ni qo ' llab toza meta lla1· molibden, vo lfr·am. temir· v11 kгemniy karbidi tarkibida ugle r· o d. azot va kislorod n1iqdorini aniqlasl1 bo·yicha n1etodikalar ishlab cl1iqilgan. Bu lardan tashqari tш·li yarim o·tk11zgichli materiallar ,•а toza metallar tarkibida tarkibda o'ta nшhirп bo·lgan ele­ mentlardan Ьог, t1glerod. azot, kislorod va bosl1qa yengil elementlar miqdorini aniqlash bo'yiclia metod ika lш· ham ishlab cl1iqilga11 va arnal­ da qo'llanilmoqda.
Zaryadlangan zaпalar Ьilan nllrlanti1·ish eleme11t11ing izotop tar­ kibini aniqlasl1ga imko11 beгadi. lzotop tш·kiЬini , yllpqa qatla111da yoki 11ncha ko ' p bo'l111aga11 n10ddada ham aniqlash nш m k in.

5.