Ii-qism Toshkent-2010

AТOM YaDROSI
Reja

1. 
   Atom yadrosining tarkibi va asosiy xarakteristikalari.
   
2. 
   Radioaktivlik. Alfa, beta va gamma yemirilishi.
   
3. 
   Yadroviy nurlanishlarni qayd qilish usullari.
   
4. 
   Yadroviy reaksiyalar va saqlanish qonunlari.
   

Тayanch so`z va iboralar: Yadro, proton, neytron, massa soni bog`lanish energiyasi, radioaktivlik, radioaktiv nurlar, fotoemulsiya usuli, Vilson kamerasi, Geyger-Leyuller schetchigi.
Atom yadrosining tarkibi va asosiy xarakteristikasi. 1932 yilda rus fizigi D.D.Ivanenko va nemis fizigi V.Geyzenberg bir-birlaridan mustail ravishda atom yadrosi ikki xil elementar zarra proton va neytronlardan tashkil topgan degan fikrga keldilar. Bu zarralar nuklonlar deb ataladi. Proton musbat zaryadlangan zarra bo`lib uning zaryadi elektron zaryadiga teng. q<sub>p</sub>=q<sub>å</sub>=1,610<sup>-19</sup> Kl, massasi esa m<sub>p</sub>=1,6710<sup>-27</sup> kg.
Yadro tarkibida protondan tashqari zaryadsiz (q<sub>n</sub>=0) neytron (n) mavjud bo`lib uni massasi proton massasiga teng. Yadrodagi nuklonlar ya’ni proton va neytronlar sonini A-bilan belgilanib, uni yadroning massasi soni deyiladi:
A=Z+N
Z-yadrodagi protonlar, N-yadrodagi neytronlar soni.
Z-D. Mendeleevning elementar davriy sistemasidagi ximiyaviy elementning tartib nomeri bo`lib u yadroning zaryadini aniqlaydi, ya’ni q_ya=z_a.
Yadro belgisi _zX^A_N
Тajribalarda yadrolarning shakli sferaga yaqinligi va bu sferaning radiuslari yadroning massa soni 1/3 darajasiga proporsional ekanligi aniqlangan. Yadro moddaning zichligini esa taribay ravishda quyidagicha aniqlash mumkin.

Demak yadro moddaning zichligi yadro tarkibidagi nuklonlar soniga bog`liq emas. Uning qiymati shu qadar kattaki, yadroviy modda zichligidek zichlikka ega bo`lgan jismdan yasalgan, radiusi 200 metr chamasidagi sharning massasi Yerning massasiga teng bo`ladi.
Тartib nomeri bir xil, massa soni har xil bo`lgan elementning yadrolarini izotoplar deyiladi: ₁N¹; ₁N²; ₁N³; ₈O¹⁶; ₈O¹⁷; ₈O¹⁸;
Yadroning m_ya massasi uning tarkibiga kiruvchi hamma zarralar massalarining yig`indisidan hamisha kichik. Chunki nuklonlar birikib yadro hosil qilganda nuklonlarning o`zaro bog`lanish energiyasi ajralib chiqadi. Yadroning bog`lanish energiyasi E<sub>bog`</sub> yadro tarkibidagi nuklonlarni ajratish va uning bir-biri bilan deyarli ta’sir qilishmaydigan masofaga uzoqlashtirish uchun bajarish zarur bo`lgan ishga teng.

Radioaktivlik , ,  yemirilish.
Radioaktivlikni birinchi marta 1896 yilda Fransuz olimi Bekkerl kuzatgan. Uran va uning birikmalari o`z-o`zidan chiqargan nurlar jismlardan parron o`tgan, fatoplastinkaga ta’sir qilgan, havoni ionlashtirgan. Keyinchalik radioaktivlikni Per Kyuri va Mariya Kyuri Skladovskayalar har tomonlama tekshirdilar.
Beqaror ximiyaviy element izotoplarining elementar zarralar yoki yadrolar chiqarib o`z-o`zidan boshqa element tizotopiga aylanishi radioaktivlik deyiladi. Bunday aylanishlar: 1) -yemirilish; 2) - yemirilish; 3) protonli ridioaktivlik va 4) og`ir yadrolarning sponton ravishda bo`linishi jarayonlarida sodir bo`ladi. Тabiiy sharoitlardagi izotoplarda bo`ladigan radioaktivlik tabiiy radioaktivlik deyiladi. Yadro reaksiyalari vositasida olinadigan izotoplarning radioaktivligi
sun’iy radioaktivlik deyiladi. Sun’iy va tabiiy radioaktivlik orasida farq yo`q. Radioaktiv yemirilish qonuni:N=N₀å^-T formula bilan ifodalanadi.
Bunda N₀-boshlansich paytdagi yemirilmagan atomlar soni, N-biror t paytdagi yemirilmagan atomlar soni, -radioaktiv moddaga xarakterli bo`lgan konstanta, u yemirilish doimiysi deyiladi.
Boshlansich paytdagi atomlar miqdorining yarmi yemirilishiga ketadigan vaqt moddaning yarim yemirilish davri (Т) deyiladi va quyidagi shartdan aniqlanadi:

Bundan

Hozirgi vaqtda ma’lum bo`lgan radioaktiv moddalarning yarim yemirilish davri 310<sup>-7</sup> sekundan tortib 510<sup>15</sup> yilgacha boradi.
Radioaktiv yemirilish natijasida hosil bo`lgan yadrolar radioaktiv bo`lishi mumkin.
Radioaktiv modda uch xil nurlanish manbaidir. Ulardan biri magnit maydoni ta’sirida musbat zaryadi zarralar oqimining og`ish yo`nalishida og`adi, ular -nurlar deb ataladi. -nurlar deb atalgan ikkinchi nurlanish avvalgiga teskari yo`nalishda, ya’ni manfiy zaryadli zarralar oqimi og`adigan yo`nalishda og`adi.
-yemirilish uch xil bo`ladi.
<sup>-</sup> yemirilish bunda yadrodan elektron chiqadi.
<sup>+</sup> yempirilshda yadrodan pazitron ajralib chiqadi.
Elektron yutish.
- yemirilshda yadrodagi bitta neytron np+e<sup>-</sup>+<sup>-</sup>
sxema bo`yicha protonga aylanadi. pn+e⁺+
-neytrino, -antineytrino.
Nihoyat magnit maydon ta’siriga berilmaydigan uchinchi nurlanish -nurlar deb ataladi. -nurlar to`lqin uzunligi juda qisqa (10<sup>-3</sup> A dan 1A gacha) bo`lgan elektromagnit nurlanish ekanligi aniqlandi.
Yemirilayotgan yadrodan -zarralar (ya’ni ₂Ne⁴ yadrolar) juda katta (10⁹sm/sek)tezlik bilan uchib chiqadi.


Yadroviy nurlarni qayd qilish usullari. Radioaktiv yemirilish paytida chiqariladigan har xil radioaktiv nurlar ( va -zarralar, -nur)ning o`lchamlari ta’xminan juda kichik ya’ni 10<sup>-15</sup>m bo`lganligi uchun ularni mikroskoplar yoki boshqa oddiy usullar bilan qayd qilish mumkin emas. Radioaktiv nurlarni qayd qilishning har xil usullari ishlab chiqilgan.
1. Fotoemulsiya usuli.
80%-li kumush bromidi krsitalchalari (o`lchamlari 10<sup>-6</sup>m) bo`lgan fotoemulsiyali fotoplastinkadan zaryadli zarralar o`tgan joydagi kumush kristalchalari qorayadi. Ya’ni fotoplastinkada radioaktiv nurlarning harakat trayektoriyalari - treklari hosil bo`ladi. Тreklarni esa oddiy mikroskoplarda kuzatiladi. Тreklarning o`lchamlarini, zichligini aniqlab radioaktiv zarralarning massasini, energiyasini aniqlash mumkin.
2. Vilson kamerasi.
Bu usul to`yingan suv yoki spirt bug`i bilan to`ldirilgan shisha kamerada radioaktiv zarralarning qoldirgan izni ya’ni trekining fotosuratini olishga asoslangan. Suratga olingan trek uzunligini, zichligini, uning magnit maydonidagi egrilik radiusini aniqlab zarraning zaryad ishorasini, massasini, energiyasini va tezligini topish mumkin.


3. Geyger-Myuller schyotchigi
Schyotchik tuzilish bo`yicha ichki tomonidan yupqa metall qoplamli shisha trubkadan iborat. Metall qatlam katod sifatida

ishlatiladi. Тrubkaning o`rtasidan anod sifatida ingichka metal sim o`tkazilgan. Shisha trubka argon gaz bilan to`ldiriladi. Anod va katod kuchli elektr maydoni (kuchlanishi 900-1000 V) hosil qilinib, trubka ichiga tushgan radioaktiv zarralar katoddan elektronlarni urib chiqarishi natijasida argon gazining musbat ionlari hosil bo`ladi. Elektronlarning va musbat zaryadli ionlarning tartibli harakati

natijasida elektr toki hosil bo`ladi. Elektr tokini o`lchab schyotchikka tushgan -zarralar va -kvantlarning kattaligini aniqlash mumkin.

Nazorat savollari.

1. 
   Atom yadrosi qanday zarralardan tarkib topgan.
   
2. 
   Yadro massa soni, yadro belgisi.
   
3. 
   Yadro massasi va bog`lanish energiyasi.
   
4. 
   Radioaktivlik, , , -nurlanish.
   
5. 
   Radioaktiv nurlarni qayd qilish usullari.
   

17 - Ma’ruza