Радиотехник тизимлар назарияси асослари

3.9-§.Gamma-nurlanish
Gamma-nurlanishda yadroda massa soni, zaryadi o ‘zgarmaydi, faqat 
energiya o‘zgarishi ro‘y beradi. Gamma-nurlanish yadroning uyg‘ongan 
holatidagi holatlar energiyalarining ayirm asiga teng b o ‘lgan diskret 
energiyali nurlanishlardir.
Gamma-nurtinch holatmassasi nol, zaryadsiz, spini / = 1 gateng bo‘lgan 
qisqa elektromagnit toMqindir.
Gamma-nurlanish yadro ichida ro‘y beradi, chunki alohida nuklon gamma 
nurlanish bermaydi (yutmaydi), beta-yemirilish nuklonlarga xos bo‘lsa, 
gamma-nurlanish yadroga xos jarayondir.
Gamma-nur (alfa, beta-yemirilishlardan so‘ng), yadro reaksiyalaridan 
keyin vujudga keladi, uning energiyasi yemirilishlardan keyin energiyasi 
10 
k e V — 5 MeV gacha, reaksiyalardan keyin esa ~20 MeV gacha yetishi 
mumkin.
Gamma-nurlanish yadrodagi nuklonlaming yadro elektromagnit maydoni 
bilan ta ’sirlashuviga ko‘ra, vujudga keladi.
Foton yoki gamma-kvantlarning massasi nolga teng boMganligidan ular 
/ orbital momentga ega boMmaydi. Fotonlar holatini belgilashda multipol 
tushunchasidan foydalaniladi. Bu holat elektromagnit maydonning multipoli
102
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

Lh va juftligi n  bo‘Igan holatidir. Erkin fotonlar to‘la momenti L bo‘lgan 
holatlarda b o iad i. T o ia momentning har bir qiymatiga bitta juftligi musbat 
bitta juftligi manfiy b o ig a n holat to‘g ‘ri keladi.
Fotonning 
L momenti va n  -juftligi aniq b o igan holati m a iu m multipollik 
bilan xarakterlanadi. B inobarin, kvant elektrodinam ikasida 
2L karrali 
multipollik o ‘tishda foton manbaga nisbatan 
Lh harakat miqdori olib ketishi 
ko‘rsatiladi.
M ultipollarZ = 1 b o igan d a dipol, 
L = 2 boig an d a kvadrupol, L = 3 
b o ig an d a oktupol va h.k. nomlar bilan ataladi. Shunga asosan elektr dipol 
va oktupol hamda magnit kvadrupollar toq-juftlikka, aksincha m agnit dipol 
va oktupol hamda elektr kvadrupollar juft-juftlikka ega. Elektr multipollami 
E harfi bilan, magnit multipollami esa M harfi bilan belgilash qabul qilingan. 
Harfning o ‘ng tomoniga L momentning qiymati qo‘yiladi.
Masalan: elektrdipol k v a n tE l, m agnitdipol kvant M l, elektr kvadrupol 
kvant E2, magnit kvadrupol kvant M2 va h.k.
Nuklonlam ing yadro bilan ta ’sirlashuvida yadro zaryadlarining qayta 
taqsim lanishi elektr 
E, spin va orbital m agnit m om entlarning qayta 
taqsimlanishi esa magnit Aftipidagi nurlanishlar vujudga keladi. Yadrodan 
chiquvchi y-kvantlam ing enegiyalari 
keV lardan bir necha M eV gacha 
bo‘ladi. Shunga mos ravishda keltirilgan to ‘lqin uzunligi:
E  '
2 * 10“10 -r 5 * 10“14 m atrofida boTadi.
Agar fotonning toTqin uzunligi 
X . u bilan o ‘zaro ta’sirlashayotgan yadro
r
oTchami 
R dan katta, ya’ni — « 1 bo‘ Isa, odatda bu ta’sirlashuvda harakat
X
m iq d o ri m o m en ti va ju f tlik n i s a q la n ish q o n u n la ri ru x s a t etgan
m ultipollikning eng kichik qiymatlari amalga oshiriladi. Elektromagnit 
nurlanishlar nazariyasidan elektr 
E multipol nurlanishlari nurlanish toTqin 
uzunligiga bogTiq boTib, nurlanish ehtimolligi
103
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

p , ~
Magnit nurlanishlari uchun
P,
'
r
" 2‘
X
R
v
X J
(3.9.1)
(3.9.2)
Bundan ko‘rinadiki, birxil multipollikda A/nurlanishlar/s nurlanishlarga
nisbatan
( R ^ 1
\ X j
m arta qiyinlashadi. Boshqacha aytganda, berilgan
multipollik 
L da ML o ‘tish EL o ‘tishga nisbatan
' 
eh 
"
' 
h 
"
m nceR
\ P
y
l
m Pc R )
= 10
10
'
omilga yoki shuncha marotaba sekinlashgan boMadi.
Gam m ao‘tishlar ehtimolligi gamma foton energiyasi vayadroning massa 
soniga bog‘liq:
2
P, *
R P
X
e
2 I
a
21/ 1
(3.9.3)
Gamma-nurlanish ehtimolligi foton energiyasi o‘rta ortadi. Nurlanish 
multipolligi birga o ‘rta nurlanish ehtimolligi
PM 
(
r
/
x
)HM) 
P, ~ (
r
/
x
)21
' R _ '2
ga kamayadi.
Gamma-nurlanishda m a’lum tanlash qoidalari bajarilishi talab qilinadi. 
Ya’ni harakat miqdor momenti va juftlik saqlanishi bilan ro‘y beradi. 
Harakat miqdori momenti saqlanish qoidasiga ko‘ra,
|/ b - J 0| 
/ 
| / b + / 0| 
(3.9.4)
bu yerda 
Ib va /0 - yadroning boshlang‘ich va oxirgi holat spinlari. Juftlik
104
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

saqlanish qonuniga ko‘ra:
n b _ (  1V
- elektr o ‘tishlar uchun;
n
7t,
h _ (  
\
1\
/+l
) - m agnit o ‘tishlar uchun .
(3.9.5)
Nurlanish tartibi spin saqlanishiga ko‘ra, aniqlanadi, nurlanish xili (elektr 
yoki magnit) juftlik saqlanishiga ko‘ra, aniqlanadi. Shunday qilib, (3.9.4) 
va (3.9.5) formulalardan vayuqorida aytilganlardan shu narsa aniqlanadiki, 
birinchidan, multipollik / ortishi bilan gamm a-o‘tish ehtimolligi kamayadi, 
ikkinchidan, o‘zgarmas / da magnit o‘tish ehtimolligi elektr o‘tish ehtimolligi 
dan kam boMadi va uchinchidan aralash o ‘tishlarda kichik multipollikka 
ega bo‘lgan o ‘tishlar ehtimolligi katta bo‘ladi. To‘rtinchidan o‘tish energiyasi 
ortishi bilan ehtimolligi otrib boradi.
Quyidagi 3.2-jadvalda tanlash qoidasiga ko ‘ra, juftlik o ‘zgarishi yoki 
o ‘zgarmasligiga qarab turli A
I  larda yuz beradigan asosiy gamma-o‘tishlar 
ko‘rsatilgan.
3 .2 -ja d v a l
Juftlik o‘zgarishi
Spin o'zgarishi A
I
n d n o
0
1
2
3
4
5
Ha
E
1 
M 2
£1 
M 2
M 2 E 3
E 3 M 4
M 4 E 5
E 5 M 6
Yo‘q
M l E 2
M \ E 2
E 2
M3
M 3 E 4
E 4 M 5
M 5 E 6
Bu yerda boshlang‘ich va oxirgi juftliklar o ‘zgarsa - ha, o ‘zgarmasa -
yo ‘q. Harakat miqdori momentining saqlanishi spinlari noldan spini nol 
holatgaIrf = I0 = 0 o ‘tishni taqiqlaydi.
Spin vajufitlik bo‘yichatanlash qoidasidan tashqari, izotopik spin bo‘yicha 
ham quyidagi tanlash qoidasi bajarilishi kerak:
A T = 0,± 1 va A T C = 0.
Agar-^ 
b/ n  Ouyg‘ongan holati spini asosiy holatining spinidan ancha 
farq qilsa (|/ -
3), unda uyg‘ongan holatning o ‘rtachayashash vaqti
105
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

ancha katta bo‘Iadi. B a ’zi bir hollarda, u y g 'o n ish energiyasi' kichik 
bo‘lganda, bu davr sekundlar, kunlar va, hattoki, yillar bilan o ‘lchanadi. 
Kattayashash vaqtiga ega boMgan uyg‘ongan holatlar m etastabil h o la tla r 
deyiladi. Tarkibi bir xil bo‘lgan, lekin har xil yashash vaqtiga ega bo‘lgan 
uyg‘ongan holatlarda tura oladigan yadrolar izom er y a d ro la r deyiladi. 
Energiyalar bir-biriga ju d a yaqin, lekin kvant sonlari (spinlari, juftligi) 
katta farq qiluvchi holatlarga izom er h o la tla r deyiladi. Izomer yadrolar 
bo‘lishligini qobiqli model yaxshi tushuntiradi.
Masalan, 
U5ln izomer holatli yadroga misol bo‘ladi (3.11-rasm). U5In 
yadroning asosiy holati-g9/2, birinchi uyg‘ongan holati- 
p m, energiyasi 
0,335 
MeV.
E M eV
0,525
0,335
0
M4 
4 ,
115
49
J n
' / /
1/
'2