• Всего документов: 5844
  • Число пользователей: 15251

Информация о документе

Цена 30000UZS
Размер 291.1KB
Покупки 1
Дата загрузки 09 Май 2024
Расширение docx
Категория Физика

Продавец

Valmurodov Yorqin

Дата регистрации 09 Май 2024

12 Продаж

Yadro modellari klassifikatsiyasi

ham tabiatda uchraydigan gravitasiya, elektromagnit va kuchsiz o‘zaro ta’sirlardan farqli ravishda yadroviy kuch kuchli o‘zaro ta’sir etuvchi kuch deb ataladi. 2. Solishtirma bog‘lanish energiyasining o‘rtacha qiymatining (8 MeV\nuklon) o‘zgarmas bo‘lishligi yadro kuchlari qisqa masofada ta’sirlashuv xarakteriga ega deyishlikka asos bo‘ladi. Ta’sir sferasi nuklonlar o‘lchamidan hatto, undan ham kichik, yadroda har bir nuklon o‘ziga yaqin turgan nuklonlar bilangina ta’sirlasha oladi deb karaladi. Haqiqatdan ham yadrodagi A nuklon qolgan (A-1) nuklonlar bilan ta’sirlashganda bog‘lanish energiyasi E ~ A ( A -1) massa sonini A 2 - bog‘liq bo‘lgan bo‘lar edi. Aslida bog‘lanish energiyasi E=  A- massa sonining A 1 -birinchi darajasiga bog‘liq, demak, yadro kuchlari to‘yinish xarakteriga ham ega ekan. 3. Yadro energiyasi qaysi jarayonlarda vujudga kelishligi qancha energiya ajratishligini bilish mumkin. Yengil yadrolar ko‘shilib (sintez) og‘irroq yadrolar hosil qilishsa solishtirma bog‘lanish energiyalari farqiga to‘g‘ri keluvchi energiya ajraladi termoyadro reaksiyasi. M:1 2Н +1 3Н → 2 4Не + n+17 ,59 meV 2 3Не + 1 2Н → 2 4Не + р+18 ,3 meV Bundan tash q ari o g ‘ir yadrolar bo‘linishidan o‘rta yadrolar hosil bo‘lishsa ham, yadro energiyalari ajralishligi mumkin ekanligi aniqlandi. 37 Foydalanilgan adabiyotlar 1. Sh.M.Mirziyoyev-Erkin va farovon demokratik o`zbekiston davlatini birgalikda barpo etamiz. 2. Sh.M.Mirziyoyev,,qonun ustuvorligi va inson manfaatlarini taminlash-yurt taraqqiyoti va xalq farovonligining garovi” Toshkent 2016 3. o‘minov T.M., Xoliqulov A.B., Xushmurodov Sh.X. Atom yadrosi va zarralar fizika. Oliy o‘quv yurtlarining fizik bakalavr ta’lim yo‘nalishi talabalari uchun o‘quv qo‘llanma. Toshkent-2009. 171-202 -betlar. 4. R.B.Bekjonov. Atom yadrosi va zarralar fizika. T.1995. 367-432 betlar. 5. Muminov T.M.,Xoliqulov A.B.,Xushmurodov Sh.X. Atom yadrosi va zarralar fizika maruzalar matini Samarqand, 2001. 6. K.T.Teshaboyev. Yadro va elementar zarralar fizika. T.1992. 163-189 7. Д.С.Сивухин. Общий курс физики. X .2.М.1989.236-304 с. 8. К.Н.Мухин. Экспериментальная ядерная физика. T .1, М.1974.438-574 9. Ю.М.Широков, Н.П.Юдин. Ядерная физика. М.1980. 535-620 с. 10. А.И.Наумов. Физика атомного ядра и элементарных частиц. M . 1984. 11. П.Е.Калпаков. Основы ядерной физики. М.1969, 324-336 12. Intirnet saytlari: Wikipediya.org https//saviya.uz https//element.ru https//uz.denemetr.com 40 1.3 Fermi-gaz modeli Yadroni tashkil qilgan nuklonlar spinga ega va Fermi-Dirak statistikasiga bo‘ysunadi. Mazkur modelda yadroni tashkil qilgan har bir zarra yadroning boshqa nuklonlari tomonidan hosil qilingan o‘rtacha maydonda deyarli mustaqil harakat qiladi deb hisoblanadi. Mustaqil harakat deganda zarraning yadro ichidagi o‘rtacha erkin yugurish yo‘li yadroni diametriga yaqin bo‘ladi. O‘zaro kuchli ta’sirlashadigan nuklonlar deyarli o‘zaro ta’sirlashmaydigan zarralardan tashqil topgan gaz deb qabul qilish mumkin. Yadrodagi nuklonlar fermion bo‘lib, bir vaqtning o‘zida bir xil harakatga ega bo‘la olmaydi, ya’ni aynan bir holatda, bir energetik sathda spin yo‘nalishlari bilan farq qiladigan faqat ikkita proton yoki ikki neytron bo‘lishi mumkin xolos. Mikrozarralarning Pauli prinsipiga amal qiluvchi va hamma pastki sathlarni to‘liq to‘ldiruvchi bunday sistemani aynigan Fermi-gaz deb ataladi. Aynigan Fermi-gaz nuklonlar o‘rtasida kuchli o‘zaro yadro ta’siri bo‘lishiga qaramasdan nuklonlarning to‘qnashuvi taqiqlanadi va ular xuddi o‘zaro ta’sir juda kichik bo‘lgandagidek, o‘zlarini erkin tutadilar. Aslida esa qandaydir bitta nuklon ikkinchisi bilan to‘qnashuvi va o‘zining energiya va impulsining bir qismini ikkinchi nuklonga berishi mumkin. Bu holda ikki nuklon bo‘shrok va yuqorirok sathga o‘tishi mumkin. Birinchi nuklon esa energiyasi pastrok sathga o‘tadi. Ammo pastki sathlar Pauli prinsipiga asosan band bo‘ladi. Bu shuni ko‘rsatadiki, birinchi va ikkinchi nuklonlar orasida to‘qnashuv bo‘lmaydi, Pauli prinsipi to‘qnashuvni taqiqlaydi. Shuning uchun yadroning barcha nuklonlari Pauli prinsipiga ko‘ra yadroning o‘rtacha maydoni hosil qilgan potensial urada eng pastki sathdan tortib, Fermi energiyasi sathigacha bo‘lgan sathlarni ketma-ket egallaydiEF= PF2 2M (1.4.1) kvant mexaniqasida impulsning fazosida holatlar zichligi ρ= 4 (2πℏ)3 4V ℏ2 (1.4.2) p dan p + dp impulsli nuklonlar 20 massalarini aniq o‘lchash imkoniyatini berdi. Element massalari har xil bo‘lgan izotoplar aniqlandi. Rezerford birinchi marotaba alfa-zarralar bilan azot 7 14 N yadrosini bombardimon qilib 2 4α+ 7 14 N → 8 17 O +1 1H yadro reaksiyasini amalga oshirdi. Bu hodisa insoniyatning tabiat kuchlari ustidan erishilgan dastlabki g‘alabasi edi. Reaksiyada vujudga kelgan vodorod atomining yadrosi barcha yadrolar tarkibiga kiruvchi elementar zarra ekanligi aniqlandi va proton (p) deb nom berildi. Proton birinchi degan (yadro tarkibiga kiruvchi birinchi zarra) ma’nosini anglatadi. Proton massasi m p =1836,1 m e , zaryadi q p =1,6*10 -19 Kl elektron zaryadiga teng ishorasi qarama-qarshi. Proton kashf etilgandan so‘ng yadroning proton-elektron modeli yaratildi, lekin bu model yadro momentlarini tushuntira olmadi. Yadro ichki sirlarini o‘rganish uchun yuqori energiyali tezlatgichlar qurila boshlandi. Shu maqsadda elektrostatik generator Van-de-Graf: E.Lourens tomonidan siklotron yaratildi. 1932 yili D.Chedvik (1891-1974) zaryadsiz massasi proton massasiga yaqin m n =1838,6 m e neytral zarra neytronni kashf etdi. Neytron kashf etilgach, D.D.Ivanenko, Geyzenberglar atom yadrosining proton-neytron modelini tavsiya etishdilar. Bu modelga ko‘ra atom yadrolari proton va neytronlardan tashkil topgan deb qaraladi. Hozirgi kungacha ham shunday tasavvur saqlanib kelmoqda. D.Kokroft, E.Uoltonlar sun’iy tezlashtirilgan protonlar bilan birinchi yadro reaksiyasini amalga oshirdi. K.Anderson kosmik nurlar tarkibida pozitron (e + ) ni kashf etdi. Kosmik nurlar va yadro nurlanishlarni o‘rganish uchun Vilson kamerasi va fotoemulsiya usullari yaratildi. Yadro tarkibini o‘rganish bilan bir vaqtda yadro kuchlar xususiyatlari aniqlashga jiddiy e’tibor qaratildi. I.E.Tamm 1895-1971, D.D.Ivanenko va 1907- 1981, keyinchalik 1935 yillarda yapon olimlaridan X.Yukavalar yadro kuchlar 6 orbitalarda harakat qiladilar deb qaraladi. Bunday holda atomdagi elektron harakati kabi nuklonlar harakati ( n , l , j , m ) kvant sonlari bilan xarakterlanadi. Proton va neytronlar alohida energiya oshishi tartibida ketma-ket energiya holatlariga joylashadilar. Eslatma: Pauli prinsipiga ko‘ra har bir proton holatida N =2 j +1 tadan oshik bo‘lmagan protonlar tura oladi. Xuddi shuningdek neytron holatida ham N =2 j +1 ta neytron bo‘ladi. l -moment orqali N =2(2 l +1) nuklon joylasha oladi. Yadroda yopiq qatlamlar bor deb qarashlik uchun quyidagi shartlar bajarilishi kerak: 1. Nuklonlar Fermi-Dirak statistikasiga bo‘ysungan bo‘lishi 2. Har bir nuklonning harakati orbital kvant soni bilan xarakterlanishi kerak. Birinchi shart bajariladi nuklonlar femionlar Pauli prinsipiga bo‘ysunadilar. Ikkinchi shart hozirgacha nazariy asoslangani yo‘q. Nuklonlarning yadroda o‘zaro kuchli kiska masofada ta’sirlashuviga ko‘ra nuklonlarni sferik simmetrik maydonda bir-birlari bilan aloqasiz harakatlanadilar deyishlik mumkin. Yuqorida aytilganlardan ko‘rinib turibdiki, biz tanlaydigan yadro potensialida nuklonlar tekis taksimlanishi, ya’ni nuklonlarning markazdagi zichligi maydonning boshqa nuktalaridagi zichligidan farq qilmasligi, ( dU dr )r=0 = 0 bo‘lishi. Bundan tashqari potensial qiymati yadro chegarasiga yaqinlashganda nolga intilishi kerak. ( dU dr )>|U r| agar r=R Yuqoridagi talablarga javob beradigan potensial to‘gri burchakli potensial ura hamda garmonik ossillyatordir. 1) To‘g‘ri burchakli potensial ura U (r)=¿{−U0=const ¿¿¿¿ r< R r> R 13 juftligi  =(-1) l l-orbital kvant soni juft bo‘lsa h olat juftligi juft, l-son toq bo‘lsa h olat juftligi toq. Har bir holat 2(2l+1) yoki (n+1)(n+2) karrali turlangan (aynigan) xilma-xillik karrasiga ega bo‘ladi. Jadvaldan ko‘rinishicha garmonik ossillyator uchun yadrolarda nuklonlar soni 2, 8, 20, 70, 112 va 168 bo‘lganda to‘liq qobiqlar vujudga keladi. Oldingi uchta son sehrli sonlarga to‘g‘ri keladi. Qolgan sehrli sonlarni turli potensiallar tanlash va o‘zgartirish bilan erishib bo‘lmaydi. Shu vaqtga qadar energiya sathlarini faqat n, l-kvant sonlari bilan tavsiflab kelgan edik. Bu muammoni nemis olimasi M.Gippert-Mayer ta’sirlashadigan spin-orbital kuchlarni kiritishlik bilan hal qildi.U ls= − U (r)(ls ) bunda s -nuklonlar spini, U ( r )-nuklondan yadroning markazigacha bo‘lgan masofa r ga bog‘liq funksiya. I= (l+s)2= l2+s2+2(ls ) dan (ls )= 1 2 (I 2 − l 2 − s 2 )= ¿ { 1 2 l;I=+ 1 2 ¿¿¿¿ (1.2.1) Har qaysi orbital moment l ga mos keluvchi sath ikkita, ya’ni nuklon spinining orbital-moment yo‘nalishiga paralel ( I=l+S ),yoki antiparallel ( I=l-S ), bo‘lgan holatlarga ajraladi. Bunda harakat miqdori momenti katta bo‘lgan I=l+s h olat I=l-s xolatdan energiyasi kichik bo‘ladi. Spin-orbital ajralish l-ning ortishi bilan oshib boradi. l≥3 qiymatidan boshlab spin-orbital ta’sirlashuv tufayli ajralgan sathlar bir qobiqda boshqa qobiqka o‘tib ketadi. 15 II BOB. 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. 25 ℏωl≈ ( U σ 3MR 2) 1/2 ℏl3/2 (1.3.3) Tomchi modeliga ko‘ra yadroning sirt tebranma energiyasini yadroning ko‘zg‘algan (o‘yg‘ongan) holatlari energiyasi deb qarash mumkin. Hamma juft-juft yadrolar birinchi o‘yg‘ongan holatining xarakteristikasi 2 + . Birinchi o‘yg‘ongan holatda bir foton, ikkinchisida ikki foton va h.k. Spinlari 1 va 3 bo‘lgan holatlar taqiqlangan. 1-rasmda yadrolarning tebranma o‘yg‘ongan energiya sathlarining nazariy sxemasi keltirilgan. 1-rasm .Yadrolarning tebranma o‘yg‘ongan energiya sathlarining nazariy sxemasi 19 Xulosa Atom yadrosi ikki xil nuklon, n va p lardan tashqil topgan murakkab kvantomexaniq sistemadir. Nuklonlarning o‘zaro ta’sir konunlariga asoslanib, atom yadrosi xususiyatlarini bayon etish, yadro strukturasini aniqlash va har xil sharoitlarda unda sodir bo‘layotgan jarayonlarni tadqiq qilish yadro fizika bo‘yicha olib borilayotgan ilmiy tadqiqot ishlarining asosiy vazifasini tashqil qiladi.Ikki nuklon orasidagi o‘zaro ta’sir etuvchi kuch to‘g‘risida ma’lumot olishning bevosita usuli nuklonni nuklonda sochilishini o‘rganish va 2 N ning xususiyatlarini tahlil qilishdan iboratdir. Hisoblashlar uchun ikki nuklon orasida ta’sir etuvchi kuchning kattaligini emas (fazoviy, spin, izospin) koordinatalar funksiyasi potensial energiyasini bilish kerak bo‘ladi. Biroq yadro potensiali kulon va gravitasion potensiallariga nisbatan ancha murakkab.Garchi hozircha yadro potensialini analitik ravishda ifodalash mumkin bo‘lmasa ham uning ayrim xususiyatlari hakida yetarlicha ma’lumotga egamiz. Yadro potensiali sferik simmetriyaga ega emas. Bunga 2 N ning kvadrupol momentga ega bo‘lishi misoldir. Yadro potensiali chekli radiusga ega. U 0,5*10 -15 m dan kichik masofalarda chukurligi bir necha 10 MeV bo‘lgan tortishish potensiali potensial o‘ra bilan almashinishi mumkin. Yadro kuchlari atomlarni molekulalarda birlashtirib turuvchi ximiyaviy kuchlarga nisbatan million marta katta bo‘lsa ham ta’sir radiuslari kichik bo‘lganligidan ular nisbatan zaif tuyuladi. Hozircha yadro xususiyatlarining barcha ta’sirlarini hisobga olgan hisoblashning iloji yo‘q. Real yadroning xarakteristikalarini emas, balki matematik va fizik jihatdan soddalashtirilgan yadro modellari deb ataladigan har xil sistemalarning xususiyatlarini hisoblashga to‘g‘ri keladi. Yadro modeli tajriba natijalariga asoslangan holda tanlab olinadi, so‘ngra bu modelga mos keluvchi turlicha taxminlar ishlab chiqiladi. Demak birgina fizik jarayonni bayon qilish uchun turlicha modellar mavjud bo‘lishi mumkin. Yadroning xususiyatlarini hisoblash mumkin bo‘lishi uchun model yetarli darajada sodda bo‘lishi shu bilan birga hech bo‘lmaganda u real yadrolarning xususiyatlarini taxminan aks etishi lozim. Har qanday model yadro xususiyatlari 38 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 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. 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 d sin 4θ 2 (2.1.1) bunda: dN –  burchak yo‘nalishidagi d  fazoviy burchak ichida sochilgan  - zarralar soni. N  – zarralarning dastlabki soni, n – muhitning hajm birligidagi yadrolar soni, d – muhit qalinligi. 28 Mavzuning dolzarbligi: Hozirgi vaqtda yadro fizika fani oldida: yadro kuchlar tabiatini, elementar zarralar xususiyatlarini hamda termoyadro reaksiyasini boshqarish kabi eng muhim muammolar turibdi. Bu xil muammolarni hal etishda, yagona nazariyani yaratishdagi asosiy qiyinchilik shundan iboratki, yadrodagi nuklonlar orasidagi o‘zaro ta’sirlashuv kuchlarini bilmaymiz (yadro kuchlari tabiatda eng katta kuch, bu kuchdan katta kuchga ega emasmiz, qisqa masofada R~10 -13 sm, ta’sirlashuv vaqti t=10 -23 s bo‘lganligi uchun). Ikkinchi tomondan nuklonlar orasidagi ta’sirlashuvni bilganimizda ham ta’sirlashuv qiymatini hisoblash uchun matematik hisoblash imkoniyatiga ega emasmiz, chunki yadro ko‘p nuklonli sistema. Hozirgi zamon EHM ham hisoblash uchun ojizlik qiladi. Shuning uchun hozirgi yaratilayotgan nazariyalar tajriba natijalarini umumiylashga asoslangan fenomenologik xususiyatga egadir. Yadro fizika fani hozirgi zamon tezlatkichlari, qayd qiluvchi detektorlar, kameralar, EHM lar, elektron avtomatik qurilmalar yordamida rivojlanib bormoqda. Yadro fizika taraqqiyoti energetika, geologiya, tibbiyot, avtomatika, ekologiya kabi ko‘plab sohalarda keng qo‘llanilmoqda. Mavzuning maqsad va vazifalari: Yadroning turli modellariga ko`ra yadro kvant xarakteristikalarini o`rganish.yadroning spini, orbitasi, izomer holatlari bilan tanishish. 8 oraliq mezon zarralar yordamida amalga oshadi deb qarab o‘zlarining mezon nazariyasini ishlab chiqishdilar. 1934 yili I.Kyuri va F.Jolio-Kyurilar su’niy radioaktivlik hodisasini E.Fermi  -yemirilish nazariyasini yaratdi. 1937 yil K.Anderson, S.Nedermeyerlar kosmik nurlar tarkibida  -mezon zarralar ochildi. Bu vaqtga kelib ko‘plab elementar zarralar va bu zarralarning bir-birlariga o‘tishliklari o‘rganila boshlandi. 1939-1945 yillar og‘ir yadrolarning neytronlar ta’sirida bo‘linishini bu bilan katta energiya ajralishini, ya’ni yadro zanjir reaksiyalari amalga oshirildi. Yadro bo‘linish nazariyasini 1939yil Ya.I.Frenkel, N.Bor va J.Uylerlar tomchi modeliga asosan ishlab chiqishdi. E.Fermi boshchiligida AQSh da 2-dekabr 1942 yil atom reaktori ishga tushdi. 1944-1945 yillarda V.I.Veksler, E.Mak-Millan zaryadli zarra tezlatgichlariga avtofazirovka prinsipini ishlab chiqdilar bu esa o‘z navbatida tezlatgichlar energiyasini bir necha tartib oshirish imkoniyatini berdi. 1946 yildan boshlab ko‘plab (betatron, sinxrotron, sinxrofazotron, chiziqli rezonans) tezlatgichlar qurila boshlandi. Tezlatgichlar yaratilishi ko‘plab elementar zarralar (mezonlar, adronlar, giperonlar, rezonans zarralari) ochilishiga va ularning xususiyatlarini o‘rganish, bundan tashqari, turli yadro reaksiyalarini o‘tkazish imkoniyatini berishdi. Bu davrga kelib ko‘plab yadro modellari yaratildi. 1954 yil 27 iyunida sobiq SSSRda birinchi atom elektro-stansiyasi (AES) ishga tushirildi. Bu bilan yadro energiyasidan tinchilik maqsadida foydalanish davrini boshlab berdi, hozirgi vaqtda yuzlab (AES) lar ishlab turibdi. Yadro ichki energiyalardan foydalanishning yana bir turi yengil yadrolar qo‘shilishi (sintez) reaksiyalari ya’ni termoyadro reaksiyasi hisoblanadi. Hozirgi vaqtda termoyadro reaksiyasini boshqarish eng aktual muammo, bu muammo hal etilsa, insoniyatning energiyaga bo‘lgan ehtiyoji to‘la qondirilgan bo‘lur edi. 7 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 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. 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 27 Masalan, 3-qobiqka 1g 9/2 4-qobiqka 1h 11/2 , 5-qobiqka 1i 13/2 ko‘shilishi bilan 50,82,126 sonlari hosil bo‘ladi. Bir zarrali qobiq modeli uchun hosil qilingan energetik sathlar 3-rasmda keltirilgan. Yadroning asosiy holatining spini proton va neytronlar soni juft bo‘lganda 0 ga teng bo‘ladi, toq nuklonli yadro uchun esa o‘sha toq proton yoki toq neytronining tula spini I=l±s bilan aniqlanadi. Yadro toq-toq bo‘lsa yadroning spini shu ikki toq nuklonlar momentlarining yigindisi bilan aniqlanadi va h.k. Masalan, 715N -yadrosini olaylik. Bu yadro spinining 7-proton holat spini xarakterlaydi, yadrodagi 8-neytron juft bulgani uchun spin 0 buladi. Sxemaga ko’ra 7-proton 1P 1/2 holatni egallaydi, demak 715N spini I=1/2, orbita R-holat bo‘lgani uchun l=1 juftligi toq, I=l-s bo‘lgani uchun orbital moment bilan xususiy moment antiparallel. Bu yadroning uygonish h olati asosiy 1R 1/2 - h olatga eng yaqin h olat 1d 5/2 bo‘lishi lozim. Bir zarrali qobiq modeliga ko‘ra energetik sathlar 3- rasmda keltirilgan. Yana bu modelga ko‘ra asosiy holat spini-orbita soni va parallel yoki antiparallelligi ma’lum bo‘lganda Shmidt modeliga ko‘ra magnit momentini hisoblash mumkin. Yadroning qobiqli modeli yadrolarda uchraydigan izomer holatlarni va izomer yadrolarning to‘p-to‘p bo‘lib uchrashini ya’ni “izomer orolchalar” bo‘lishligini tushuntiradi. Izomer yadrolar bir hil proton va bir hil neytron sonlariga ega bo‘lishiga qaramasdan yarim yemirilish davri, to‘la bog‘lanish energiyasi, spinlari bilan farqlanadi. Izomer holatlarda energiyalari yaqin lekin kvant sonlari spin va juftliklari bir-birlaridan keskin farq qiladilar. Bunday holatlar 3-jadvalga ko‘ra: 1). 2p 1/2 -1g 9/2 holatlar o‘rtasida bunga toq proton (z)va neytronlar (n) soni 39 - 49 oralig‘idagi yadrolar. 2). 1h 11/2 →2d 3/2 ,1h 11/2 →3S 1/2 holatlar o‘rtasida N va Z 65-81 bo‘lgan. 3). Ii 13/2 →3P 1/2 , 1i 13/2 →3R 3/2 ,1i 13/2 →2f 5/2 holatlar o‘rtasida N va Z soni 101 - 125 soni orasida bo‘lganlar yadrolarda izomer holatlar kuzatiladi. 16 2) Garmonik ossillyator potensiali U(r)=¿{−U0[1− r R] 2 ¿¿¿¿ r< R r> R Xususiy holda garmonik ossillyator yechimi ε= [2(n− 1)+l]hω 0= n0hω 0 n-tebranish kvant soni, l-orbital harakat miqdori momenti. Xususiy holda garmonik ossillyatorning turli xolatlari yadroni energiya sathlari sistemasini beradi (1 va 2 jadvallar). 1-jadval. Xususiy holda garmonik ossillyatorning turli xolatlari yadroni energiya sathlari sistemasini n / l s 0 P 1 d 2 f 3 g 4 h 5 i 6 1 0 1 2 3 4 5 6 2 2 3 4 5 6 7 8 3 4 5 6 7 8 9 10 4 6 7 8 9 10 11 1 2-j а dv а l. Xususiy holda garmonik ossillyatorning turli xolatlari yadroni energiya sathlari sistemasini N Qоbiq Juftligi Хilmа-хil kаrrаsi S а th nukl. to‘l а s о ni 0 1 s + 2 2 1 1 p – 6 8 2 2 s , 1 d + 12 20 3 2 p , 1 f – 20 40 4 3 s , 2 d , 1 g + 30 70 5 3 p , 2 f , 1 h – 42 112 6 4 s , 3 d , 2 g , 1 i + 56 168 Bu yerda n-son sathlar tartib rakami, l-orbital kvant soni, magnit kvant soni m-1 dan m+1 gacha bo‘lgan 2(2l+1) kiymatni qabul qiladi. Ossillyator h olatining 14 ajralgan va bunda m j ning har bir qiymatiga alohida sath to‘g‘ri keladi. Ajralish kattaligi yadroning deformatsiya parametri β=ΔR R ga bog‘liq bo‘ladi. Nosferik aksial simmetriyali maydonda xosil bo‘luvchi bir zarrali holatlarni Nilson hisoblagan. U biror yo‘nalishga nisbatan simmetriyaga ega bo‘lgan ossillyator potensialidan foydalandi va kuchli spin orbital ta’sirni hisobga oldi. U (r)= 1 2 M (ωx 2x2+ω yy2+ωzz2)+clS +Dl 2 bunda, ωx2=ωy2= ω02 (1+2 3β), ω я2= ω02 (1− 4 3 β) (1.5.1) ω0,с,Д− doimiylar, β− deformasiya parametri. Nilson modeli asosida xisoblangan energiya sathlari diagrammasi 3- rasmda keltirilgan. 3-rasm. Nilson modeli asosida xisoblangan energiya sathlari diagrammasi 23 joylashishiga va sistemaning orbiatl harakat miqdori momentiga bog‘liqligini ko‘rsatuvchi had bo‘lishligini talab qiladi. Spin orbital bog‘lanish borligini bildiradi. Yadro potensiali almashinuv xarakteriga ega. Xuddi ximiyaviy bog‘lanish ikki atom orasidagi elektronlarning almashinuvi kabi yadro kuchlarini ikki nuklon orasidagi biror zarra vositasida bo‘ladi deb qarash kerak. Bundan nuklon murakkab deb qaramaslik lozim. Yapon olimi Yo‘qava bo‘yicha almashinuv virtual zarralar bilan deb qaraladi. Virtual zarralarning paydo bo‘lishi energiya saqlanishi zarra yashash vaqtining juda qisqaligi bilan tushuntiriladi. Geyzenberg noaniqlik prinsipi ko‘rsatishicha  E*  t  h, zarra yashash vaqti Δt ≥ ℏ ΔE = ℏ mc 2 , (1.1.4) ta’sir radiusi R≃ cΔt ≥ ℏ mc .(1.1.5) Nuklonlarning o‘zaro ta’sirlashuvida yadro maydonida massasi ~270m bo‘lgan zarra hosil qiladi. Hozirgacha bunday maydonning to‘la nazariyasi mavjud emas, birok takribiy nazariyalar tadqiqotlar olib borishda muhim qurol bo‘lib hisoblanadi. Shunday qilib, mavjud bo‘lgan tajriba dalillari nuklonlararo o‘zaro ta’sir potensialining yagona shaklini tanlab olishga imkon bermadi. Hatto ikkita erkin nuklon uchun ham o‘zaro ta’sir potensiali tula aniq emas. Hozirgi kvant mexanikasi apparatining murakkabligi yadro xususiyatlarini yetarli darajada tahlil qilish uchun imkon bermaydi. Yadro xarakteristikalarini hisoblash uchun zamonaviy hisoblash mashinalarining quvvati hatto A=5 bo‘lgan yengil yadrolarga ham yetmaydi. Shu sababli, hozircha yadro xususiyatlarining barcha ta’sirlarini hisobga olgan hisoblashning iloji yo‘q. Real yadroning xarakteristikalarini emas, balki matematik va fizik jihatdan soddalashtirilgan yadro modellari deb ataladigan har xil sistemalarning xususiyatlarini hisoblashga to‘g‘ri keladi. Yadro modeli tajriba 11 Berilgan radioaktiv preparat uchun  -zarralarning tezligi υ - ma’lum. Rezerford tajribasi (formulasi 1) yordamida sochilgan  -zarrachalarni hisoblab, sochuvchi yadro zaryadini topish mumkin. 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 bo g ‘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 (2.1.2) 29 Ebog 'l= {ZM аt(1 1H )− Zm e+(A− Z)mn− [M аt(A,Z)− Zm e]}c2= = [ZM аt(1 1H )+(A− Z)mn− M аt(A,Z)]c2Yadro bog‘lanish energiyasining bitta nuklonga to‘g‘ri keluvchi qiymati solishtirma bog‘lanish energiyasi deb ataladi. ε= E bog 'l A (2.2.3) Yadroning mustahkamligini xarakterlashda bog‘lanish energiyasidan tashqari zichlashish koeffitsiyenti ishlatiladi. Har bir nuklonga to‘g‘ri keluvchi defekt massaga zichlashish (upakovka) koeffitsiyenti deb ataladi. f= Δm A (2.2.4) Mavjud yadrolar solishtirma bo g‘ lanish energiyasining massa soniga bog‘li q lik grafigi 4-rasmda keltirilgan. 4-rasm. Mavjud yadrolar solishtirma bo g‘ lanish energiyasining massa soniga bog‘li q lik grafigi Solishtirma bog‘lanish energiyasi juda yengil elementlardan tashqari barcha elementlar uchun taxminan bir xildir. Massa soni A>11 bo‘lgan yadrolarda o‘rtacha solishtirma bog‘lanish energiyasi 7,4 dan 8,8 MeV. Eng katta kiymat 35 sochuvchi moddaning 1 sm 3 dagi yadrolar soni; m , v -mos ravishda zarraning massasi va boshlanq’ich tezligi. (1) formulada.dN d Sin 4 (3) Tajribalar (2) formulaning to‘g‘ri ekanligini tasdiqladi, ya’ni  -zarralar moddadan o‘tayotganda og‘ir zaryadli zarralardan kulon kuchi ta’sirida sochilishligini, hamda  -zarralar bilan sochuvchi yadro orasidagi masofa 10 -12 sm bo‘lganga qadar to‘g‘ri ekanligini tasdiqlaydi. Rezerford taklif etgan atomning planetar modeli atomning barqarorligini, spektrning diskretligini tushuntira olmaydi. Chunki atom qobig‘ida elektron yadro atrofida aylanib turar ekan. Zaryadli zarra elektrodinamika qonunlariga ko‘ra o‘z energiyalarini nurlab borishligi lozim va nihoyat elektron yadroga kelib tushishligi kerak. Bu qarama – qarshilikni 1913 yili daniyalik olim N.Bor o‘z postulatlari bilan bartaraf etdi. N.Bor postulatalariga ko‘ra atomda elektronlar aniq barqaror orbitalarda (K, L , M ,...) harakatlanadilar. Har bir orbita bir-birlaridan muayyan masofada joylashgan aniq energiyaga egadirlar, bunda energiya yutmaydi yoki chiqarmaydilar. Energiya yutish va chiqarish faqatgina elektronning bir orbitadan ikkinchisiga o‘tishida ro‘y beradi. N.Bor o‘z postulatalari bilan atom yadrosidagi jarayonlarni klassik tasavvurlashdan kvant tasavvurlashga asos soldi. Shunday qilib, klassik fizika qonunlaridan kvant fizikaga o‘tish davri boshlandi. 1926 yili Geyzenberg, Shredingerlar mikrodunyo jarayonlarini kvant mexanikasi qonunlariga ko‘ra tushuntira boshladilar. Kvant mexanikasiga ko‘ra zarralar harakatini o‘rganishda ularning harakat trayektoriyasini, bir vaqtda turgan joyi va tezliklarini aniq bilish mumkin emas. Geyzenberg noaniqlik prinsipini, Shredinger kvant fizikaning to‘lqin nazariyasini ishlab chiqdi. 1919 yil Aston mass-spektograf yaratdi va atomning 5   const 2  3-rasmdan ko‘rininib turibdiki, potensial sferik simmetriyaga ega bo‘lganda (β =0) P 3/2 - holatda 4ta nuklon joylashadi, ya’ni 4-holat energiyasi bir xildir. β≠0 bo‘lganda bu sath ikki sathga ajraladi, chunki j=3/2 da uning proyeksiyasi ±1/2 , ±3/2 bo‘lishi lozim. Holatlar juftligi manfiy, chunki l =1. Holatlar ketma-ketligi  ning turli ishorasida har xil.  >0 bulgan holda oldin ½- h olat spin yo‘nalishi turli bo‘lgan ikki nuklon bilan to‘ldiriladi, so‘ng 3/2-holat to‘ldiriladi.  <0 da esa holatlar ketma ketligi o‘zgaradi. d 5/2 sath ham j proyeksiya qiymatlari  1/2,  3/2,  5/2 ga teng bo‘lgan uchta sathga ajraladi. l =2 bo‘lgani uchun bu holatlar juftligi musbatdir.  >0 da sathlar j z ning qiymati ortishiga mos keluvchi ketma-ketlikda joylanadi.  <0 da esa oldin jz=± 5 2 , sung jz=± 1 2 va jz=± 3 2 sathlar to‘ldiriladi. Har bir sathgacha 2 tadan nuklon joylashtirsa buladi. Shunday qilib, yadro deformasiyasi sathlar xilma – xilligini (turlanishini) yo‘qotadi. Nilson sxemasi deformasiyalangan yadrolarning spinini yaxshi tushuntiradi. Masalan 919F yadroning asosiy holat spini qobiq modeliga ko‘ra S = d 5/2 bo‘lishi kerak, Nilson sxemasiga ko‘ra holatlar ajraladi. Kichik deformasiyaga ega bo‘lganligi uchun spini 1+ 2 bo‘ladi. 24 (~8,8 meV) massa sonlari A=60 (temir va nikel)ga yaqin sohasiga to‘g‘ri keladi. Argon 40 dan kalay-120 gacha bo‘lgan oraliqda E=8,6 MeV deyarli o‘zgarmaydi. Og‘ir elementlar tomoniga borgan sari egrilikning maksimumdan pasayishi ancha sekin sodir bo‘ladi. Nihoyat, eng og‘ir yadrolarda bir nuklonga to‘g‘ri keladigan o‘rtacha solishtirma bog‘lanish energiyasi taxminan 7,5 MeV ni tashkil etadi. Ancha yengil elemenlar tomon pasayishi A ning kamayib borishi bilan tezrok sodir bo‘ladi. Solishtirma bog‘lanish energiyasi yadrodagi nuklonlarning (proton va neytronlarning) toq yoki juftligiga bog‘liq ekan. Odatda juft-juft yadrolarning bog‘lanish energiyasi toq-toq yadrolarning E bogl energiyasidan sezilarli katta bo‘ladi. Juft-toq yoki toq-juft yadrolarning E bogl energiyasi ham juft-juft va toq-toq yadrolar bog‘lanish energiyalaridan farq qiladi. Eng katta bog‘lanish juft-juft yadrolarga, eng kuchsiz bog‘lanish toq-toq yadrolarga to‘g‘ri keladi. Haqiqatdan, har xil element izotoplarining barqarorligi Z va N larning juft yoki toqligiga bog‘liq. Masalan, turg‘un izotoplarning ko‘pchiligida A juft bo‘ladi. Juft-toq va toq-juft yadrolarning turg‘unligi juft-juft yadrolarnikiga nisbatan kamroq. Toq-toq yadrolarning ko‘pchiligi beqarordir. Tabiatda fakat 4 ta turg‘un toq-toq yadrolar uchraydi. 1 2H ,3 6Li ,5 10 B,7 14 N . Proton va neytronlar soni “sehrli” (magik) sonlar deb nom olgan 2, 8, 20, 50, 82, 126 sonlarga teng bo‘lganda yadrolar, ayniqsa, katta turg‘unlikka ega bo‘lib, tabiatda keng tarqalgan. Protonlar va neytronlar soni “sehrli” songa teng bo‘lsa, yadrolar, ayniqsa, juda katta turg‘unlikka ega bo‘lib, ular ikki qarra “sehrli” yadrolar deb ataladi. Tajribada aniqlangan yadro boq’lanish energiyasini tahlil qilishlik ko‘pgina yadro xususiyatlari to‘g‘risida xulosalar chiqarish imkoniyatini beradi. 1. O‘rtacha solishtirma bog‘lanish energiyasi ko‘pgina yadrolar uchun 8 MeV\ nuklon ga teng. Bu elektronning atomda bog‘lanish energiyasidan juda katta. Masalan, vodorod atomida elektronning bog‘la-nish energiyasi (ionizasiya potensiali) 13,6 eV. Eng og‘ir elenment atomlarida ham K-elektronning bog‘lanish energiyasi 0,1 MeV dan oshmaydi. Demak, yadro kuchi ta’siri tufayli nuklonlar yadroda bir-birlari bilan juda qattiq bog‘langan. Shuning uchun 36 dn =64 π2 3(2πℏ)3R0 3p2dp (1.4.3) A ta nuklon uchun A= 64 π2R03 3(2πℏ)3∫ 0 PF P2dp = 64 π2R03 9(2πℏ)3PF3 (1.4.4) Maksimal impuls PF= ℏ(9π)1/3 1 2r0 (1.4.5) Yadro nuklonlari noldan boshlab Fermi energiyasigacha bo‘lgan sathlarni egallaydi. O‘yg‘ongan holatlar energiyasi energiyaning ana shu qiymatidan boshlab hisoblanadi. Proton va neytronlar uchun Fermi impulsi PF n= ℏ( n A) 1/31 r0 , Kinetik energiyasi EF n= ℏ2 2Mr 0 2( n A) 2/3 ≈ 54 ( n A) 2/3 МeV (1.4.6) Agar proton va neytron massalari orasidagi kichkina farqni hisobga olmasak, yadro barqaror bo‘lishi uchun eng yuqori proton va neytron holatlarning energiyalari bir xil bo‘lishi kerak. Og‘ir yadrolarda neytronlar soni protonlar soniga qaraganda ancha kattadir (2-rasm). 2-rasm. Og‘ir yadrolarda neytronlar soni protonlar soniga qaraganda ancha katta 21 haqidagi fizikada mavjud bo‘lgan bilimlarning xulosasi va umumlashuvidan iboratdir. Har qanday model yadro xususiyatlarini to‘la aks ettira olmaydi. Shuning uchun har bir modelning qo‘llanish chegarasi mavjud. Model tadqiqotlarni davom ettirishda asosiy yo‘nalishni kursatadi va har xil xossalarni ma’lum nuqtai nazarda turib bir-biri bilan bog‘lanishga imkon beradi. 39 2.1 Massa soni, atom yadrosining zaryadi va massasi 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 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 (7) 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. (7) 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 26 Mundarija: KIRISH……………………………………………………………………………3 I BOB. YADRO MODELLARIGA KO`RA KLASSIFIKATSIYA…………...9 1.1 Qobiqli model…………………………………………………………………12 1.2 Tomchi modeli………………………………………………………………..18 1.3 Fermi-gaz modeli……………………………………………………………..20 1.4 Umumlashgan model…………………………………………………………22 II BOB. ATOM YADROSINING ASOSIY XUSUSIYATLARI…………..…25 2.1 Massa soni, atom yadrosining zaryadi va massasi............................................26 2.2 Yadroning bog‘lanish energiyasi.......................................................................33 Xulosa………………………………………………………………………….…37 Foydalanilgan adabiyotlar………………………………………………………39 2 xodimlari  -zarrachalarning moddalarda sochilishini o‘rganishdilar. Tajriba natijasida  -zarralar o‘zlarining dastlabki yo‘nalishini turli burchak ostida o‘zgartirgan. Ba’zilari juda katta (deyarli 180 0 gacha) burchakka sochilgan. Olingan natijalarga asoslanib Rezerford atom ichida juda kichik hajmga to‘plangan va katta massaga tegishli kuchli musbat elektr maydon (yadro) mavjud bo‘lgandagina  -zarralar shunday katta burchakka sochilishi mumkin, degan xulosaga keladi va 1911 yili o‘zining planetar modelini yaratdi. Bu modelga ko‘ra elektronlar yadro atrofida joylashadi. Elektronlar soni esa shundayki, ularning yig‘indi manfiy zaryadi yadroning musbat zaryadini neytrallab turadi. Atomning bunday yadroviy modeliga ko‘ra uning deyarli butun massasi kattaligi taxminan 10 -12 sm ga teng bo‘lgan atomning markazi yadrosida to‘plangan. Rezerford  -zarralar sochilishini atom markaziy yadro zaryadi Ze ni  - zarraning zaryadi Z  e ni nuqtaviy deb, ular orasidagi o‘zaro ta’sirlashuvni Kulon qonuni (1) ga bo‘ysunadi deb hisobladi, bunda r-zaryadlar orasidagi masofa. Energiya va harakat miqdori momentining saqlanish qonuniga ko‘ra sochilish uchun quyidagi formulani yaratdi (2) Bu yerda: dN-sochilish nuqtasidan r masofada d  jismoniy burchakka to‘g‘ri kelgan va  burchak ostida sochilgan  -zarralar soni;  -  -zarraning sochilishdan oldingi va keyingi yo‘nalishi o‘rtasidagi burchak; N o -sochuvchi yaproqchaga tushayotgan dastadagi  -zarralar soni; t-sochuvchi yaproqcha qalinligi; n o - 42r eZe Z F                       2 sin 2 1 2 16 4 2 2 2 2 0 0     d v m Ze r t N n dN 2.2 Bog‘lanish energiyasi Yadro bog‘lanish kuchlari tufayli A nuklondan, ya’ni Z-proton va N=A-Z neytrondan tashkil topgan sistemadan iborat. Agar yadroni uni tashkil qiluvchi nuklonlarga ajratmoqchi bo‘lsak, bog‘lash kuchining ta’siriga qarshi ish bajarish kerak. Bu ishning kattaligi bog‘lanish energiyasi yoki yadro barqarorligining o‘lchamidir. Bog‘lanish energiyasi nuklonlarga kinetik energiya bermasdan nuklonlar orasidagi bog‘lanishni (o‘zaro aloqani) uzish uchun kerak bo‘lgan energiyaga aytiladi. Bu energiyani yadrodagi nuklonlarning o‘zaro ta’sir (yadro kuchlar) qonuniyati hozircha noma’lum bo‘lsa ham, energiyaning saqlanish qonuni va nisbiylik nazariyasining massa bilan energiyani bog‘laydigan E=mc 2 ifodasidan foydalanib topish mumkin. Agar yadroning massasi M(A,Z) ni, uni tashkil qilgan nuklonlar massa soniga tug‘ri keluvchi massalari yig‘indisi [Zm p +Nm n ] ga solishtirsak, birinchi massa ikkinchisidan bir oz  m ga kichik ekanligini ko‘ramiz. Bu massalarning farqi massa defekti deb atalidi. Δm = [Zm p+(A− Z )m n− M (A ,Z )] (2.2.1) Bu yerda Zm p -protonlar massasi, (A-Z)m n -neytronlar massasi, M(A,Z)-yadroning massasi. Massa defekti nuklonlarning jipslashib yadro hosil qilish natijasida ajralib chiqqan E bog‘lanish energiyasining kattaligini ifodalaydi. Ebog '= Δ mc 2= [Zm p+(A− Z )m n− M (A ,Z )]c2 (2.2.2) Hozirgi vaqtda yadro massasini yuqori aniqlikda o‘lchashlik defekt massani ya’ni yadro bog‘lanish energiyasini katta aniqlikda hisoblash imkoniyatini yaratdi. Bog‘lanish energiyasi formulasini neytral atomlar massalari orqali ifodalash kulaydir, chunki odatda jadvallarda atom massalari keltiriladi. Buning uchun proton massasini o‘sha yadro atomining massasi bilan almashtiriladi va atomdagi tegishli elektronlarning massasi hisobga olinadi: 34 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 х alqaro mukofotlarga sazovor bo ldi va ʻ х orijiy akademiyalar a’zolari bo lib saylandi. Eng muhim ilmiy 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. ʻ Sh.Mirziyoyev Yadro fizika – atom yadrosining tuzilishi, xususiyatlari va yadro ichida yuz beradigan jarayonlarni o‘rganuvchi fandir. XIX asr oxirlariga qadar atom tuzilishi haqida hyech narsa ma’lum emas edi. 1896 yil A.Bekkerel (1852-1908) radioaktivlikni kashf etdi. Radioaktiv nurlanishlarning fotoplastinkaga ta’sir etishligini va ionlash xususiyatlarini aniqladi. Ikki yildan so‘ng Per Kyuri (1859-1906) va Mariya Skladovskaya Kyuri (1867-1934) uran tuzlarining ham radioaktivlik xususiyatiga ega ekanligini aniqlashdilar. Radioaktivlik vaqtida uch xil (  ,  ,  ) nurlanish vujudga kelib, nurlanish intensivligi tashqi ta’sirlarga (temperatura, elektromagnit maydon ta’siri, deformasiya) boq’liq emas ekanligi aniqlandi. 1900 yili Kyuri, E.Rezerford, F.Soddilar radioaktiv namunalardan chiquvchi  nur ikki marta ionlashgan geliy atomi,  nur tez elektronlar oqimi,  esa qisqa elektromagnit to‘lqin ekanligini aniqladilar. Shuning uchun, radioaktivlikni atom, molekulalarda bo‘ladigan jarayonlar deb tushuntirib bo‘lmaydi, balki yangi bir soha yadroda deyishlikni taqoza etadi. J.J.Tomson 29 aprel 1897 yilda elektronni kashf etdi. 1904 yili esa o‘zining atom modelini tavsiya etdi, bunga ko‘ra atom o‘lchami R=10 -8 sm bo‘lgan musbat va manfiy zaryadlarga aralash neytral shar deb, atom nurlanishini kvazielastik kuchlarga ko‘ra tebranishi tufayli deb qaradi. Atomdagi musbat va manfiy zaryadlarning taqsimlanishi xarakterini o‘rganish maqsadida E.Rezerford va uning 3 Bu yerda m va m 0 - υ tezlik bilan harakat qilayotgan va tinch holatdagi jismlar massasi. Relyativistik mexanikaga asosan υ tezlik bilan harakat qilayotgan jismning to‘la energiyasi E=m 0 c 2 +T (3) bo‘ladi, bunda m 0 c 2 jismning tinch holatdagi energiyasi, T-uning kinetik energiyasi Ikkinchi tomondan Е = МС 2= М 0С 2 √ 1− ϑ2 С 2 (2.1.3) bo‘lgani uchun harakatdagi jismning kinetik energiyasi. Т= М 0С2 √ 1− ϑ2 С2 −М 0С2= М 0С2 ( 1 √1− β2−1) (2.1.4) Yadro fizikada yana quyidagi formula ham ishlatiladi. Е= √М 0 2С 4+Р2С2 (2.1.5) Bu formulada Р= Мϑ= М 0βC √1− β2 M-massali jismning relyativistik impulsidir uni E=Mc 2 dan keltirib chiqarish mumkin. Haqiqatan Е2= М 2c4= М 02c4 1− β2= М 02cv 4+М 02β2c4− М 02β2c4 1− β2 = М 02c4(1− β2)+М 02β2c4 1− β2 = М 02c4+Р2c2: Relyativistik holat uchun kinetik energiya T va impulsi R orasidagi bog‘lanishni (3), (5) formulalarga ko‘ra keltirib chiqarish mumkin. М 0c2+Т= √М 0 2c4+Р2c2 kvadratga ko‘tarsak Т(2М 0c2+Т)= Р2c2 (2.1.6) 30 Atom yadrosi nuklonlardan iborat murakkab sistema bo‘lgani uchun uning energiyasi nuklonlar ichki harakat energiyasi bilan belgilanadi. Nuklonlar ichki harakat energiyasi qancha katta bo‘lsa, shuncha tinch holat massasi M 0 = E /c 2 katta bo‘ladi. Yadro asosiy holatiga tinch holat massaning va energiyaning eng minimal qiymati mos keladi. Ya’ni nuklonlar harakatining minimum harakati (chastotasi) asosiy holat deyiladi. Yadro tashqaridan energiya qabul qilsa, energiyasi oshadi natijada yadro diskret o‘yg‘ongan E 1 , E 2 ,.., holatlarga o‘tadi mos ravishda massasi ham ΔΜ = Е1 c2 ga oshadi. (4-rasm). 3-rasm. Yadro tashqaridan energiya qabul qilsa, energiyasi oshadi natijada yadro diskret o‘yg‘ongan E 1 , E 2 ,.., holatlarga o‘tadi mos ravishda massasi ham ΔΜ = Е1 c2 ga oshadi. 3- rasmda energiya (0) yadro asosiy holati, E 1 , E 2 lar o‘yg‘ongan holat energiyalari. Har bir yadro o‘ziga xos uyg‘onish energiyalariga ega bo‘ladilar, yadroning uyg‘onish energiyasi qanday yo‘l bilan o‘yg‘onishiga bog‘liq emas. Barcha yadro jarayonlari energiya saqlanishlik bilan ro‘y beradi. Atom massalarining aniq qiymati mass-spektrometrik texnika yordamida tajribada aniqlanadi. Mass-spektrometrlarning har xil turlari mavjud. Odatda musbat zaryadlangan ionlar zaryadining ularning massasiga bo‘lgan nisbati e\ m , magnit va elektr maydonlarning umumiy ta’siri natijasida ionlar dastasining og‘ish kattaligi orqali aniqlanadilar. 31 Izomer holatlar barchasida juftlik o‘zgartirishi bilan elektromagnit o‘tishlar multiptolligi 4 - 5 va undan yuqori tartibda bo‘ladi. Qobiqni modelga ko‘ra yadro beta yemirilish ehtimoliyatini aniqlash mumkin. Ma’lumki beta yemirilish izobar yadrolar o‘rtasida ro‘y beradi. Bunda dastlabki yadro xususiyatini toq proton (neytron) holati xarakterlasa hosilaviy yadro hususiyatini neytron (proton) holati bilan xarakterlanadi. Beta yemirilish ehtimoliyati esa bu holatlar kvant sonlarining (spin, orbita, juftlik) kanchalik o‘zgarishiga bog‘liq. Masalan quyidagi ikkita  - yemirilishni ko‘raylik:917 F8⃗β+ 817 O 9 va 50123 Sn 73⃗β− 51123 Sb 73 . Birinchi  + -yemirilishda 917F ning 9-protoni 8 17O ning 9-neytroniga o‘tadi. Qobiqli modelga ko‘ra bu ikki nuklon holatlari bir xil bo‘lib 1d 5/2 bo‘ladi. Bu beta o‘tishdan keyin spin, orbita juftlik o‘zgarmaydi. Bu xil o‘tishlar o‘ta ruhsat etilgan o‘tishlar. Ikkinchi 50123 Sn 73⃗β− 51123 Sb 73  - yemirilishda kalay 50123 Sn ning 1h 11/2 holatdagi 73-neytroni, 51123 Sb ning 51-proton holatiga mos keluvchi 1g 7/2 holatiga o‘tadi. Bu bilan spin  I=2 orbita  l=1 ga juftlik o‘zgarishi ro‘y beradi. Bu xil beta o‘tish oldingiga nisbatan qiyinlashgan bo‘ladi. Yadroning qobiq modelining yuqorida aytilgan yutuklariga qaramay, uning qo‘llanish sohasi juda cheklangan. U sferik yadrolar asosiy va o‘yg‘otilgan holatlarining hususiyatlarini yaxshi to‘shuntiradi. Bu model berk qobiq o‘rtasiga mos keluvchi juft-juft yadrolarda kuzatiladigan aylanma strukturaga ega bo‘lgan energiya holatlarini tushuntira olmaydi. Bunday yadrolarning elektr kvadrupol momenti, E 2 xarakterdagi  -o‘tishlar ehtimolligi nazariy kiymatlarga qaraganda katta bo‘lib chiqadi. Yadroning qobiq modelining bu kamchiliklari tabiiydir, chunki potensial shakli sferik simmetriyaga ega va nuklonlar o‘zaro ta’sirlashmaydi, yadroning mexaniq, magnit va elektr momenti oxirgi toq nuklonning momentidan iborat deb faraz qilindi. Bu kamchiliklarni hisobga olgan yadro modeli yadroning umumlashgan modeli deb ataladi. 17 Yadroda tortuvchi markaz bo‘lmasada, nuklonlarning o‘zaro tortishishi natijasida ular sistemaning inersiya markazi atrofida to‘plangan bo‘ladi. Bunda yadroning siqilishiga nuklonlarning yaqin masofalarda o‘zaro itarilish ta’sirlari qarshilik qiladi.. 1.4 Yadroning umumlashgan modeli Nuklonlarning o‘zaro ta’siri natijasida hosil bo‘ladigan o‘rtacha sferik simmetrik potensial alohida nuklonlarning harakati va o‘zaro ta’siriga qarab o‘zgarishi mumkin. Nuklonlarning o‘zaro ta’siri esa to‘lgan qobiqdan tashqarida joylashgan tashqi nuklonlarning miqdoriga bog‘liq. Tashqi nuklonlar soni katta bo‘lmaganda yadro potensiali va shakli sferik simmetrikligicha qoladi. Bu holda yadroning o‘yg‘ongan holatlari bir zarrali sathlardan va yadrodagi tebranishlar natijasida hosil bo‘lgan energetik sathlardan iborat bo‘ladi. Tashqi nuklonlarning soni ortishi bilan nuklonlar harakatining yadro potensialiga ta’siri ortadi. Yadro sferik shaklining turg‘unligi kamayadi. Nihoyat, tashqi nuklonlar soni yetarlicha katta bo‘lganda yadroning sferik simmetrik shakli turg‘un bo‘lmay qoladi, yadro deformasiyalanadi. Bunday deforma-siyalangan yadro ma’lum bir o‘q atrofida aylanishi mumkin va unda aylanish energetik sathlari hosil bo‘ladi. Tebranish energetik sathlari pasayadi va bir zarrali sathlar xarakteri ham o‘zgaradi. Tashqi nuklonlar soni yanada ortishi bilan ularning kollektiv harakati ta’siri ortib, to‘la qobiqlardan tashkil topgan yadro o‘zagi ham deformasiyalanishi mumkin. Yadro sirti aylanuvchi ellipsoid shakliga ega bo‘lgan hollar uchun Nilson eneriya sathlarini nisbiy joylashishida kutilishi mumkin bo‘lgan o‘zgarishlarni qobiq modeli asosida hisoblab chiqdi. Sferik simmetrik potensialdan nosferik potensialga o‘tganda l va j kvant sonli xarakatning doimiyligi saqlanmaydi. m j momentning yadroni simmetriya o‘qiga proyeksiyasining har bir qiymatiga mos sathlar har xil energiyaga ega bo‘ladi, m j ga nisbatan aynishlik bartaraf qilinadi. Lekin simmetriya o‘qining har ikkala yo‘nalishi ham teng huquqli bo‘lganidan m j ning ishorasiga nisbatan aynishlik saqlanadi. Deformatsiya ta’sirida har bir sath 2j+1 2 sathga 22 1.2 Tomchi modeli Tomchi modeli eng dastlabki modellardan biridir. Bu modelni atom nazariyasining asoschilaridan daniyalik olim Nils Bor taklif qilgan. Tomchiga yadroni o‘xshashlik dalilllari: yadro zichligi juda katta (~10 14 g/sm 3 ) bo‘lib, sikilmaydi, yadro hajmining undagi nuklonlar soniga proporsionalligi ( R = R 0 A 1/3 ; V =4 3πR 3= 4 3πR 0 3A ) va turli yadrolarda nuklonlar o‘rtacha boglanish energiyasining taxminan doimiyligi (  =8 MeV), yadro moddasi bilan suyuqlik tomchisining o‘xshashligi. Bunda yadro kuchlari ham suyuqlik molekulalari orasidagi ta’sir kuchlariga o‘xshash to‘yinish xususiyatiga ega ekanligi kelib chiqadi. Model yadroning neytronlar, protonlar va alfa zarralar bilan ta’sirlashuvida yuzaga keladigan ayrim xususiyatlarni tushuntiradi. Xususan bu model yordamida neytron yadro bilan to‘qnashib yadroga yutilib gamma-kvantlar chiqishini tushuntiradi. Nuklonlarning yadro ichida nihoyatda katta zichlikka ega bo‘lishligi va yadro ta’sirlarining kuchliligi tufayli neytron o‘z energiyasini boshqa nuklonlarga beradi, ya’ni izotop hosil bo‘ladi, neytron energiyasi yadroda taqsimlanadi. Yadro nuklonlarining tezligi oshadi, o‘yg‘ongan holatga o‘tadi. Shuning uchun o‘yg‘ongan yadroni qizdirilgan tomchi deyish mumkin. T= E k agar nuklon Ye  10 MeV bilan kirgan (10 7 eV=1,6*10 -5 erg) bo‘lsa uyg‘ongan yadroning temperaturasi T= E k = 1,6 ⋅10 −5erg 1,38 ⋅10 −16 erg ⋅grad −1≈1,2 ⋅10 11grad .ekvivalent Kinetik va potensial energiyalar ifodasidan (1>>2 da) to‘lqin chastotasi ωl 2= 4πσ l3 3M (1.3.1) (M-yadro massasi,  -sirt taranglik koeffitsiyenti)  =10 20 erg/sm 2 E σ= 4πσ R 2A 2/3= U σA2/3; (1.3.2) Yadro tomchi tebranma energiyasi 18 Hozirgi zamon mass-spektrometrlari vodoroddan tortib hamma elementlarning massalarini millionning 0,02 ulushi qadar aniqlikda o‘lchash imkonini beradi. Atom yadrolari massasini boshqa usullarda ham yuqori aniqlikda o‘lchash mumkin. Masalan, yadroviy reaksiyalar, radioaktiv yemirilishlarda energiya balansini tahlil qilishlik va radiospektroskopik, mikroto‘lqin va boshqa usullar. Yadrodagi nuklonlar mikdorlariga qarab izotop, izobar, izoton, ko‘zguli yadrolar deb ataladilar. Bir xil zaryadga ( Z e) ya’ni bir xil sonli protonga, ammo har xil massa soniga A ega bo‘lgan yadrolarga izotoplar deb ataladi. Masalan, 8 16 О ,8 17 О ,8 18О protonlar soni bir xil, neytronlar soni turlicha, elementlar davriy sistemasida bir joyda joylashadi. Izotoplar bir xil ximiyaviy va optik xususiyatlarga egadirlar. Lekin fizik xususiyatlari massa soni, toq-juftliklari va hokazo turlichadir. Massa soni A bir xil zaryadlari har xil yadrolarga izobar yadrolar deb ataladi. M: 4 10 Ве , 5 10 В ,6 10 С Izobarlar ximiyaviy xususiyatlari turlicha, fizik xususiyatlar, nuklon soni bir xil bo‘ladi. Lyokin bir xil A bo‘lganda ham izobar yadrolar massalari birmuncha farq qiladilar. Birinchi yadroning protonlari ikkinchi yadroning neytronlariga, ikkinchi yadroning protonlari birinchi yadroni neytronlariga teng bo‘lsa ko‘zguli yadrolar deb ataladi. M: 0 1n→ 1 1P , 1 3H 2→ 2 3He 1, 4 7Be 3→ 3 7Li 4 Ko‘zguli yadrolardan biri radioaktiv bo‘ladi. Har qanday o‘zgarishlardan so‘ng bir- biriga o‘tishadilar. Bu yadro xususiyatlari bir-birlariga ancha yaqin. Ko‘zguli yadrolar, yadro kuchlar tabiatini va yadro kuchlariga elektromagnit maydonining hissasini 32 aniqlashda keng qo‘llaniladi. Neytronlari bir xil bo‘lgan yadrolarga izotonlar deb ataladi. M: 7 15 N 8,8 16 O 8,9 17 F8 33 I BOB. YADRO MODELLARIGA KO`RA KLASSIFIKATSIYA Nuklonlarning o‘zaro ta’sir konunlariga asoslanib, atom yadrosi xususiyatlarini bayon etish, yadro strukturasini aniqlash va har xil sharoitlarda unda sodir bo‘layotgan jarayonlarni tadqiq qilish yadro fizika bo‘yicha olib borilayotgan ilmiy tadqiqot ishlarining asosiy vazifasini tashqil qiladi. Ikki nuklon orasidagi o‘zaro ta’sir etuvchi kuch to‘g‘risida ma’lumot olishning bevosita usuli nuklonni nuklonda sochilishini o‘rganish va 2 N ning xususiyatlarini tahlil qilishdan iboratdir. Hisoblashlar uchun ikki nuklon orasida ta’sir etuvchi kuchning kattaligini emas (fazoviy, spin, izospin) koordinatalar funksiyasi potensial energiyasini bilish kerak bo‘ladi. Birok yadro potensiali kulon va gravitasion potensiallariga nisbatan ancha murakkab. Garchi hozircha yadro potensialini analitik ravishda ifodalash mumkin bo‘lmasa ham uning ayrim xususiyatlari hakida yetarlicha ma’lumotga egamiz. Yadro modellari Ma’lumki, atom yadrosi ikki xil nuklon, n va p lardan tashqil topgan murakkab kvantomexaniq sistemadir. Nuklonlarning o‘zaro ta’sir konunlariga asoslanib, atom yadrosi xususiyatlarini bayon etish, yadro strukturasini aniqlash va har xil sharoitlarda unda sodir bo‘layotgan jarayonlarni tadqiq qilish yadro fizika bo‘yicha olib borilayotgan ilmiy tadqiqot ishlarining asosiy vazifasini tashqil qiladi. Ikki nuklon orasidagi o‘zaro ta’sir etuvchi kuch to‘g‘risida ma’lumot olishning bevosita usuli nuklonni nuklonda sochilishini o‘rganish va 2 N ning xususiyatlarini tahlil qilishdan iboratdir. Hisoblashlar uchun ikki nuklon orasida ta’sir etuvchi kuchning kattaligini emas (fazoviy, spin, izospin) koordinatalar funksiyasi potensial energiyasini bilish kerak bo‘ladi. Birok yadro potensiali kulon va gravitasion potensiallariga nisbatan ancha murakkab. Garchi hozircha yadro potensialini analitik ravishda ifodalash mumkin bo‘lmasa ham uning ayrim xususiyatlari hakida yetarlicha ma’lumotga egamiz. Yadro 9 potensiali sferik simmetriyaga ega emas. Bunga 2 N ning kvadrupol momentga ega bo‘lishi misoldir. Yadro potensiali chekli radiusga ega. U 0,5*10 -15 m dan kichik masofalarda chukurligi bir necha 10 MeV bo‘lgan tortishish potensiali potensial o‘ra bilan almashinishi mumkin. Yadro kuchlari atomlarni molekulalarda birlashtirib turuvchi ximiyaviy kuchlarga nisbatan million marta katta bo‘lsa ham ta’sir radiuslari kichik bo‘lganligidan ular nisbatan zaif tuyuladi. Nima uchun shunday ekanligini tushunish uchun R-masofadagi ikkita bog‘langan zarra 2R>  de-Broyl to‘lqin uzunligiga ega bo‘lsin. λ= ℏ μ0ϑ , (1.1.1) bunda ϑ -zarraning nisbiy tezligi,  -keltirilgan massa, μ= m 1m 2 m 1+ m 2 , (1.1.2) 2R  boshqacha yozsak μϑ≥ ℏ 2R . (1.1.3) Zarraning kinetik energiyasi (μϑ)2≥ ( ℏ 2R ) 2 ; 1 2μϑ2= ℏ2 8μR 2= (6,6 ⋅10 −27)2 8⋅1 2(1,67 ⋅10 −27)(2,4 ⋅10 −13)2⋅1,6 ⋅10 −6 =71 MeV Shunday qilib, yadro kuchlarining ta’sir radiusi chegarasida bo‘lishi uchun ikki nuklonning kinetik energiyasi eng kamida 71 MeV bo‘lishi kerak.Bu nuklonlarni ushlab turuvchi potensial o‘raning chuqurligidan ancha katta. Demak, 2 N uyg‘ongan holatda bo‘lolmaydi.  E =2,2 MeV 2 N ning proton va neytronlari deyarli yarim vaqtini yadro kuchlari ta’siri sohasidan chetda o‘tkazadi. Yadro potensiali sistemaning holatiga bog‘liq. Masalan, 2 N I=1 mavjud, I=0 mavjud emas. Nisbiy harakat miqdoriga ham bog‘liq harakat miqdori momenti h juft qiymatida tortishish kuchlari bor, toq qiymatida bunday kuchlar yo‘q. Nuklonlarning sochilishi potensial energiyaga nuklonlar spin vektorlarining nisbiy 10 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 natijalariga asoslangan holda tanlab olinadi, so‘ngra bu modelga mos keluvchi turlicha taxminlar ishlab chiqiladi. Demak birgina fizik jarayonni bayon qilish uchun turlicha modellar mavjud bo‘lishi mumkin. 1.1 Qobiqli model Qator o‘tkazilgan tajribalar yadrolar xususiyatlari massa sonining o‘zgarishligi bilan davriy o‘zgarishligini ko‘rsatdilar. Nuklonlar soni 2, 8, 20, 50, 82, 126 ga teng bo‘lgan yadrolar barqaror tabiatda ko‘proq tarqalgan, bog‘lanish energiyalari va uyg‘onish energiyalari yuqori, reaksiya effektiv kesimi kichik, radioaktiv oilalar yemirilib shu yadrolarga kelib to‘xtaydi (barqarorlashadi). Bundan tashqari elektr kvadrupol momentlari nol bo‘lishadi. Bu sonlarga magik sonlar, yadrolarga magik yadrolar deb ataladi. Bog‘lanish energiyasi 1 1H ,1 2H ,2 3He ,2 4He dastlabki uchta yadroga nuklon qo‘shilish energiyalari 2,2; 5,5; 20,6 MeV magik yadroda eng katta. Lekin 24He ga yana bir nuklon qo‘shilsa energiya manfiy 2 5He uchramaydi. Tabiatda tarkalishi 2040Ca - tabiiy aralashmaning 97% tashkil etsa, qo‘shni 1836Ar -0,3%, 2244Ti esa tabiatda uchramaydi. Yoki tabiiy radioaktiv qator Z =82, N =126 bo‘lgan ikki marta magik yadro 82 208 Pb ga kelib to‘xtaydi. Yadrolar elektr kvadrupol momentlari magik yadrolarda nol bo‘ladi va keyin magik sonlardan so‘ng kvadrupol moment ishorasini o‘zgartiradi va magik sondan kancha uzoklashsa kvadrupol moment oshib boraveradi. Yuqorida bayon qilingan yadro xususiyatlarining davriy o‘zgarishi yadrodagi nuklonlar ham atom elektronlari qobiqda harakatlanganliklari kabi qobiqlarda harakatlanadilar deyishlik imkonini beradi. Qobiqli modelning mualliflari M.G.Mayer (1906-1972), O.Xankel, X.Yensen (1907-1973) va Zyuslar hisoblanadilar. Qobiqli modelga ko‘ra nuklonlar yadro zichligi (  =2*10 14 g/sm 3 ) bo‘lishiga qaramasdan, yadro ichida bir-birlari bilan to‘xnashmay, o‘zaro moslashgan holda butun nuklonlar tomonidan vujudga kelgan yadro maydonida deyarli aloqasiz 12
Купить