Oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi farg’ona davlat universiteti “fizika-texnika” fakulteti “fizika” kafedrasi

1.2 Gamma nurlarining o’zaro umumiy hossalari
Gamma nurlanish. Bu elektrоmagnit nurlanish bo’lib, radiоaktiv aylanishlarda atоmlarning yadrоlar chiqarishidan hоsil bo’ladi. O’z tabiati bilan gamma-nurlanish rentgen nurlariga, ammо ancha ko’p energiyaga ( to’lqin uzunligi kam bo’lganda) ega bo’ladi. Gamma-nurlari zaryadga ega emas, tоvush tezligida tarqaladi. Gamma nurlari iоnlash qоbiliyatiga qarab beta-zarrachalardan yuz marta, al fa-zarrachalardan bir necha o’n ming marta kamdir. Gamma nurlari eng yuqоri o’tkazuvchanlik qоbiliyatiga ega. Bu nurlar havоda 3 km gacha tarqala oladi.
Gamma nurlanish bu elektromagnetik nurlanishdir. Bu oddiy holda gamma nur deb talqin qilinadi va roentgen nuriga juda yaqin turadi. Roentgen nuri qachonki orbitadagi elektronlar quyi energetik sathga o’tganda yoki atomga tez harakatda yaqinlashayotgan elektronlar atomning elektr maydoni ta`sirida yo’nalishi o’zgartirilganda yoki susaytirilganda vujudga keladi. Gamma nur qo’zg’atilgan yadro yemirilishi va yadroviy reaksiyalar natijasida paydo bo’ladi. Chunki gamma nur massa va zaryadga ega emas, shuning uchun uni to’xtatish juda mushkul va moddadan o’tish qobiliyati juda yuqori. Kichik original gamma nuri bir necha funt betondan yoki bir necha metr suvdan o’tishi mumkin. Gamma nurining moddalar bilan ta`sirlashuvida quyidagilar nazarda tutiladi. Birinchi galda fotoelektrik effekt. Kichik energiyali gamma atomga zarba bersa, orbitadan elektronning ajralishi hisobiga (odatda ichki qobig’ida) gammaning to’la energiyasi oshadi. Bunga sabab atomning ionizatsiyasi va katta energiyali elektronning hadalishi. Bu reaksiya kichik energiyali gammalarning katta atom atom og’irligiga ega bo’lgan materiallardagi ta’sirlashuvida yaqqol namoyon bo’ladi, agar gamma taxminan 1 MeV energiyaga ega bo’lsa bu jarayon bazo’r sodir bo’ladi. Har qanday gamma energiyasi electron bog’lanish energiyasining ortiqcha qismi hisoblanadi va u elektron kinetik energiyasi ko’rinishida tashiladi.
Gammalarni kuchsizlantirishning ikkinchi usuli Kompton sochilishi deyiladi. Gamma orbital (tashqi qobiq) yoki erkin elektronlar bilan ta’sirlashadi, lekin, bu holda foton energiyasining juda oz qismini yo’qotadi. Haqiqiy energiya yo’qolishi gamma nurining sochilish burchagiga bog’liq (0^o dan 180^o gacha) bo’ladi. Gamma kichi energiya bilan davom etadi va energiya farqi electron tomonidan yutiladi. Bu reaksiya gamma energiyasining 0,1 MeV va undan katta qiymatlari uchun o’rinli. Kompton sochilishida foton elektrondan sochiladi, natijada sochilgan electron (Kompton elektron) va kichik energiyali foton fujudga keladi. Agar biz harakatsiz elektronni erkin va hordiqda deb faraz qilgudek bo’lsak, u holda relativistic nazariyani formulani aniqlash uchun qo’llashimiz mumkin:

Yuqori energetik qavatlarda kuchsizlantirishning uchinchi usuli qo’llaniladi. Bu juftlik-hosil-qilish usulidir. Yuqori energiyali gamma yadrodan yetarlicha yaqin o’tsa, gamma mutlaqo yo’qoladi, natijada elektron va pozitron vujudga keladi. Bu reaksiyani malga oshirish uchun gammaning dastlabki energiyasi kamida 1,02MeV bo’lishi zarur. 1,02MeV dan katta bo’lgan har qanday energiya elektron va pozitron o’rtasida kinetik energiya sifatida ulashiladi. Katta energiyali gammalar uchun juftlik-hosil-qilish katta ehtimol bilan oshadi. Agar biz foton nurini x qalinlikda deb qarasak, biz (umumiy chizig’iy kuchsizlantirish koeffisenti) ga ega bo’lamiz, soda holda (mos ravishda, fotoelektrik yutilish, Kompton sochilishi, juftlik-hosil-qilish koeffisientlari). Intensivlikda qisman yo’qotilish:

Gamma- nurlanish yadroda massa soni zaryadi o’zgarmaydi,faqat energiya o’zgarishi ro’y beradi. Gamma-nurlanish yadroning uyg’ongan holatdagi holatlar energiyasining ayrimasiga teng bo’lgan diskret energiyali nurlanishlardir.
Gamma-nur tinch holatdagi massasi nolga teng ,zaryadsizspini i=1ga teng bo’lgan qisqa elektromagnit to’lqindir.
Gamma-nurlanish yadro ichida ro’y beradi,chunki alaohida nuklon gamma nurlanish bermaydi.,betta yemirilish nuklonlarga xos bo’lsa,gamma-nurlanish yadroga hos jarayondir.
Gamma-nur(alfa –betta yemirilishdan so’ng ),yadro reaksiyalaridan keyin vujudga keladi.Uning energiyasi yemirilishdan keying energiyasida 10 keV-5 MeV gacha ,reaksiyadan keyin esa ~20 MeV gachayetishi
Gamma-nurlanish yadro ichida ro’y beradi,chunki alaohida nuklon gamma nurlanish bermaydi.,betta yemirilish nuklonlarga xos bo’lsa,gamma-nurlanish yadroga hos jarayondir.
Gamma-nur(alfa –betta yemirilishdan so’ng ),yadro reaksiyalaridan keyin vujudga keladi.Uning energiyasi yemirilishdan keying energiyasida 10 keV-5 MeV gacha ,reaksiyadan keyin esa ~20 MeV gacha yetishi mumkin.
Gamma-nurlanish yadrodagi nuklonlarning yadro elektromagnit maydoni bilan ta’sirlashuviga ko’ra vujudga keladi.
Foton yoki gamma kvantlarining massasi nolga teng bo’lganligidan ular l orbita momentiga ega bo’lmaydi.Fotonlar holatini belgilashda multipol tushunchasidab foydalaniladi.Bu holat elektromagnit maydonning multipoli Lh va juftligi bo’lgan holatdir.Multipollar L= 1 bo’lganda dipol, L=2 bo’lganda kvadratrupol,L=3 bo’lganda oktupol va h.k nomlar bilan ataladi.
Nuklonlar yadro bilan ta’sirlashuvida yadro zaryadlarining qayta taqsimlanishi elektr E, spin va orbital magnit momentlarining qayta taqsimlanishi esa magnit M tipidagi nurlanishlar vujudga keladi .Yadrodan chiquvchi kvantlarining energiyasi keV larf=danbirnecha MeV largacha bo’ladi.SHunga mos ravishda keltirilgan to’lqin uzunligi:
ch/E
2* 10^-10 5*10^-14 m atrofida bo’ladi