Sh. X. Xushmurodov atom yadrosi va zarralar fizikasi

1.7-§. Yadroning elektr kvadrupol momenti
Yadrolar magnit momentidan tashqari yana elektr momentga ham ega bo’ladi. Yadroning elektr momenti unda elektr zaryadning taqsimlanishiga bog’liq.
Bir-biridan masofada joy lash gan har xil ishorali e zaryaddan tashkil topgan sistema dipol deyilar edi (1.7-a rasm). Bunday sistemaning dipol momenti P = e . Yadro esa proton va neytronlardan tashkil topgan. Agar proton va neytronlar inersiya markazlari bir-birining ustiga tushmasa (1.7-b rasm) yadroning dipol momenti P_ya=Ze ga teng bo’ladi, bu yerda
— zaryad simmetriya markazining yadro inersiya markazidan og’ishi.

5

b)
1,7-rasm. a) elektr dipol; b) protonlari neytronlarga

nisbatan siljigan yadro.

Hamma yadrolarning dipol momenti nolga tengbo‘lib chiqdi. Bu yadroda protonlar va neytronlar tekis aralashganligini bildiradi.

Dipol momenti

(1.7.1)

Bunda: (r) - inersiya markaziga nisbatan zaryad taqsimoti; dr - r ga yaqin joyda hajm elementi.

D_z= 0 ekan, demak yadroda proton va neytronlar og‘irlik markaziga nisbatan ajralib turgan emas.
Yadroda protonlar soni zaryad miqdorini xarakterlaydi, lekin yadroda zaryad taqsimotini bermaydi. Tajribalar yadro hajmida zaryad taqsimotining sferik simmetriyadan chetga chiqish hollari borligini ko‘rsatadi. Ayniqsa, juft-juft yadrolar spektrlarida aylanma yo‘lak holatlari kuzatilishi yadrolar shaklining simmetrik holatidan chetlanishini aniq ko‘rsatadi.
Ma’lumki, aylanma holat energiyalari

bu yerda M₁, M₂,M₃ — bosh o‘qqa harakat miqdori momenti proyeksiyasi.

j₁ j₂ j₃ — bosh o‘qqa inersiya momenti proyeksiyasi.
M= hJ, M² = h²J(J+1) ekanligini bilgan holda (1.7.2) ifoda

J= 0,2,4,8... qiymatlarni oladi.
Kvantlangan mikroskopik jism lar sferik simmetrik holatda aylanma harakat qila olmaydi, aylanma harakat qilsa albatta simmetrikligi buziladi.
Shunday qilib, yadrolarda aylanma yo‘laklar mavjudligi sferik holatdan chetlanishini ko‘rsatadi. Spinlari noldan farq qiluvchi yadrolar va uyg‘ongan holatlari aylanma yo‘laklari kuzatiladi.
Yadroning elektr kvadrupol momenti Q uning muhim elektr xususiyatlaridan biri bo’lib, yadro shaklini o‘rganishda katta ahamiyatga ega. Kvadrupol moment Q = 2Pd= 2ed ga teng. Ko‘rinib turibdiki, elektr kvadrupol moment sirt birligida o’lchanadi. O’lchov birligi bam (1 barn = 10²⁴ sm²) yadroda zaryadlarning sferik simmetriklik shakldan chetlanishini

ifodalaydi. Yadroning elektr maydoni E gradient bilan ta’sirlashuvi tufayli vujudga kelgan yadro kvadrupol moment

(1.7.4)

ko‘rinishda ifodalanadi.

Bu yerda p(r) - yadroning ichidagi r nuqtadagi zaryad zichligi,

r_z - yadroning Q eng katta qiymatiga ega bo’ladigan z yo‘nalish o‘qiga r ning
proyeksiyasi. Sferik
simmetriyaga ega bo’lgan
yadrolar uchun – r² = 0
Q = 0. Yadro shakli z o‘q
bo‘yicha cho‘zilgan bo’lsa:
; Qbo‘lsa yadro shakli
Z yo‘nalishdasiqilgan bo’ladi: