Aniq va tabiiy
Download 286.04 Kb.
|
YADRONING MAGNET DIPOL MOMENTI
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mavzuning maqsadi
- Mavzuning vazifasi
- 1.1 . Yadroni tashkil etuvchi proton neytronlarning xuxusiyatlari.
Mavzuning dolzarbligi: Kurs ishini tayyorlash jarayonida innovatsion pedagogik texnologiyalar va ularni fizika ta’limi jarayoniga qo‘llash bo‘yicha bir qancha adabiyotlar qiyosiy tahlil etildi va fan bo‘yicha egallagan nazariy bilim, ko‘nikma va malakalarni kundalik hayotida duch keladigan amaliy va nazariy masalalarni yechishda foydalanib amaliyotda qo‘llash olish ya’ni kompetentlikka alohida e’tibor berildi..
Mavzuning maqsadi: Hozirgi kunda ta’lim jarayoniga zamonaviy pedagogik texnologiyalarini tadbiq etish orqali dars samaradorligini oshirish, eng maqbul pedagogik metodlardan foydalangan holda o‘quvchilarga fan asoslarni sodda va tushunarli, puxta o‘rgatish masalasi ta’lim tizimidagi eng dolzarb muammolardan biridir. Chunki, shiddat bilan rivojlanayotgan bu davrda ta’lim tizimiga ham yangicha yondoshuv zarur, shundagina yetuk malakali kadrlarni tayyorlash imoniyati yanada oshadi.. Mavzuning vazifasi. Ushbu kurs ishida zamonaviy kompetensiyalar tanlab olinib, uning dars samaradorligini oshirishdagi ahamiyati ko‘rsatilgan hamda undan fizikani o‘qitish jarayonida foydalanish “Yadro fizikasi” bo’limi misolida metodik jihatdan ko‘rib chiqilgan. Shuningdek, bu mavzuni o‘qitishda nazariya va amaliyot uyg‘unligini ta’minlash, turli ko‘rgazmali materiallardan foydalanish bo‘yicha bir qator namunalar keltirilgan. 1.1 . Yadroni tashkil etuvchi proton neytronlarning xuxusiyatlari. Yadro fizikasi - atom yadrosining tuzilishi, xususiyatlari va yadro ichida yuz beradigan jarayonlarni o‘rganuvchi fandir. XIX asr oxirlariga qadar atom tuzilishi haqida hech narsa ma’lum emas edi. 1896-yilda A.Bekkerel radioaktivlikni kashf etdi. Radioaktiv nurlanishlarning fotoplastinkaga ta’sir etishini va ionlashish xususiyatlarini aniqladi. Ikki yildan so‘ng P. Kyuri va M. Skladovskaya Kyurilar uran tuzlarining ham radioaktivlik xususiyatiga ega ekanligini aniqladilar. Radioaktivlik yemirilish vaqtida uch xil (α, β, γ) nurlanish vujudga kelishi va nurlanish intensivligi tashqi ta’sirlarga (temperatura, elektromagnit maydon ta’siri, deformatsiya) bog'liq emasligini aniqladilar. 1900-yili Kyuri, E.Rezerford, F.Soddilar radioaktiv namunalardan chiquvchi α - nur ikki marta ionlashgan geliy atomi, β - nur tez elektronlar oqimi, γ - esa qisqa elektromagnit to‘lqin ekanligini aniqladilar. Bu radioaktivlik hodisalarini atom, molekulalarda bo‘ladigan jarayonlar deb tushuntirib bo’lmaydi, balki yangi bir soha - yadroda deyishlikni taqozo etadi. Atom yadrosi ikki xil elementar zarralar – proton va neytronlardan iboratdir. 1-rasm. Atom tuzilishi. Yadro va elektronlar Protonnning massasi (mp) taxminan neytronning massasi (mn) ga teng, elektron massasi (me) dan ≈2000 marta katta: Proton musbat zaryadli, zaryad miqdori elektron zaryadiga teng, ishorasi qarama-qarshi. Neytron - zaryadsiz neytral zarra. Proton va neytronlar xususiy momentga, spinga ega (s = 1/2) bo‘lgan Fermi-Dirak statistikasiga bo‘ysunuvchi fermionlardir. Atom fizikasidan ma’lumki, zaryadli, massali elektron mexanik momentga ega bo‘lishi bilan bir vaqtda magnit momentga ham ega bo‘lishi kerak. Protonning zaryadi, spini elektron zaryadi va spiniga teng, massasi esa katta bo’lgani uchun magnit momenti Bor magnetonidan kichik bo‘lishi kerak: Proton magnit momenti qiymat jihatdan yadro magnetoniga teng bo’lishi kerak: Lekin protonning magnit momenti kutilgan qiymatdan -1 μyam dan katta bo’lib 2,79 μyam ekanligini ko‘rsatadi. Neytron ham neytral zarra bo‘lishiga qaramasdan magnit momentga ega ekan. Neytronning magnit momenti μn=-1.91 μyam. Magnit momentining ishorasi manfiyligi spin yo'nalishiga qarama-qarshi yo’nalishda ekanligini bildiradi. Proton va neytronlar magnit momentlarining boshqacha bo’lishligi bu zarralarning murakkab tuzilishga ega ekanligini ko’rsatadi. Proton va neytronlar magnit momentlarini proton va neytronlar markazlarida yalong‘och proton (neytron) va atrofida mezon buluti bor, ular bir-birlariga uzviy almashinib turadi deyilsa tushunarli bo’ladi. Masalan, protonning magnit momentini tushuntirish uchun markazida yalong’och neytron n0, atrofida π+-mezon holatida t vaqt tursa, (1-t) vaqtda markazida yalong'och proton p0, atrofida π°-mezon holatida (1.1 -rasm) bo’lsin, u holda o’rtacha magnit momenti 1.1-rasm. Mezonlar Bunda yalang'och proton p0 ning magnit momenti μp=1myam, π+-mezon massasi proton massasidan 6,6 marta kichik bo’lgani uchun magnit momenti 6,6μyam ga teng. n0, π°-mezonlar magnit momentlari nolga teng. (1.1.) formuladan ko'rinib turibdiki, proton o'rtacha magnit momenti yadro magnetonidan katta. Xuddi shuningdek, neytronning magnit momentini ham t vaqt ichida yalang'och n0 va π° - mezon buluti va (1-t) vaqtda yalong‘och p0 va π--mezon bulutidan iborat deb qarash mumkin (1.2-rasm) 1.2-rasm. Mezonlar buluti Neytronning o‘rtacha magnit momenti: . Atom yadrosi turg‘un (barqaror) yoki radioaktiv bo’lishi mumkin. Bu yadrolar massa soni A, elektr zaryadi Z. massasi M, massasiga bog’liq to‘la bog’lanish energiyasi Eb, radiusi (o’lchami) R, spini I, magnit momenti μ , elektr kvadrupol momenti Q, izotopik spini T va shu yadroning to’lqin funksiyasiga xos bo’lgan juftligi π bilan xarakterlanadi. Radioaktiv yadrolar yana yemirilish turi, yarim yemirilish davri, yemirilish natijasida hosil bo’lgan α, β, γ nurlarning energiyasi bilan ham xarakterlanadi. Atom yadrolari yana o’zlarining energetik holatlari bilan xarakterlanib, eng kichik energiyali holatiga yadroning asosiy holati va undan yuqori energiyaga ega bo’lgan holatlarga uyg’ongan holatlar deb ataladi. Yuqorida sanab o'tilgan yadro xususiyatlarining deyarli hammasi yadroning asosiy holatlari uchun ham, uyg’ongan holatlari uchun ham xosdir. Massa soni A va zaryadi Z dan tashqari hamma xususiyatlari holat energiyasi o’zgarganda o'zgarishi mumkin. Uyg’ongan holatdagi yadro xususiyatlariga yana yadroning bir energetik holatdan ikkinchisiga o’tish usuli, yadroviy reaksiyalar ko’rilganda zarraning yadro bilan yoki yadrolarning o’zaro ta’sirlashish kesimi va yadroviy reaksiyalarda ajralgan energiya, ikkilamchi zarralarning burchak taqsimoti va boshqa kattaliklar bilan xarakterlanadi. Atom yadrosining oddiy xarakteristikalaridan biri — uning o’lchami, ya’ni radiusidir. Atom yadrosining radiusi taxminan 10-13 sm. Elektron diametri ham shunday tartibga ega. Atom yadrosi proton va neytronlardan, ya’ni nuklonlardan tashkil topganligi uchun yadro radiusi nuklonlarning soniga bog’liq ravishda o’zgarishi kerak. Har xil usullar bilan o’lchangan yadro radiusining qiymati, haqiqatan, nuklonlar sonini bildiruvchi A ning uchdan bir darajasiga mutanosib bo’lib chiqdi. Atom yadrosining radiusini tajribada aniqlash usullari turli zarralarning, masalan, elektron va neytronlarning atom yadrosida sochilishini o’rganishga asoslangan. Undan tashqari: yadro radiusini «ko’zgu» yadrolarda protonlarning elektrostatik ta’sir energiyasini o’rganish, μ-mezoatomlar rentgen nurlanishini o’rganish va alfa-radioaktiv yadrolarning yemirilish qonunini o’rganish yo’li bilan ham aniqlash mumkin. Yuqorida sanab o’tilgan usullar yadroviy kuchning o’zaro ta’sir sohasini, yo elektromagnit o’zaro ta’sir sohasini aniqlashga asoslangan. Shuning uchun yadro radiusi haqida so’z ketganda yo yadroviy kuchning o’zaro ta’sir sohasini, yo elektromagnit kuchning o’zaro ta’sir sohasini tushunish kerak. Yadroning potensiali uning radiusiga bog’liq, (1.3-rasm). Neytronlarning sochilishi uchun qisqa o’zaro ta’sir kuchi, ya’ni sof yadroviy o’zaro ta’sir kuchi asosiy rol o’ynaydi. Energiyasi 10 MeV dan katta bo’lgan neytronlar uchun mos keluvchi de-Broyl to’lqin uzunligi yadro radiusiga nisbatan kichik bo’lgani uchun bunday neytronlarni yadroda sochilishini o’rganib, yadro radiusini yuqori aniqlikda o’lchash mumkin. Atom yadrosini R radiusli sfera deb qarasak, tez neytronlarning yadro bilan o’zaro ta’sir kesimini yadroning ikki geometrik ko’ndalang kesimi 2πR2 ga teng deb hisoblash mumkin. Bu taxmin faqat neytronlar uchun yuqori aniqlashda bajariladi, chunki neytron neytral bo’lganidan uni nuqtaviy zarra deb qarash mumkin. Demak, neytronlarning turli yadrolarda sochilish kesimi σ ni tajribadan aniqlab, σ=2πR2 formula asosida yadro radiusini topish mumkin. Shu tariqa qator elementlar yadrolarining radiuslari topilgan. Masalan, Pb va U kabi og’ir elementlar uchun radius kattaligi 10-12 sm ekanligi ma’lum bo’ldi. Mendeleyev davriy sistemasining o’rtasida yotuvchi elementlar uchun radius kichikroq bo’lib, u 6*10-13 sm ga yaqin. Turli usullar natijalarini quyidagi empirik formula bilan ifodalash mumkin: (3) bu yerda R0 — doimiy kattalik bo’lib, uning qiymati yadro radiusini aniqlash usuliga bog’liq ravishda o’zgarishi mumkin. Tez neytronlarning yadrolarda sochilishini o’rganish usulidan R0= 1,4 F (1 F = 1 Fermi = 10-13 sm) ekani ma’lum bo’lgan. Atom yadrosining radiusini o’lchash usullari atom yadrosi taxminan sferik shaklga ega ekanini ko’rsatdi. Bu sferaning radiusi (3) formula bilan aniqlanadi. Har xil usul R0 (1,2÷1,5) F oraliqda bo’lishini ko’rsatdi. Elektromagnit o’zaro ta’sirni o’lchashga asoslangan usuldan kichikroq qiymat R0≈ 1,2F kelib chiqadi. Tez neytronlarning sochilishini o’rganishga asoslangan usulda yadro kuchining o’zaro ta’sir sohasi o’lchandi va bu holda R0 kattaroqdir. Shuning uchun, ba’zan atom yadrosining «elektr» radiusi va «yadroviy» radiusi haqida so’z yuritiladi. Energiyasi 500 MeV dan yuqori bo’lgan elektronlarning turli yadrolarda sochilishini o’rganish shuni ko’rsatdiki, yadroda zaryad Download 286.04 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling