Atom yadrolarining asosiy xususiyatlari. Yadro tarkibidagi zaryadlar haqida ma’lumotlar. Elektr va barion zaryad. Juft‑juft, juft‑toq, toq‑toq yadrolar. Izotop, izobar, izoton, izomer va ko‘zgu yadrolar

Atom yadrosi tarkibiga kiradigan elementar zarrachalar to‘g‘risida qisqacha ma’lumotlar.
Elektron . Elektron keksa elementar zarracha bo‘lib hisoblanadi. Uning ochilishi 1897 yil J.J.Tomsonga tegishli.
Elektronning zaryadi aniq hozirgi zamon zaryad miqdori:
.
Elektron massasi:
,
Energetik birlikda:
.
Elektron spini , ( birlikda); proeksiyasi ikkita qiymatga ega: va . Elektronlar Fermi‑Dirak statistikasiga bo‘ysunadi (ular fermionlar bo‘ladi), ular uchun Paulining man etish prinsipi o‘rinli bo‘ladi.
Xususiy holda elektronning magnit momenti Dirak nazariyasiga asosan Borning bir magnitoniga teng.
.
1948-yilda YU.SHvinger bo‘yicha elektronning magnit momenti bilan Bor magnetoni orasida farq borligi aniqlangan:
.
Elektron (hozircha) strukturaga ega bo‘lmagan elementar zarracha, uning o‘lchami (radiusi):

Elektron elektromagnit, kuchsiz (gravitatsion) ta’sirlashishlarda qatnashadi, kuchli ta’sirlashishlarda qatnashmaydi, ular leptonlar sinfiga kiradi. Elektron absolyut stabil zarracha: yashash vaqti . Elektronning sochilishida elektr zaryad saqlanish qonuni saqlanadi. Elektronning emirilish vaqti .
Proton . Proton 1919 y. E.Rezerford tomonidan kashf qilingan. 1925-yilda P.Blekett birinchi marta quyidagi reaksiyada protonni kuzatgan.
.
YAdroning zaryadi va barion zaryad, izotopik spin.
Atom yadrosi o‘zining zaryadi bilan xarakterlanadi, bu erda proton zaryadi ( ), yadroning zaryad soni, bu son yadrodagi protonlar soniga teng va D.I.Mendeleev davriy sistemasidagi ximik elementning (X) tartib raqamini ifodalaydi. Hozirgi vaqtda D.I.Mendeleev davriy sistemasida 118 ta elementlar ma’lum, ular dan yadrolarning yadro sonlari mavjud. Atomning tartib nomeri elektron zaryadi absolyut kattaligi birligida yadroning elektr zaryadiga teng. Atom neytral bo‘lganligi uchun, yadro zaryadi atomdagi elektronlar sonini aniqlaydi. Atom yadrosining yana muhim xususiyati zaryaddir. YAdro zaryadi yadroni tashkil etgan zarralar zaryadlari yig‘indisiga teng bo‘lishidir.
Elektronlar soniga qarab atomning ximik xossasi aniqlanadi, shunga o‘xshash yadro zaryadi ximik elementning spetsirikasini aniqlaydi, ya’ni atomdagi elektronlar sonini, elektron qobig‘idagi konfiguratsiyasini, kattaligini va ichki atomning elektr maydoni xarakterini aniqlaydi.
Elektr zaryadi butun son o‘lchamiga ega, turli ta’sirlashishlarda o‘zining miqdorini saqlaydi (elektr zaryadining saqlanish qonuni).
YAdrolarning massa soni A yadroning barion zaryadini, ya’ni V ni aniqlaydi, yadrolarning barion zaryadi, odatda ularning tarkibidagi nuklonlarning to‘la soniga teng bo‘ladi. Barion zaryadining saqlanish qonuni atom yadrolarining stabilligini ta’minlaydi. Barcha zarrachalarning barion zaryadlari butun sonlidir.
Elektron va kvantining barion zaryadi nolga teng, proton va neytronning barion zaryadi birga teng.

Barcha zarrachalarning barion zaryadlari algebraik yig‘indisi qanday jarayonlar bo‘lmasin o‘zgarmasdan qoladi
1925-1927 yillarda V.Geyzenberg, E.SHredinger, N.Bor, M.Borna va P.Dirak tomonlaridan yaratilgan kvant mexanikasi asosida elektron qobig‘ining xossasi aniqlandi.
Atom yadrosi‑bir zarrachaga to‘g‘ri keladigan bog‘lanish energiyasiga ega bo‘lgan haddaan tashqari turg‘un bo‘lgan holat.
YAdro zaryadi yadrodagi protonlar soniga yoki Mendeleevning elementlar davriy sistemasidagi elementning tartib raqamiga teng.
1.Zaryadni aniqlashning kopgina usullari mavjud. Jumladan, 1913 yilda ingliz olimi Mozli qonuniga ko‘ra, bunda yadro zaryadini yadro atomi qobig‘idan chiqayotgan xarakteristik rentgen nurlar chastotasi orasidagi bog‘lanish ko‘ra aniqlash mumkin.
Xarakteristik rentgen nurlanishi atomning ichki (masalan, h.k.) qobiqlarida hosil bo‘lgan bo‘sh o‘rinlarni yuqori qobiqdagi elektronlar egallaganda hosil bo‘ladi. Nurlanish seriyalardan iborat bo‘lib, xarakteristik rentgen nurlanish chastotasini (ν) tajribada o‘lchab, elementning tartib nomeri Z ni aniqlash mumkin.
Atom yadrosining zaryadini 1920 yilda CHedvik qo‘llagan usuli bilan ham aniqlash mumkin. Bunda -zarralarning yupqa metall (plyonka) lardan sochilishi uchun Rezerford keltirib chiqargan formuladan foydalaniladi:
(3)
bunda: dN-θ burchak yo‘nalishidagi dΩ-fazoviy burchak ichida sochilgan -zarralar soni, N_α –-zarralarning dastlabki soni, n – muhitning hajm birligidagi yadrolar soni, d – muhit ќalinligi.
Berilgan radioaktiv preparat uchun -zarralarning tezligi -malum. Rezerford tajribasi (1.3) yordamida sochilgan -zarrachalarni hisoblab, sochuvchi yadro zaryadini topish mumkin.
Elektr zaryadining miqdori barcha yadro jarayonlarida saqlanadi. Bunga elektr zaryadining saqlanish qonuni deb ataladi. SHunga ko‘ra yadro reaksiyalari va emirilishlarida zaryad balansiga ko‘ra aniqlash mumkin.