J. J. Tomson 1897-yil 29-aprelda elektronni kashf etdi. 1904-yilda esa o‘zining atom modelini tavsiya etdi. Unga ko‘ra, atom oTchami

Yadro massasi. Massa moddiy obyektning eng muhim xususiyatlardan

biri bo‘lib, jismning inersiya, gravitatsiya va energiya oMchamlari boMib

xizmat qiladi. Yadro massasi atom massasi birligida oMchanadi. Ma’lumki,

atom neytral holatda boMadi. Bir massa atom birligi tariqasida l2C

massasining 1\12 qismi olingan.
1 m.ab====1.66*g
Eynshteyn qarashiga ko‘ra, massa bilan energiya orasidagi bog`lanish

qonuniga asosan har qanday massali obyektga shu massaga mos E = me²

energiya va aksincha, E energiyaga M = Els2 tenglik bilan ifodalanuvchi

massa to‘g‘ri keladi.

1 m.a.b.ga mos keluvchi energiya



E=m=1.66*g*9*=14.94erg=931.5MeV.
Yadro fizikasida massa va energiya e V (elektronvolt) larda o`lchanadi.
MeV=4.8*CGSEB=1.6*erg=1.6*J
yoki

MeV = 4,8-lO-'°CGSE B= 1,6- 10'12erg = 1,6- J :

yoki
1 eV=l,6*Kl*1V=1.6*

1 eV dan katta birliklari keV, MeV, GeV va h.k. Bunda:

1 ke V = 103 eV;

1 MeV = 106 eV;

1 GeV = 109 eV.

Nisbiylik nazariyasiga asosan massa bilan tezlik orasidagi bog`lanish:

M= 1.2

Bu yerda MvaM₀~ V tezlik bilan harakat qilayotganva tinch holatdagi

jismlar massasi.

Relyativistik mexanikaga asosan 3 tezlik bilan harakat qilayotgan

jismning to`la energiyasi



E = M₀c²+T
boladi, bunda M₀c² jismning tinch holatdagi energiyasi, T - uning kinetik

energiyasi.

Ikkinchi tomondan E = Mc² = , ° bo`lgani uchun harakatdagi

jismning kinetik energiyasi:

T=

Yadro fizikasida yana quyidagi formula ham ishlatiladi.

Bu formulada

M - massali jismning relyativistik impulsidir uni E = Mc² dan keltirib

chiqarish mumkin.

Haqiqatan:

Relyativistik holat uchun kinetik energiya T va impulsi P orasidagi

Bog`lanishni formulalarga ko‘ra, keltirib chiqarish mumkin:

Yoki
T(2M₀c²+T)=P²c²

Atom yadrosi nuklonlardan iborat murakkab sistema bo`lgani uchun uning

energiyasi nuklonlar ichki harakat energiyasi bilan belgilanadi. Nuklonla"

ichki harakat energiyasi qancha katta bo‘lsa, shuncha tinch holatdagi massasi

M0 = E/c2 katta bo`ladi. Yadroning asosiy holatiga tinch holatdagi massaning

va energiyasining eng minimal qiymati mos keladi. Ya`ni nuklonlar

harakatining minimum harakati (chastotasi) asosiy holat deyiladi. Yadro

tashqaridan energiya qabul qilsa, energiyasi ortadi, natijada yadro diskret

uyg‘ongan E ₁ E₂ ... holatlarga o‘tadi, mos ravishda massasi ham

ga ortadi

E₂
E₁

E₀
rasmda E₀ energiya yadroning asosiy holati, E₁ E₂ lar uyg‘ongan

holat energiyalari. Har bir yadro o‘ziga xos uyg‘onish energiyalariga ega

boladi, yadroning uyg‘onish energiyasi qanday yol bilan uyg‘onishiga

bogliq emas.,

rasm. Yadroning asosiy va uyg‘ongan holatlari.

Barcha yadro jarayonlari energiyaning saqlanishi bilan ro‘y beradi.

Atom massalarining aniq qiymati mass-spektrometrik texnika yordamida

tajribada aniqlanadi. Mass-spektrometrlarning harxil turlari mavjud. Odatda

musbat zaryadlangan ionlaming zaiyadi ularning massasiga bo‘lgan nisbati

elm, magnit va elektr maydonlarning umumiy ta’siri natijasida ionlar

dastasining og‘ish kattaligi orqali aniqlanadi.

Hozirgi zamon mass-spektrometrlari vodoroddan to rtib hamma

elementlaming massalarini millionning 0,02 ulushi qadar aniqlikda o‘lchash

imkonini beradi.

Atom yadrolari massasini boshqa usullarda ham yuqori aniqlikda o`lchash

mumkin. Masalan, yadroviy reaksiyalar, radioaktiv yemirilishlarda energiya

balansini tahlil qilishlik va radiospektroskopik, mikroto‘lqin va boshqa

usullar.

Yadrodagi nuklonlar miqdorlariga qarab, izotop, izobar, izoton, ko‘zguli

yadrolar deb ataladi.

Bir xil zaryadga (Ze), ya’ni bir xil sonli protonga, ammo har xil massa

soni Aga ega boMgan yadrolarga izotoplar deb ataladi.

Masalan, lgO, 'gO, 'gO protonlar soni bir xil, neytronlar soni turlicha,

bu yadrolar elementlar davriy sistemasida bir joyda joylashadi. Izotoplar

bir xil kimiyoviy va optik xususiyatlarga egadir. Lekin fizik xususiyatlari

massa soni, toq-jufitliklari va hokazolari turlichadir.

Massa soni A bir xil, zaryadlari har xil yadrolarga izobar y a d ro la r deb

ataladi.

Masalan: '°Be, i05B, ‘6°C

Izobarlarning kimiyoviy xususiyatlari turlicha, fizik xususiyatlari, nuklon

soni bir xil bo`ladi. Lekin massa sonlari bir xil bo`lganda ham izobar yadrolar

massalari birmuncha farq qiladi.

Birinchi yadroning protonlari ikkinchi yadroning neytronlariga, ikkinchi

yadroning protonlari birinchi yadroning neytronlariga teng bo`lsa, ko‘zguli

yadrolar deb ataladi.

Masalan: 0'rc - ≫ \ p , \H 2~ ^ \H e x, ] B e 2-> 73L i4

Ko‘zguli yadrolardan biri radioaktiv bo`ladi. Har qanday o ‘zgarishlardan

so‘ng bir-biriga o ‘tadi.

Bu yadro xususiyatlari bir-biriga ancha yaqin. Ko‘zguli yadrolar yadro

kuchlar tabiatini va yadro kuchlarga elektromagnit maydonning hissasini

aniqlashda keng qo`llaniladi. Neytronlari bir xil boMgan yadrolarga izotonlar

deb ataladi.

.

Yadrolarning o‘lchami va zichligi

Yadro o`lchami - yadroning mavjudlik sohasi yoki yadro kuchlarning

ta’sir sferasidir.

Yadroning o`lchami (radiusi) Я~10ч5/и bo`lib, atom radiusidan 105

marotaba kichikdir.

Yadro o`lchamini tajribada aniqlashning ko‘pgina usullari bor. Masalan,

elektron va neytronlarning atom yadrosidan sochilishiga ko‘ra, undan

tashqari yadro radiusini ≪ko‘zgu≫ yadrolarga, protonlarning elektrostatik

ta’sir energiyasini o‘rganish, [Л -mezonlar rentgen nurlanishni o‘rganish va

alfa radioaktiv yadrolarning yemirilish qonunini o‘rganish yo`li bilan ham

aniqlash mumkin. Yuqorida sanab o‘tilgan usullar yadroviy kuchning o‘zaro

ta ’sir sohasini yoki elektromagnit o ‘zaro ta ’sir sohasini aniqlashga

asoslangan. Turli usullar yadro taxminan shar shaklida ekanligi va aniq

chegaraga ega ekanligini hamda radiusi

R = R0Am (1.3.1)

massa soniga bog`liq ravishda otrib borishligini ko‘rsatadi. Bu yerda R0

- doimiy kattalik. Uning qiymati yadro radiusini turli usullarda aniqlashga

ko'ra, R0 = (1,2 + \,4i)F ga teng (1 Fermi = 1 0 13sm).

Tez neytronlarning sochilishiga oid tajribalardan R0 = 1,4F, a -

parchalanish natijalaridan R0 = 1,3F, zaryadli zarralar ta’sirida bo`ladigan

yadro reaksiyalari natijalariga ko‘ra R0 = 1,6F.

Yadroni shar shaklida deb qarab, (1.3.1) ifodadan hajm birligidagi zarralar

sonini topamiz:

_ A_ _ A _ 3 ____________ 3___________~ i o38 nuklon

П ~ V ~ 4/Зл- R lA ~ 4 ж R;l ~ 4 • 3,1 4 • 1 0 -3’ sm 3 ~ sm 3 ■

Yadro zichligi hajm birligidagi nuklonlar sonining massasi mNga

ko‘paytmasiga teng:

р = nmN = 1038 ИНУНП.. 1,66 • 10-24 g = 1014 - ^ г = 100 • 106 - Ц - .

sm sm' sm

Hajm birligidagi nuklonlar sonini bilgan holda ular orasidagi masofa

quyidagicha hisoblanadi:

Ko‘rinib turibdiki, yadro hajm birligidagi nuklonlar soni, yadro zichligi,

nuklonlar orasidagi masofa ham o‘zgarmas, yadro turiga bog`liq emas.

Demak, yadro nuklon lari orasidagi masofa barcha yadrolar uchun

o ‘zgarmas ekan, yadro siqilmaydi, massa soni ortishi bilan hajmi otrib boradi.

Yadro kuchlari qisqa masofada katta kuch bilan ta’sir etadi.