Atom yadrosi va elementlar zarrasi

2.1.Boʻlinish va termayadroviy reaksiyalar va ularning umumiy tahlillari.
Yadro bo‘linish reaksiyasiYadroning bo‘linish tarixi E.Fermi va uning izdoshlarining 1934-yilda uran yadrosini neytronlar bilan bo’lbardimon qilish bo'yicha o‘tkazgan tajribalaridan boshlanadi. Ular zaiyadsiz neytron uchun kulon to‘sig‘i yo‘qligi sababli og‘ir yadrolami neytron bilan bo’lbardimon qilib nishon yadroni neytronlar bilan boyitish bu yadrolar o‘z navbatida radioaktiv bo’lib, b'-emirilish bilan zaryadini bittaga oshirishi, shu yo‘l bilan davriy sistemada uran elementidan keyin joylashgan transuran elementlarini hosil qilish maqsad qilib qo‘yilgan edi. Haqiqatda esa, ular bo’linish parchalarini (yarim yemirilish davrlari: T|/2 = 13 min., T ,/2 = 90 min.) kuzatdilar.Ko‘pyillik muntazam izlanishlar olib borib 1939-yilda O.Gan (1879 — 1968), Lize Meytner (1878 — 1968) va Shtrassman (1902 — 1980) E.Fermi tajribalarini takrorlab, bunday reaksiya natijasida boshIang‘ich yadro o‘zidan anchayengil elementlarga parchalanishini ko‘rsatdilar.I.Kyuri va P.Savich (1909-y.t.) yuqoridagi reaksiyalarda radioaktiv lantanning, O.Gan va Shtrassmanlar radioaktiv bariy elementining hosil bo’lishini aniqladilar.Bu tajriba natijalarini tahlil qilib, 1939-yilda Meytner va O.Frish (1904— 1979) neytronlarta’siridauran yadrosi ikki bo’lakkaajralishi kerak, degan fikrga keldilar. Bu fikr keyinchalik tasdiqlandi va bu jarayon yadroning bo’linishi degan nomni oldi.L.Meytner va Frishlar yadro bo’linishini tomchi modeliga ko‘ra, tushuntirishga harakat qildilar. 1939-yildaN.Bor, D.Uiler (1911) bulardan mustaqil Ya.I.Frenkel (1894— 1952) yadro bo’linish mexanizmini tomchi modeli asosida tushuntirib berdilar.Nishon yadro neytron ta’sirida uyg‘ongan holatga o‘tadi va yadro suyuqlik tomchisida kuchli tebranishlar yuzaga keladi. Bunday tebranishlar yadrodagi zaryadlangan protonlar o‘rtasidagi kulon itarishish kuchlari bilan yadroni barqaror holatga qaytaruvchi sirt taranglik kuchlari tufayli vujudga keladi.Solishtirm a bogManish energiyasining m assa so n iga bogM iqligidan m a’ lum ki, yengil yadrolarning qo‘shilishi n atijasida yu z beradigan sintez reaksiya ekzotermik bo’lib, bu reaksiyalarda bitta nuklonga to‘g ‘ri keluvchi ajralgan energiya og‘ ir yadrolarning bo’linishida ajralgan energiyadan ancha katta bo’ladi.
Shuning uchun tabiatda term oyadro reaksiyalari intensiv yuz beradi va Quyosh hamda boshqa yulduzlarning energiya m anbayi bo’ladi.Sintez reaksiyasini reaksiyada qatnashadigan yadrolarni tezlatgichlar yordam ida tezlashtirib keyin o‘zaro to‘qnashtirish yoMi bilan am alga oshirish kutilgan natijalarni bermadi. Bunda tezlatish uchun sarf bo’lgan energiya sintez natijasida ajralib chiqadigan energiyadan katta, bundan tashqari, sintez reaksiyalarining kesim i ionizatsiya kesim idan 8 — 9 tartibga kichik. Shuning uchun tezlatilgan yengil yadrolarning eng ko‘p qismi, sintez reaksiyasiga emas, balkim nishon atomlarini u yg ‘otish va ionizatsiyaga sarflaydi.Demak, hozircha termoyadro reaksiyasini olish uchun deyteriy-tritiy reaksiyasidan foydalanish m aqsadga muvofiq hisoblanadi:*He + In + 1 7 ,6MeV. (5.11.3)Bu reaksiya Kulon to‘sigM kichik, past energiyada katta kesim ga ega. Bu reaksiyaning har bir nuklonga to‘g ‘ri keluvchi energiya chiqarishi
reaksiyadan bu (5.11.4) reaksiyaning ko‘rsatgichlari birmuncha past, lekin (5.11.4) reaksiya ustunligi shundaki, ularda faqat deytronlar ishtirok etadi.D eyteriyning yerdagi m anbayi tuganm as, chunki u okean suvidagi ham m a vodorodning 0,015% ni tashkil qiladi. 250 g suvdagi deyteriy1 kg ko‘m ir yongandagi issiq lik n i beradi. O keanlardagi suv taxm inan 1,45- 1024kg, bu esa 6 -10181 ko ‘ m irga ekvivalent. Bu esa Yer massasi (6 -10211) ning 10-3 qism iga teng.Termoyadro bo’linish reaksiyalaridan ham foydalanish mumkin:Bunday term oyadroviy reaksiyalardan so‘ng radioaktiv chiqindilar va neytronlar oqimidan iborat bo’lgan nurlanish hosil bo’lmaydi.Yuqorida sintez reaksiyasi (5.11.3) tritiy \H v ad eyteriy 2{H lar bilanbo’lishligi m aqsadga m uvofiqligi ta’kidlandi. Tritiy radioaktiv yarim yem irilish davri T |/2 = 12,3yiltab iiyh o latd auch ram ayd i. SunMy ravishda reaktorda vujudga keluvchi «-la r bilan ni nurlantirish bilan hosil qilinadi:
kuzatiladi.Bu reaksiya energiya jihatidan n o q u lay bo’l sada, n e y tro n la m i y o ‘ qotm asdan tritiyn i hosil q ilish m um kin. T abiatda litiy z a h ira si istalgancha yetarli, shuning uchun aytish mumkinki, (d, t) reaksiyalari bo’lishligi faqatgina deyteriy m iqdoriga bogMiq.