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

3.3 Elektron positron juftining hosil bo’lishi va bog’liqlik tomonlari
Moddaga tushayotgan gamma kvant energiyasi bo’lganda fotoeffekt Kompton effektlari bilan bir qatorda elektron-pozitron jufti ham xosil bo’ladi. Elektron-pozitron jufti atom yadrosining elektr maydonida yuz beradi. Bu jarayonda yadroga tepki energiya ko’rinishida energiya beriladi. Shuning uchun gamma-kvant energiyasi 1,02 MeV dan katta bo’lgandagina elektron-pozitron jufti hosil bo’lishi mumkin. Hosil bo’lgan elektron-pozitron jufti orasidagi burchak gamma-kvant energiyasiga teskari proporsional ravishda o’zgaradi.
Elektron asosiy zarra bo'lib, moddaning strukturaviy birliklaridan biridir. Tasnifiga ko'ra, bu fermion (yarim butun spinli zarracha, fizik E. Fermi nomi bilan atalgan) va lepton (kuchli o'zaro ta'sirda ishtirok etmaydigan yarim butun spinli zarralar, to'rttadan biri). fizikadagi asosiylari). Barion boshqa leptonlar kabi nolga teng.
Yaqin vaqtgacha elektron elementar, ya'ni bo'linmas, strukturasiz zarra deb hisoblangan bo'lsa, hozir olimlar boshqacha fikrda. Zamonaviy fiziklarning fikricha, elektron nimadan iborat.
1846 yilda nemis fizigi Vilgelm Veber o'z ishida "elektr atomi" tushunchasidan foydalanila boshlandi. Maykl Faraday "ion" atamasini kashf qildi, bu hozir, ehtimol, hali maktabdan ma'lum. Nemis fizigi va matematigi Yuliy Plyukker, Jan Perren, ingliz fizigi Uilyam Kruks, Ernst Rezerford va boshqalar kabi ko'plab taniqli olimlar elektr tokining tabiati bilan shug'ullangan.
Shunday qilib, Jozef Tompson o‘zining mashhur tajribasini muvaffaqiyatli yakunlab, atomdan kichikroq zarracha mavjudligini isbotlagunga qadar bu sohada ko‘plab olimlar ishlagan va agar ular bu ulkan ishni bajarmaganlarida kashfiyotni amalga oshirib bo‘lmas edi.
Bu gamma energiyasi 1,02 MeV dan oshganda mumkin bo'ladi va 5 MeV dan yuqori energiyada yutilish mexanizmi sifatida muhim ahamiyatga ega (qo'rg'oshin uchun o'ngdagi rasmga qarang). Bilan o'zaro aloqada elektr maydoni yadroning, tushayotgan fotonning energiyasi elektronning massasiga aylanadipozitron juftlik. Ikkala zarrachaning ekvivalent tinchlik massasidan oshadigan har qanday gamma energiyasi (jami kamida 1,02 MeV) juftlikning kinetik energiyasi va chiqadigan yadroning orqaga qaytishida paydo bo'ladi. Pozitronning oxirida oralig'i, u erkin elektron bilan birlashadi va ikkitasi yo'q bo'lib ketadi, so'ngra bu ikkalasining butun massasi har biri kamida 0,51 MeV energiya (yoki yo'q qilingan zarralarning kinetik energiyasiga ko'ra yuqori) bo'lgan ikkita gamma fotonga aylanadi.
Ushbu uchta jarayonning har qandayida tez-tez hosil bo'ladigan ikkilamchi elektronlar (va / yoki pozitronlar) ko'p ishlab chiqarish uchun etarli energiyaga ega ionlash o'zlari.
1980-yillarda sovet olimlari elektronni uchta kvazizarraga bo'lish mumkinligini taklif qilishgan. 1996 yilda uni spinon va xolonga boʻlish mumkin boʻlgan va yaqinda fizik Van den Brink va uning jamoasi tomonidan zarracha spinon va orbitonga boʻlingan. Biroq, bo'linishga faqat maxsus sharoitlarda erishish mumkin. Tajriba juda past haroratlarda o'tkazilishi mumkin.
Elektronlar mutlaq nolga, ya'ni -275 daraja Selsiyga "sovushganda" ular amalda to'xtab qoladilar va xuddi bitta zarrachaga qo'shilgandek, o'zaro materiyaga o'xshash narsalarni hosil qiladilar. Bunday sharoitda fiziklar elektronni tashkil etuvchi kvazizarralarni kuzatishga to’g’ri keladi.
Bundan tashqari, gamma nurlari, ayniqsa yuqori energiya nurlari, atom yadrolari bilan o'zaro ta'sirlashishi mumkin, natijada zarralar fotodisintegratsiyayoki ba'zi hollarda, hatto yadroviy bo'linish (fotofiziya
Yuqori energiya (80 GeV dan ~ 10 gacha TeV) uzoqdan kelgan gamma nurlari kvazarlar taxmin qilish uchun ishlatiladi ekstragalaktik fon nuri koinotda: eng yuqori energiyali nurlar fon yorug'ligi bilan osonroq ta'sir o'tkazadi fotonlar va shu tariqa kiruvchi gamma-spektrlarni tahlil qilish orqali fon yorug'ligining zichligini taxmin qilish mumkin.
Yuqori energiya (80 GeV dan ~ 10 gacha TeV) uzoqdan kelgan gamma nurlari kvazarlar taxmin qilish uchun ishlatiladi ekstragalaktik fon nuri koinotda: eng yuqori energiyali nurlar fon yorug'ligi bilan osonroq ta'sir o'tkazadi fotonlar va shu tariqa kiruvchi gamma-spektrlarni tahlil qilish orqali fon yorug'ligining zichligini taxmin qilish mumkin.

XULOSA
Xulosa qilib, biz gamma nurlarining asosiy xususiyatlarini sanab o'tamiz:

• 
  Ular yorug'lik tezligida harakat qilgandan beri ko'proq tinchlanmaydigan zarralar.
  
• 
  Shuningdek, ular elektr zaryadiga ega emas, chunki ular elektr va magnit maydonlar tomonidan burilmagan.
  
• 
  Ular juda oz miqdordagi ionlashtiruvchi kuchga ega. Radonning gamma nurlari ular 15 sm gacha po'latdan o'tishlari mumkin.
  
• 
  Ular yorug'lik kabi to'lqinlar, ammo rentgen nurlariga qaraganda ancha baquvvat.
  
• 
  Bezga singib ketgan va gamma nurlanishidan saqlanadigan radioaktiv birikma ushbu bezni plyajda olish orqali o'rganishga imkon beradi.
  

Ular juda yuqori chastotali nurlanishga ega va barcha ionlashtiruvchi nurlanish singari odamlar uchun ham eng xavfli nurlanishdir. Xavf ularning molekulalarga qaytarilmas darajada zarar etkazishi mumkin bo'lgan yuqori energiyali to'lqinlar ekanligidadir. hujayralarni tashkil etadigan, genetik mutatsiyalarga va hatto o'limga olib keladi. Yerda biz gamma nurlarining tabiiy manbalarini radionuklidlar yemirilishida va kosmik nurlarning atmosfera bilan o'zaro ta'sirini kuzatishimiz mumkin; juda oz sonli nurlar ham ushbu turdagi nurlanishni hosil qiladi.
Bugun biz ushbu turdagi portlashlarning kelib chiqish sabablarini tekshirishni davom ettirmoqdamiz. 2005 yilda ESO (Evropa Astronomik Tashkiloti) teleskoplari qisqa muddatli gamma nurlanishidan keyin paydo bo'ladigan yorug'likni aniqladilar. Ular uch hafta davomida ushbu nurni kuzatib, qisqa muddatli gamma nurlarining portlovchi manbalari neytron yulduzlarining zo'ravon birlashishi yoki qora tuynuklarning paydo bo'lishi natijasida paydo bo'lishi mumkin degan xulosaga kelishdi.