Mundarija kirish I bob yadro va elementar zarralar Yadroni modellar orqali tasavvur qilish zarurligi. I bob

2.1.Yadro modellari klassifikatsiyasi.Tomchi modeli.
Dastlabki yadro modellaridan biri N. Bor tomnidan taklif qildiingan. Bu modelga ko’ra yadro zichligi juda katta (10¹⁴g/sm³) bo’lgan siqildimaydigan suyuqlik tomchisi deb karaladi. Yadro xajmini nuklonlar soniga proportsionalligi va turli yadrolarda nuklonlar bog’lanish o’rtachai energiyalari taxminan doyimiligini yadro moddasi bilang so’yo’klik tomchisining o’xshishligidan darak beradi. Bunday model yadroning tomchi modeli deyiladi. O’nda yadro no’mari so’yo’klik molekulalari orasidagi kuchlargsha o’xshab to’yinish harakteriga ega:
Istalgan yadroning massasi va bog’lanish energiya spini yarimemperik formulasini chiqarishda tomchi model juda foydali bo’ldi.Bu model yadroning protonlar neytronlar va alfa zarralar bilan ta’sirlashuvida yuzaga keladigan ayrim xususiyatlarini tushuntirdi, shuningdek neytron yadro bilan to’knashgandat nima uchun neytron yutilib ortikcha energiya gamma kvantlar shaklida ajralib chiqishinitushuntirish mumkin. Nuklonlarning yadro ichida nixoyatda katta zichlikka ega bo’lishi va yadro ta’sirlarning kuchliligi tufayli yadroga kirgan neytron o’z energiyasini boshqa nuklonlarga berib, shu erda koladi.natijada bu elementning boshlangich yadroga nisbatan ortikcha bitta neytronga ega bo’lgan yangi izotop hosil bo’ladi. Yadroga neytron orqali kirgan energiya hamma nuklonlar orasida bir zo’mda taksimlanadi. Yadro nuklonlarning yanada tezrok harakati bilan harakterlanadigan qo’zg’algan holatga o’tadi. Shuning uchun qo’zg’algan yadroni kizdirilgan tomchi yadro deb karash va yadro «temperaturasi» tushunchasini kiritish mumkin. Agar yutildgan nuklon o’zi bilan yadroga 10 Mev energiya olib kirsa, qo’zg’almas yadroning temperaturasi
bo’ladi.
Yadro tomchi muvozanat holatida R radiusli sferik shaklga ega bo’ladi. Yutilgan nuklon esa yadroni deformatsiyalaydi. Sirt taranglik yadro shaklini qayta tiklovchi kuch rolini o’ynaydi. Natijada yadro tomchi sirtida to’lqin uzunligi bo’lgan sirt to’lqinlar vujudga keladi.l tomchi sirtidagi to’lqin do’ngliklari soni. To’lqin chastotasini qiymati
(1)
M-yadro massasi, sirt taranglik koeffitsenti. Yadro tomchisini tebranma energiyasi
bu erda va
(2)
Bu energiyani yadroning qo’zg’algan holatlari energiyasi deb talkin qildiish mumkin. (2) formua asosida hisoblangan energiya qiymatlari yadroning quyi qo’zg’algan satx energiyalariga nisbatan ancha katta bo’lib chiqdi. Undan tashkari tajribada ko’rsatilgan energiya satxlari tomchi modeli bo’yicha hisoblanganga karaganda bir-biriga ancha yaqinrok joylashgan bo’ladi. Shunday qilib yadroning so’yo’k tomchi modeli qo’zg’algan holatlarning sonini va energiyalarini tushuntirib bera olmaydi. Agar qo’zg’alish energiyasini faqat bir nuklon o’zida to’plab olsa, o’ yadro tortishish kuchlarini engib, yadrodan tashkariga o’chib chiqishi mumkin. Qo’zg’alish kuchli bo’lmaganda bu jarayonning sodir bo’lish extimoli ham odatda yangi yadroning qo’zg’alish energiyasi ancha oldin gamma kvantlar ko’rinishida nurlanib,yadro asosiy holatga qaytadi. Ba’zi hollarda neytronlar ortikligi natijasida yadro bekaror bo’lib koladi. O’nda parchalanish natijasida neytronlardan biri protonga aylanadi. Kuchli qo’zg’alishlarda yadro bitta yoki bir necha neytron chiqarishi mumkin. Bu jarayon tomchi modelida suyuqlikdan molekulalarning bug’lanishiga o’xshash qilib olindi. Tomchi model yadrolarning ko’pgina xususiyatlarini tushuntirib bera olmadi. Masalan yadroga o’chib kirgan neytronlarva protonlar ko’pincha yadrodan o’chib kirgan energiyasiga teng energiya bilan chiqib ketishi aniqlandi. Agar yadroga o’chib kirgan nuklonning kinetik energiyasi boshqa nuklonlar o’rtasida tezgina taksimlansa, so’ngra bu energiyani bir nuklonga qaytadan yigilishi extimolligini bunchalik katta bo’lishini to’shunish kiyin. Tajribalarda neytronlar yoki protonlar yadroni kesib o’tayotib,yadro nuklonlaribilan ko’p marta noelastik to’qnashuvlarga o’chrayvermasligi to’la aniqlandi. Yadroning tomchi modeli ma’lum neytonlar va protonlar soniga ega bo’lgan yadrolarning aloxida barkaror ekanligini tushuntira olmadi. Yadroning suyu’k tomchi modeliga asoslanib, Vaytszenner deyarli barcha yadrolar uchun tajribalarga qanoatlanarli ravishda to’gri keladigan yadro bog’lanish energiyasining yarim emperik formuasini taklif qildidi. Agar yadro cheksiz bo’lganida edi,bog’lanish energiyasi yadroning xajmiga to’gri proportsional bo’lar edi. Lekin real yadrolarning sirti bo’lmaganligi va chegarada turgan nuklonlar to’yinmaganligi sababli bog’lanish energiyasi kamayadi. Barcha nuklon juftlari orasidagi kulon itarishish yadro bog’lanish energiyasining yanada kamayishiga olib keladi. Bu model asosida yadrolarning bo’linishini tushuntirish oson. Masalan yadrodagi protonlar kulon o’zaro ta’sir energiyasining sirt deformatsiyasiga ta’siri ning katta qiymatlarida sezilarli bo’ladi. Agar protonlarning kulon itarishish energiyasi sirt energiyasining energiyasidan katta bo’lsa, shartni kanotlantiradigan yadro sirt deformatsiyalariga nisbatan barkaror bo’lolmay qoladi va o’z-o’zidan 2ga parchalanadi. Yadroning bo’linishiga nisbatan barkarorlik sharti
(3)
Tajriba natijalariga mos keladi. Shunday qilib tomchi model bo’linishiga nisbatan yadroning barkarorlik chegarasi xaqida to’gri xo’losalar beradi. Lekin tomchi modeli yadroning qo’zg’algan holati xossalarini tushuntirtira olmaydi.