1-mavzu atom, yadro va elementar zarralar fizikasida relyativistik munosabatlarning tutgan o`rni
Download 1.4 Mb.
|
Mustaqil talim materiallari
|
Veta-spektr va neytrino.
Veta-idirawda al`fa-idirawdag`i siyaqli veta-bo`leksheler spektri diskret ha`m monoenergetikaliq boliwi kerek edi. Biraq veta – radioaktiv idirawlarda payda bolg`an veta-bo`leksheler spektri uzliksiz ekenin ko`rsetedi(4.4-su`wret). Veta-bo`lekshelerdin` maksimal kinetikaliq energiyasi (Te)max veta-idiraw energiyasina jaqin boladi. (Te)max » Eβ 4.4-su`wret Veta-idirawda shig`iwshi β-bo`leksheler energiyasi uzliksiz bolip, energiyasi nol`den Emax ge shekem boladi. Da`slepki ha`m tiyisli yadrolardin` energiya qa`ddileri diskret bolip, bul qa`ddileri arasinda payda boliwshi β-bo`leksheler energiyalari uzliksiz boliwi bul protsesste energiya saqlanbaslig`in ko`rsetedi. β -idirawda spektrdin` uzliksizligin tu`sindiriw ushin turlishe boljawlar qilindi. Misali: 1) β- emirilishda yadronin` oyang`an qa`ddilerine idiraydi, oyang`an haldan gamma-kvantlar shig`ariw menen tiykarg`i qa`ddige o`tedi dep karaydi. Bul tuwri emes, ko`p g`ana yadrolardan gamma-kvantlar uliwma nurlanbaydi. 2) Ekinshisi β- emirilish da payda bolg`an bo`leksheler energiyasinin` bir bo`legi atomda jutiladi dep qaraladi. Bul boljawdi aniq o`lshewler tasdiyiqlaydi. Yadronin` pinin de tu`sindirip bolmaydi. Veta- emirilish da spektrdin` uzliksizligi 1931 jili Shvetsariyaliq V.Pauli β- emirilish da β-bo`leksheden basqa ja`ne bir bo`lekshe shig`iwi va idiraw energiyasi bul eki bo`lekshe ortasinda bo`listiriletug`inlig`in boljaw qildi. β -idirawda shig`iwshi ekinshi bo`lekshe zaryadsiz Z=0 boliwi, tinish qa`ddilerde massasi nol` boliwi, sebebi β- spektr maksimum energiyasi β-idiraw energiyasina ten`, spini 1/2 yamasa 3/2, magnit momenti de nol` yamasa nol`ge jaqin, ta`sirlesiw kesimi σ=10-44 sm2 boliwi lazim. Bul bo`lekshege neytrino dep at berildi. Neytrino zaryadsiz, massasiz bo`lekshe bolg`ani ushin bul bo`leksheni baqlap yamasa ustap bolmaydi. Neytrino ushin ortaliqta erkin ushiw aralig`i Yadro suyiqlig`inda Neytrinonin` tinishliqtag`i massasi β-spektrge sa`ykes aniqlanadi. Neytrino massasi ha`m β-spektr maksimum energiyalari ayirmasina ten`. Ta`jriybe na`tiyjeleri neytrino massasinin` joqari shegarasi mV<35 eV bolip, elektron massasinan 15 000 ma`rtebe kishi ekenligin ko`rsetedi. Ko`p g`ana laboratoriyalardag`i keyingi o`lshewler neytrino massasi 14 Veta-idirawda neytrino barlig`in tasdiyiqlawshi ta`jriybelerdi o`tkiziwdi A.I.Alixanov, A.I.Alixanyanlar 6Ve nin` ek-idiraw protsessinde neytrinonin` Li yadrosina bergen tepkisin o`lshewdi usinis etti. Bul idirawda idiraw energiyasi Idiraw energiyasi Eβ=0,864 MeV, demek, β+-idiraw energetikaliq ta`repten mumkin emes, tek g`ana elektron jutiliw boliwi mumkin. Neytrino massasi β-spektrge sa`ykes aniqlansa, bar joqlig`i impul`ske sa`ykes aniqlanadi. Demek, 6Ve –elektron idiraw protsessinde neytrino shig`adi ha`m tuwindi yadro 6 Li g`a tepki beredi. Impul`stin` saqlaniw nizamina sa`ykes Tuwindi yadro 6Li din` alg`an kinetikaliq energiyasi Eger 7Li tepki energiyag`a iye bolip, tepki energiyasi 57 keV a`tirapinda bolsa, β-idirawda neytrino barlig`i tasdiyiqlanadi, basqa halda neytrino gipotezasina tuwri bolip esaplanadi. Bul ta`jriybeni 1957 jili Amerikalik alim Allen o`tkizdi ha`m 7Li din tepki energiyasi T(7Li)t = (56,7 ±1,0) eV ekenligin aniqladi. Bunin` menen β-idirawda β-bo`leksheden basqa neytrino shig`iwin ta`jriybede tastiyiqladi. Tikkeley neytrinoni aniqlaw u`lken quwatqa iye bolg`an yadro tezletkishleri payda bolg`annan keyin a`melge asiriladi. Awir yadrolarda neytronlarg`a salistirg`anda optikaliq boladi. Bul yadrolar izbe-iz β-idirap turaqli halg`a o`te baslaydi. Ha`r bir idiraw waqtinda antineytrino da shig`adi. Awir yadrolar ha`r bir bo`liniw waqtina 5-6 antineytrino tuwri keledi. AQSh li Reynis, Koyenlar 1934-1936 jillarda antineytrinonin` kosmos nurlarinda boliw kerekligin boljadi. Olar veta-idirawda neytrino payda bolsa, keri protsesste de boliwi kerek dep (4.7) reaktsiyadan paydalandi. (4.7) reaktsiya boliwi ushin antineytrino energiyasi 1,8 MeV tan u`lken boliwi kerek, sebebi n+e+ lar p-massasinan juda` u`lken. Qurilma N1 ha`m N2 bak diywallar menen ajratilg`an u`sh D1, D2, D3 –bak detektorlardan du`zilgen.(4.5-su`wret) N1 ha`m N2 bak kalin`lig`i 6 sm ol duzli eritpe menen aralastirilg`an suw D1, D2, D3-detektorlar (1,9,380,6 m) suyiqliq sintillyatorlardan ibarat boladi. Sintillyatsiyaliq suyiqliq ko`lemi ishinde 190 dana fotoelektron ko`beyttirgish ja`rdeminde baqlanadi. Qurilmani sirtqi neytron ha`m gamma-fotonlardan saqlaw ushin sistema qorg`asinli parafin qutishag`a jaylastirilg`an ha`m polat qaplama menen jawilip, jer astina shuqirliqqa tu`sirilgen boladi. νe D1 γa e+ γSd H1 e- P n γa γCd γCd D2 H2 D3 4.5-su`wret Ta`jriybe to`mendegishe o`tkeriledi. Antineytrino deregi sipatinda sekundina 1018-1019 dana antineytrino ag`imin beretug`in yadroliq tezletkish xizmet etedi. Bak-nishanag`a kelip tusken antineytrino nishana protoni menen reaktsiya boyinsha ta`sirlesse, neytron ha`m pozitron payda boladi. Pozitron 1 sm a`trapindag`i araliqti 10-9 s da o`tip elektron menen annigillyattsiyalanadi (e+ + e- → γ + γ) ha`m eki γ2 gamma-foton payda etedi. Fotonlar sa`ykesleniw sxemag`a jalg`ang`an D1, D2, D3-detektorlarda o`lshenedi. Neytron bolsa suwda izbe-iz soqlig`isiw na`tiyjesinde o`z energiyasin kemeytirip kadmiy yadrosinda jutiladi. Kadmiy yadrosi oyang`an haldan uliwma energiyasi 10 MeV ke shekem bolg`an bir neshe γ Sd gamma-fotonlar shig`arip tiykarg`i halg`a o`tedi. γ –kvantlar da D1, D2, D3-detektorlarda esapqa alinadi. Qurilma antineytrinonin` proton menen o`zara ta`sirlesiwin a`steletiw arqali ha`m neytronlar diffuziyasi waqti (1 dan 25 mks qa shekem) boyinsha jiljig`an eki impul`stin` payda boliwina sa`ykeslengen sxemasi tiykarinda isleydi. Qurilma 160 saat uzliksiz islegende bir saatta ortasha 7,88±0,77 impul`slardi baqladi. Bul antineytrino menen protonnin` o`zara ta`sirlesiw kese-kesimi σν~1043 sm2 ge ten ekenligin ko`rsetedi. Antineytrinonin` barlig`i veta-idiraw teoriyasina tiykarlang`an. Ha`mde soni da esletip o`tiw kerek, neytronnin` sxemasi boyinsha idirawi onin` u`sh bo`leksheden (r, β, ν) duzilgenin ko`rsetpeydi: r, β, ν ler idiraw waqtinda payda boladi. Bul atomnin` bir energetikaliq haldan basqasina o`tkende foton shashrawina uqsaydi. Atomda «tayar» foton bolmag`aninday, neytron ishinde «tayar» bo`leksheler joq. Neytrino menen antineytrino birdey emesligin 1956 jilda R.Devis o`z ta`jriybelerinde da`lilledi. Haqiyqattan, neytrino menen antineytrino birdey bolsa, siyaqli reaktsiya da baqlanar edi. R.Devis u`lken ko`lemdegi to`rt xlorli uglerod antineytrino ag`iminda nurlandirilip, uzaq guzetiwler dawaminda reaktsiya na`tiyjesinde birde bir 37Ar payda bolmag`anin ko`rsetti. Ha`zir neytrino-antineytrino juplig`inin` basqa tu`rleri de bar. Joqarida biz ko`rgen elektron-neytrino ha`m elektron-antineytrinolardan basqa ja`ne mion-neytrino ha`m mion-antineytrinolar 1962 jilda tabildi. Olar π+ ha`m π- - mezonlardin` μ+ ha`m μ- - mezonlarg`a bo`lekleniwi na`tiyjesinde boladi. π+→ μ++νμ π-→ μ- + 1970 jilda awir τ-leptonnin` bo`liniwi na`tiyjesinde bolatug`in neytrino ha`m antineytrinonin` u`shinshi tu`ri ashildi τ-leptonnin` massasi biraz awir (mτc2=1,9 GeV) proton massasinan derli eki ese u`lken, ol idirawda mion ha`m adronlar (awir bo`leksheler) payda boladi. τ+→ μ+ + νμ + τ-→ μ- + +ντ τ+→ + adronlar τ-→ ντ + adronlar Download 1.4 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|