Radioaktiv qatorlar

Информация о документе

Цена	30000UZS
Размер	126.2KB
Покупки	0
Дата загрузки	22 Май 2024
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Физика

Продавец

Valmurodov Yorqin

Дата регистрации 09 Май 2024

11 Продаж

Radioaktiv qatorlar

Купить

O‘ZBEKISTON
RESPUBLIKASI OLIY
TA’LIM, FAN VA
INNOVATSIYALAR
VAZIRLIGI
TERMIZ DAVLAT
UNIVERSITETI FIZIKA-MATEMATIKA FAKULTETI NAZARIY FIZIKA
KAFEDRASI «ATOM YADROSI VA ELEMENTAR ZARRALAR FIZIKASI»
fanidan
KURS ISHI
Mavzu: __________________________________________________________
Bajardi: ______ guruh talabasi ___________________________
Kurs ishining rahbari: __________________________
Kurs ishining himoyasi komissiya a’zolari: __________________________
__________________________
TERMIZ 2024
1

MUNDARIJA
KIRISH……………………………………………………………………………… 3
1. Radioaktivlik yemirilish qonunlari………..……………………………………... 12
2. Aktivlik………………….………………..……………………………………… 15
3. Radioaktivlikning turlari………………..……………………………………….. 20
4. Radioaktivlikning qo’llanilishi…..………………………………………………. 24
XULOSA…………………………………………………………………………… 26
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO’YHATI…………………………… 28
2

KIRISH
Buyuk ajdodlarimizning ilmiy an’analarini munosib davom ettirgan holda, XX
asrning 40-yillaridan boshlab O zbekistonda fizika fanini rivojlantirish jarayonidaʻ
nufuzli ilmiy maktablar tashkil etildi, ularning vakillari хalqaro mukofotlarga
sazovor bo ldi va хorijiy akademiyalar a’zolari bo lib saylandi. Eng muhim ilmiy
ʻ ʻ
yo nalishlarni shakllantirishda Fanlar akademiyasining taniqli ilmiy maktablar
ʻ
yaratgan atoqli fiziklari muhim o rin tutdi. Mamlakatimiz fizika
ʻ
maktabi qattiq jismlar fizikasi, atom yadrosi fizikasi, yarim o tkazgichlar fizikasi,
ʻ
lazer fizikasi va issiqlik fizikasi sohalarida jahon ilm-faniga ulkan hissa qo shdi.[1]
ʻ
Sh.Mirziyoyev
Ishning dolzarbligi. Bizga ma`lumki, O’zbekiston hukumati, shaxsan
muxtaram prezidentimiz Islom Abdug’anivich Karimov Respublikamiz mustaqillikka
erishgan dastlabki kunlaridanoq, ayniqsa, so’ngi yillarda ma`naviyat va ma`rifat
masalalariga, ta`lim tizimini takomillashtirib, uni jahon andozalariga muofiqlashtirish
bo’yicha ibratli ishlarni amalga oshirmoqdalar. O’zbekiston respublikasi bozor
munosabatlariga o’tishi sharoitida xalq xo’jaligini rivojlantirish, kishilarning turmush
farovonligini ta`minlashda tabiiy resurslardan oqilona foydalanish, qazib olingan
mineral xomashyolar ko’rinishida emas, balki ularni qayta ishlab, turli sifatli,
raqobatbardosh tayyor mahsulotlarga aylantirib, xalq xo’jaligi aborotiga kiritish va
dunyo bozoriga olib chiqish juda katta iqtisodiy ahamiyatga egadir.
Ishning maqsadi. Shuning uchun ilmiy—texnika taraqqiyotini jadallashtirish, ilmiy
tadqiqot natijalari asosida yaratilgan fan va texnika yangiliklarini energetika
korxonalari faoliyatiga tadbiq qilish, ishchi va xizmatchilar malakasini uzluksiz
oshirib borish bilan bir qatorda tobora murakkablashib borayotgan sharoitlarda ishlari
samaradorligini oshirishni ta`minlovchi mehnat va ishlab chiqarishni tashkil
3

qilishning yangi shakllarini doimiy izlash hamda mavjud shakllarini takomillashtirish
zarurati tug`ilmoqda.
Yechilishi kerak masalalar. Hozirgi zamon fani va texnikasining jadal ravnaqi fizik-
texnik hodimlarining nihoyatda bilim saviyaga ega bo’lishini, binobarin, oliy o’quv
yurtlarida ularni tayyorlash usul uslubini mutassil takomillashtirishni taqozo etmoqda.
Bu muammoni hal etishda, ya`ni talabalarni samarali o’qitishda mashg’ulotlarda
nazariya bilan amaliyotni puxta, birga qo’shib olib borish ayniqsa muhim ahamiyatga
ega, chunki amaliy ishlarni izchil o’tkazish talabalarning ma`ruza darslarida olgan
bilimlarini mustahkamlash imkonini beradi. Yadro fizikasida radioaktivlikni tushinish
va u haqida tasavvurga ega bo’lish uchun geliy atomini − vodorod atomini biriktirish
natijasida hosil qilish yo`li bilan ko’rib chiqamiz. Bizga ma’lumki, vodorod atomi
bitta planetar elektron va yadrodagi protondan tashkil topgan. Geliy atomida esa,
ikkita planetar elektron va uning yadrosida ikkita proton, ikkita neytronlar mavjuddir.
Xullas kalom, geliy atomi to’rtta vodorod atomiga ekvivalentdir yoki to’rt atom
birikmalariga egadir. Yuqorida qilingan hisob-kitoblar shuni ko`rsatadiki, geliy
yadrosi paydo bo`lish jarayonida 0,030359 m.a.b. energiyaga aylanadi. Shu tarzda
Quyosh o’z energiyasini qayerdan olayotganini tushinish mumkin bo`ladi. 1896-yilda
fransuz olimi Bekkerel uran elementidan fotografiya plastinkasiga ta’sir etuvchi
noma’lum nurlar chiqishini aniqladi. Keyinchalik bunday nurlarni boshqa elementlar
(toriy, radiy, poloniy) ham chiqarishi Pier Kyuri va Mariya Kyuri-Sklodovskayalar
tomonidan aniqlandi. Bu hodisa radioaktivlik deb ataldi. Nurlarning o’zi radioaktiv
nur nomini oldi. Radioaktiv nurlarning kelib chiqishi, tabiati, ularning boshqa
moddalarga ta’siri kabi qator xossalarini tekshirish keng rivojlandi. Jumladan, bu
nurlar magnit maydon ta’sirida, uch yo`nalishda tarqalar ekan. Birinchi toifa nurlar
dastlabki yo`nalishidan o’ng tarafga, ikkinchi toifa nurlar esa chap tarafga burilar,
uchinchi xil nurlar esa burilmay o’z yo`nalishida davom etar ekan. O’z – o’zidan
ravshanki, magnit maydonda qarama - qarshi tomonga burilgan nurlar turli ishorali
4

elektr zaryadiga ega bo`lishi kerak. Uchinchi nurlarning xususiyati rentgen nurlariga
o’xshab ketadi, chunki rentgen nurlariga ham magnit maydon ta’sir qilmas edi.
O’rganish predmeti. Radioaktivlikni har tomonlama tekshirish natijasida musbat
elektr zaryadiga ega bo’lgan radioaktiv nurlar α - zarralar ekanligi aniqlandi. α -
zarralar−o’z elektronlarini yo`qotgan geliy atomlaridir. Manfiy zaryadga ega bo`lgan
zarralar elektronlar oqimi ekan, ular β - zarralar deb nom oldi. Magnit maydon
ta’siriga uchramagan nurlar chastotasi yuqori bo`lgan γ - nurlardir. α – zarralar faqat
atom yadrosi tarkibi o’zgarishi tufayli chiqishi mumkin. Shuningdek, β - nurlarning
chiqishi ham element xususiyatining o’zgarishi, uning boshqa elementga aylanishi
bilan bog`langan. γ - nurlarning manbai ham yadrodagi o’zgarishlardir. Demak,
chiqayotgan hamma radioaktiv nurlar atom yadrosidagi o’zgarishlar tufayli vujudga
keladi. Atom yadrosi ikki turga bo`linadi stabil va nostabil. Stabil yadrolarni
parchalash uchun tashqaridan katta kuch sarflanishi zarur. Nostabil yadrolar esa, vaqt
o`tishi bilan o’z-o’zidan elementar zarralar α -zarralar va boshqa yengil yadrolar
chiqarib boshqa element yadrolariga spontan holda o’zgarib o`tib qoladi.
Yadrolarning bunday xususiyati radioaktivlik va nostabil yadrolarning o’zlari esa,
radioaktiv yadrolar deb ataladi. Radioaktivlik tabiiy va sun’iy turlariga bo`linadi.
Tabiiy radioaktivlik deb, tabiatda uchraydigan turg`un bo`lmagan izotoplardagi
nurlanishlarga aytiladi. Sun’iy radioaktivlik deb, yadro reaktsiyalari paytida tashkil
topgan izotoplardagi nurlanishlarga aytiladi. Radioaktiv yemirilish qonunlarini
o`qitish o’quv jarayoniga zamonaviy texnik vositalarini qo`llash tarafdorlari bo’lib,
o`qitish sifatini yaxshilash, aynan ana shu vositalarga bog`liq deb hisoblaymiz.
Tegishli uslubiy tavsiyalar ta`lim jarayonida texnik muhitni yaratishga, ya`ni
texnologiya tushunchasini o`qitish jarayoniga qo’llash masalalariga qaratiladi. Bu
pedagogik texnologiyani radioaktiv yemirilish qonunlarini o`qitishni amalga oshirish
uchun zamonaviy texnik vositalaridan qo`llanildi. Bu kurs ishining asosiy ma’nosida
5

shundan iborat.

Atom yadrosining asosiy xususiyatlari
Atom yadrosi turg‘un (barqaror), yoki radioaktiv bo‘lishi mumkin. Bu yadrolar
massa soni A, elektr zaryadi Z, massasi M, massasiga bog‘liq to‘la bog‘lanish
energiyasi E
b , radiusi (o‘lchami) R, spini I, magnit momenti  , elektr kvadrupol
momenti Q, izotopik spini T va shu yadroning to‘lqin funksiyasiga xos bo‘lgan
juftligi R bilan xarakterlanadi. Radioaktiv yadrolar yana yemirilish turi, yarim
yemirilish davri, yemirilish natijasida hosil bo‘lgan  ,  ,  nurlarning energiyasi bilan
ham xarakterlanadi.
Atom yadrolari yana o‘zlarining energetik holatlari bilan xarakterlanib, eng kichik
energiyali holatiga yadroning asosiy holati va undan yuqori energiyaga ega bo‘lgan
holatlarga o‘yg‘ongan holatlar deb ataladi. Yuqorida sanab o‘tilgan yadro
xususiyatlarining deyarli hammasi yadroning asosiy ham o‘yg‘ongan holatlari uchun
xosdir. Massa soni A va zaryadi Z dan tashqari hamma xususiyatlari holat energiyasi
o‘zgarganda o‘zgarishi mumkin. O‘yg‘ongan holatdagi yadro xususiyatlariga yana
yadroning bir energetik holatdan ikkinchisiga o‘tish usuli, yadroviy reaksiyalar
ko‘rilganda zarraning yadro bilan yoki yadrolarning o‘zaro ta’sirlashish kesimi va
yadroviy reaksiyalarda ajralgan energiya, ikkilamchi zarralarning burchak taqsimoti
va boshqa kattaliklar bilan xarakterlanadi.[2]
Yadrolarning o‘lchami va zichligi
Yadro o‘lchami yadroning mavjudlik sohasi yoki yadro kuchlarining ta’sir
sferasidir. Yadro o‘lchami (radiusi) R  10 -15
m bo‘lib atom radiusidan 10 5
marotabalar
kichikdir. Yadro o‘lchamini tajribada aniqlashning ko‘pgina usullari bor. Masalan,
elektron va neytronlarning atom yadrosidan sochilishiga ko‘ra, undan tashqari yadro
6

$radiusini «ko‘zgu» yadrolarga, protonlarning elektrostatik ta’sir energiyasini o‘rganish,  -mezonlar rentgen nurlanishni o‘rganish va alfa radioaktiv yadrolarning yemirilish qonunini o‘rganish yo‘li bilan ham aniqlash mumkin. Yuqorida sanab o‘tilgan usullar yadroviy kuchning o‘zaro ta’sir sohasini yoki elektromagnit o‘zaro ta’sir sohasini aniqlashga asoslangan. Turli usullar yadro taxminan shar shaklida ekanligi va aniq chegaraga ega ekanligini hamda radiusi massa soniga R=R 0 A 1\3 (*) boq’liq ravishda oshib borishligini ko‘rsatadi. Bu yerda R 0 doimiy kattalik bo‘lib, uning qiymati yadro radiusini aniqlash usuliga bog‘liq ravishda (1,2  1,4) F. (1 Fermi=10 -13 sm). Tez neytronlarning sochilishiga oid tajribalardan R 0 =1,4f,  parchalanish natijalaridan R 0 =1,3F, zaryadli zarralar ta’sirida bo‘ladigan yadro reaksiyalari natijalariga ko‘ra R 0 =1,6F. (*) ifodadan yadroni shar shaklida deb qarab hajm birligidagi zarralar sonini topamiz.n= A V = A 4/3πR 0 3A = 3 4πR 0 3= 3 4⋅3,14 ⋅10 −39 sm 3≈ 10 38 nuklon sm 3 Yadro zichligi hajm birligidagi nuklonlar massasi m N ρ= nm N= 10 38 nuklon sm 3 ⋅1,66 ⋅10 −24 g= 10 14 g sm 3= 100 ⋅10 6 m sm 3 Nuklonlar orasidagi masofa δ= √ V A = √ 4πR 3 3A = √ 4πR 0 3A 3 A = √ 4π 3 ¿R0= 2,3 ⋅10 −13 sm Ko‘rinib turibdiki, yadro hajm birligidagi nuklonlar soni, yadro zichligi, nuklonlar orasidagi masofa ham o‘zgarmas, yadro turiga bog‘liq emas. Demak, yadro nuklonlar orasidagi masofa barcha yadrolar uchun o‘zgarmas ekan, yadro siqilmaydi, massa soni ortishi bilan hajmi oshib boradi. Yadro kuchlari qisqa masofada katta kuch bilan ta’sir etadi. Massa soni 7$

Atom yadrosi proton va neytrondan tashkil topganligi aniqlangach, protonlar
soni Z va neytronlar soni N birgalikda massa soni A deb atala boshlandi. A=Z+N .
Barcha yadroviy reaksiyalarda massa soni saqlanadi. Bunga nuklonlar yoki barion
soni saqlanishi deb ham ataladi.
M: ZAX - ximiyaviy belgisi,
A - massa soni,
Z - yadro zaryadi
2
4He ,8
16 O ,92
235 U
- Geliyda massa soni 4, zaryadi 2, neytronlari 2.
Kislorodda massa soni 16, zaryadi 8, neytronlari 8.
Uranda massa soni 235,zaryadi 92,neytronlari 143 ta.
Massa soni, massa atom birligida hisoblangan yadro massasidan  1% largacha farq
qilishi mumkin.[3]
Atom yadrosining yana muhim xususiyati zaryaddir. Yadro zaryadi yadroni
tashkil etgan zarralar zaryadlari yig‘indisiga teng bo‘lishi kerak.Yadro proton va
neytronlardan iborat ekan, neytron zaryadsiz neytral zarra. U xolda yadro zaryadi
protonlar zaryadlari yig‘indisiga teng bo‘ladi. Proton zaryadi musbat miqdor jihatdan
elektron zaryadiga teng: e=1,6*10 -19
Kl. Shunday qilib, tartib nomeri Z bo‘lgan biror
element atomining yadrosi Z e zaryadga ega.
M:
1
1Н - vodorod yadrosi uchun Z =1 zaryad mikdori +e.
2
4Не
-geliy yadrosi uchun Z =2 zaryad miqdori +2e
8
16
О
-kislorod yadrosi uchun Z =8 zaryad miqdori +8e
92
235
U
-uran yadrosi uchun Z =92 zaryad miqdori +92e.
Yadro zaryadi yadroda protonlar sonini xarakterlaydi, lekin yadroda zaryad
taksimotini anglatmaydi. Yadro zaryadi yadrodagi protonlar soniga o‘z navbatida
8

atom qobig‘idagi elektron soni (atom har doim neytral bo‘lgani uchun) yoki
Mendeleyevning elementlar davriy sistemasidagi tartib raqamiga teng.
1). Zaryadini aniqlashning ko‘pgina usullari mavjud. Jumladan, 1913 yilda ingliz
olimi Mozli qonuniga ko‘ra. Bunda yadro zaryadi bu yadro atomi qobig‘idan
chiqayotgan xarakteristik rentgen nurlar chastotasi  orasidagi boq’lanish√ν= AZ − B
ga ko‘ra aniqlash mumkin.
Xarakteristik rentgen nurlanishi atomning ichki (masalan, K,L,M va h.k.) qobiqlarida
hosil bo‘lgan bo‘sh o‘rinlarni yuqori qobiqdagi elektronlar egallaganda hosil bo‘lar
edi. Nurlanish seriyalardan iborat bo‘lib, berilgan nurlanish seriyasi uchun A va B
o‘zgarmas koeffisiyentlar element turiga boq’liq emas. Demak, A va B koeffisiyentlar
ma’lum bo‘lsa, xarakteristik rentgen nurlanish chastotasini (  ) tajribada o‘lchab,
elementning tartib nomeri Z ni aniqlash mumkin. [4]
2). Atom yadrosining zaryadini 1920 yilda Chadvik qo‘llagan usuli bilan ham
aniqlash mumkin. Bunda  -zarralarning yupka metal yaproqcha (plyonka) lardan
sochilishi uchun rezerford keltirib chiqargan formuladan foydalaniladi:
dN
N = nd (
Ze 2
mαϑ)
2 dΩ
sin 4θ
2
(1)
bunda: dN –  burchak yo‘nalishidagi d Ω fazoviy burchak ichida sochilgan  -zarralar
soni.
N

– zarralarning dastlabki soni,
n – muhitning hajm birligidagi yadrolar soni,
d – muhit qalinligi.
Berilgan radioaktiv preparat uchun  -zarralarning tezligi υ - ma’lum. Rezerford
tajribasi (formulasi 1) yordamida sochilgan  -zarrachalarni hisoblab, sochuvchi yadro
zaryadini topish mumkin.
9

$3) Elektr zaryadining miqdori barcha yadro jarayonlarida saqlanadi. Bunga elektr zaryadining saqlanish qonuni deb ataladi. Shunga ko‘ra yadro reaksiyalari va yemirilishlarida zaryad balansiga ko‘ra aniqlash mumkin. Yadro massasi . Massa moddiy ob’ektning eng muhim xususiyatlardan biri bo‘lib, jismning inersiya, gravitasiya va energiya o‘lchamlari bo‘lib xizmat qiladi. Yadro massasi atom massasi birligida o‘lchanadi. Ma’lumki, atom neytral holatda bo‘ladilar. Bir massa atom birligi 12 S massasining 1\12 qismi olingan.1m .a.b.= 1 12 12 С = 1 12 12 N A = 1 6,025 ⋅10 23=1,66 ⋅10 −24 g. Eynshteyn qarashiga ko‘ra massa bilan energiya orasidagi bog‘lanish qonuniga asosan har qanday M massali ob’ektga shu massaga mos E=mc 2 energiya va aksincha, E energiyaga m=E\s 2 tenglik bilan ifodalanuvchi massa to‘g‘ri keladi. 1 m.a.b.ga mos keluvchi energiya Е= mc 2= 1,66 ⋅10 −24 g⋅9⋅10 20 sm 2 s2 = 14 ,94 ⋅10 −4erg = 931 ,5MeV Yadro fizikada massa va energiya eV (elektronvolt) larda o‘lchaniladi. 1eV =4,8 ∗10 −10CGSE 1 300 В=1,6 ∗10 −12Erg =1,6 ∗10 −19J: yoki 1eV = 1,6 ⋅10 −19 Кl ⋅1V= 1,6 ⋅10 −19 J 1eV-dan katta birliklari keV, MeV, GeV va h. 1 keV = 10 3 eV 1 MeV = 10 6 eV 1 GeV = 10 9 eV mavjud. Nisbiylik nazariyasiga asosan massa bilan tezlik orasidagi bog‘lanish. m= m0 √ 1− ϑ2 c2 (2) 10$