Beta-yemirilish

BETA-YEMIRILISH (Remirilish, parchalanish) —atom yadrolarining elektron va antineytrino yoki pozitron va neytrino chiqarib radioaktiv yemirilishi (parchalanishi). Beta-yemirilishning uch tipi maʼlum: elektron yemirilish (neytronning protonga aylanishi), pozitron yemirilish (protonning neytronga aylanishi) va elektron qamrash. Elektronlar chiqarganda yayaro elementlarning davriy sistemasivya oʻzidan keyin turgan kimyoviy element izotopiga, pozitronlar chiqarganda oʻzidan oldin turgan element izotopiga aylanadi. Elektron Beta-yemirilishda yadro zaryadi 1 ga koʻpayadi, pozitron Beta-yemirilishda 1 ga kamayadi; massa soni oʻzgarmaydi. Beta-yemirilish yadro kuchlari muammosiga bogʻliq masalalardan biridir. Yadro kuchlari elektromagnit va gravitatsion kuchlarga mutlaqo oʻxshamaydi. Bu kuchlar yadroning ikki zarrasi bir-biriga juda yaqin kelgandagina namoyon boʻladi. Ikkinchidan, bu kuchlar almashinish xususiyatiga ega, yaʼni zarralar uzoqlashganda bir-biriga tortiladi, yaqinlashganda esa itariladi va zarralar bir-biriga aylanadi. Mac, neytron protonga, proton esa neytronga aylana oladi. Demak, proton va neytron ayni bir zarraning ikki xil holatidir. Yadro tarkibida hech qanday oʻzgarish roʻy bermaydi. Baʼzan, zarralar oʻzaro almashinadi. Bunday hodisa beqaror yadrolardagina kuzatiladi. Radioaktiv yadrolar tarkibida yo neytron, yoki protonlar ortiqcha boʻladi. Neytronlardan biri protonga aylansa, yadro turgʻun holatga oʻtadi. Bunda zaryadlar muvozanati saqlanishi uchun elektron yadrodan tez chiqib ketadi. Bu holda Rnurlanish roʻy beradi. Agar yadroda ortiqcha protonlar boʻlsa, ulardan biri neytronga aylanishi mumkin. Bunda musbat elektron (pozitron) hosil boʻladi va tez yadrodan chiqib ketadi. Neytronning oʻzi beqaror zarradir. U uzoq vaqt yadrodan tashqarida boʻlsa, oʻzoʻzidan proton va elektronga boʻlinadi. Proton yadroning elektron qobigʻidan elektron kamrashi natijasida proton neytronga aylanadi. Koʻpincha, yadroga eng yaqin Kqobiqdan elektron ʻKqamraladi, Kqamrash deb shuni aytiladi. Kkamrashda Kqobiqdagi boʻshagan joyga yuqoriroq qobiqlardan elektronlar oʻtadi, bunda foton ajraladi. Umuman olganda Beta-yemirilish jarayoni qator murakkab masalalarni oʻz ichiga oladi. Bulardan biri yadrodan ajralib chiqayotgan elektron energiyasi masalasidir. Rnurlanishda radioaktiv atomdan elektronlar katta energiya b-n otilib chiqadi. Bu elektronlar energiyasi har xil usullar bilan (mas, magnit maydonida elektronlarning ogʻishini oʻlchash yoʻli b-n) aniqlanadi (q. Betanurlar detektoroʻ). Kvant mexanika qonunlariga muvofiq, yadroda muayyan miqdordagina energiya boʻlishi kerak. Haqiqatan yadro yemirilishda diskret miqdordagi energiyaga ega boʻlgan azarralar va unurlar tarqatadi. Shu sababli r-nurlanishda ham aynan shu holni kuzatish mumkin. Muayyan izotop yadrosi chiqaradigan elektronlar noldan maksimal qiymatgacha uzluksiz energiya taqsimotiga (spektrga) ega boʻladi. Demak, energiya uzluksiz taqsimlanar ekan. Bizni energiya taqsimoti uzluksizligi emas, balki energiyaning qayoqqa sarf boʻlishi qiziktiradi. Odatda, ajralib chiqqan toʻla energiya hisoblanganda u spektr qiymatiga teng boʻlib chiqadi va barcha elektronlar energiyasi yigʻindisi umumiy energiya qiymatidan kam energiya b-n tarqaladi. Qolgan energiya qayoqqa ketadi? Energiyaning saqlanish qonuni Beta-yemirilishda buziladimi? Harakat miqdori momentining saqlanishi yoki spin saqlanishi ham goʻyo buzilgandek boʻladi. V. Pauli B. ye. da saqlanish qonunlari goʻyo buzilar ekan, demak, bu jarayon notoʻgʻri talqin etilgan, deb fikr yuritdi. U yangi zarra paydo boʻlishini aytdi. Beta-yemirilishda kam energiyali va harakat miqdoriga ega neytral zarra ham ishtirok etadi. Lekin bu holni tajriba davomida kuzatish kiyin. Har bir jarayonda muayyan miqdorda energiya ajralib chiqadi va bu energiya zarralar orasida ixtiyoriy ravishda taqsimlanadi, elektronga esa, sharoitga qarab, shu energiyaning har xil ulushi toʻgʻri keladi. Shunday qilib, Beta-yemirilishda p*rQe emas, balki p—>rQeQlskuzatiladi, bundar— proton, «—neytron, x — neytral zarra. E. Fermi bu zarrani «neytrino» deb atadi. Bu italyancha «neytroncha» demakdir. Hozir bu zarra a«ntineytrino» deyiladi. Proton parchalanishida paydo boʻlgan zarra «neytrino» deb yuritiladi. Formulada v—neytrino. Neytrino va antineytrinoning tinch holatda massasi boʻlmaydi. Elektron va antineytrino energiyalarining yigʻindisi neytron va proton massasining ayirmasidan iboratdir, lekin elektron energiyasi miqdori har xil boʻlishi mumkin, chunki xar bir yemirilishda energiya har xil miqdorda taqsimlanadi. Ikki elektron chiqarish bilan (A, Z) yadro (A, ZQ2) yadroga aylansa, qoʻsh B. ye. sodir boʻladi. Bunda v va v (neytrino va antineytrino) ayniy yoki ayniy emasligiga qarab Beta-yemirilish ikki xil sxemaga ega boʻladi (q. Radioaktivlik).