O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi mirzo ulug’bek nomidagi o’zbekiston milliy universiteti fizika fakulteti biotibbiyot fizikasi 3-bosqich 1901-guruh

4.Myossbauer effekti va uning qo’llanilishi.
Yadrolarning gamma-nurlanishlari Myossbauer effekti deb nomlangan qiziq bir hodisa bilan bog’langan. Mazkur effektni 1958-yilda nemis fizigi R. Myossbauer kashf qilgan va bu kashtiyot uchun 1960-yilda fizika bo‘yicha Nobel mukofotiga sazovor bo’lgan. Myossbauer effekti deb gamma-kvantlarning rezonans yutilishiga aytiladi. Bu effekt yorug‘lik kvantlarining atomda rezonans yutilishining yadroviy analogiyasi hisoblanadi.
Yadrodan chiqqan gamma-kvanti yadroning uyg‘onish energiyasining hammasini olib ketmaydi. Bu energiyaning bir qismi yadroning tepki energiyasiga sarfianadi:
(16)
Yadroni E energiyagacha uyg‘otish uchun unga energiyasi quyidagiga teng bo‘lgan gamma-kvant yutilishi lozim:
(17)
sababi, energiya va impuls saqlanish qonuniga asosan gamma-kvant energiyasining bir qismi yadroning harakatlanish energiyasiga sarf bo’ladi. Natijada chiqarilgan va yutilgan gamma-kvant energiyasi 2 (tepki yadro energiyasi orqali ifodalangan) kattalikka mos tushmaydi.[10]
Kvant fizikasi nuqtai nazaridan qaraganda har bir uyg‘ongan energetik sath cheksiz nozik emas, balki u ∆E tabiiy kenglik deb nomlangan kenglikka ega. Tabiiy kenglik G bilan belgilanadi. 8-rasmda energetik sath va chiziqning tabiiy kengliklari keltirilgan. Tabiiy kenglik noaniqlik munosabati orqali aniqlanadi.
8-rasm. Uyg’ongan holat sathi va chizig’ining tabiiy kengligi.[10]
Rezonans yutilish shartini quyidagi ko‘rinishda yozish mumkin:
G > (18)
bu yerda
(19)
G — energetik sathning tabiiy kengligi, f - uyg‘ongan holatdagi yadroning yashash vaqti.
Uyg‘ongan holatda yadroning f yashash vaqti qanchalik kichik bo’lsa, uning mazkur holatdagi energiyasining noaniqligi shunchalik katta bo’ladi. Aksincha, uyg'ongan yadroning f yashash vaqti qanchalik katta bo‘lsa, energiyasining qiymati shunchalik aniq va gamma-kvantning monoxromatiklik darajasi katta bo‘ladi.
Misol tariqasida 129 keV energiyali uyg‘ongan holatga va f = s o‘rtacha yashash vaqtiga ega bo’lgan yadrosini olamiz. (18) formula bo‘yicha mazkur energetik sathning kengligini aniqlaymiz:
(20)
Yadro olgan tepki energiyasi (16) formula bo’yicha aniqlanadi:
= (21)
Bu hisoblashlarni yadrosi uchun ham ko’rib chiqamiz. yadrosi yadrosining b-parchalanishi natijasida uyg’ongan holatda hosil bo’ladi(9-rasm).
Uning gamma-kvantining energiyasi va yashash vaqti energetik sathning kengligini (14) formula bo’yicha aniqlaymiz:
(22)
Yadro olgan tepki energiyasi:
= (23)
Demak, keltirilgan ikkita misolda ham yadroning tepki energiyasi nurlanish chizig‘ining tabiiy kengligidan ancha katta ekan. Boshqacha aytganda, yadro tomonidan chiqarilgan gamma-kvantni shu turdagi yadro yuta olmas ekan. Bu esa erkin atomda yadro rezonansi sodir bo‘lishini inkor qiladi. Ta’kidlab o‘tamiz, optik o‘tishlaming energiyasi yadro o‘tishlariga nisbatan marta kichik va (23) shart optik yutilishlar uchun o‘rinli bo‘ladi. Agar tepki energiyasi qiymatini chiziqning tabiiy kengligi kattaligigacha kamaytirishga erishilsa, unda gamma-kvant energiyasini quyidagi nisbiy aniqlik bilan o’lchash mumkin bo‘lar edi:
(24)