Yadroning beta yemirilishi va nazariyasi - Fizika - Kurs ishlari

Dokument ma'lumotlari

Narxi	30000UZS
Hajmi	354.1KB
Xaridlar	0
Yuklab olingan sana	22 May 2024
Kengaytma	docx
Bo'lim	Kurs ishlari
Fan	Fizika

Sotuvchi

Valmurodov Yorqin

Ro'yxatga olish sanasi 09 May 2024

11 Sotish

Yadroning beta yemirilishi va nazariyasi

Sotib olish

Mundarija
Kirish……………………………………………………………………...……… 3
1. Radioaktiv yemirilishlar………………… ………………………………..…… 7
2. Yadrolarning beta yemirilishi………………….………………………….….. 14
3. Radioaktivlik hodisasi ………………………………... …………………….....
18
Xulosa va tavsiyalar……………………………………………………………..
21
Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati………………………..…………………...
23
2

KIRISH
Buyuk ajdodlarimizning ilmiy an’analarini munosib davom ettirgan holda,
XX asrning 40-yillaridan boshlab O zbekistonda fizika fanini rivojlantirishʻ
jarayonida nufuzli ilmiy maktablar tashkil etildi, ularning vakillari х alqaro
mukofotlarga sazovor bo ldi va
ʻ х orijiy akademiyalar a’zolari bo lib saylandi. Eng ʻ
muhim ilmiy yo nalishlarni shakllantirishda Fanlar akademiyasining taniqli ilmiy
ʻ
maktablar 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
[1] .
Sh.Mirziyoyev
3

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
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
4

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 2r
eZe Z F  
(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]
 


 














2
sin 2
1
2
16 4
2
2
2
2
0 0 

 
d
v m
Ze
r
t N n dN
(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 -
sochuvchi moddaning 1 sm 3
dagi yadrolar soni; m
 , v  -mos ravishda zarraning
massasi va boshlanq’ich tezligi.
(1) formulada.
dN
d
Sin 4 const 2

(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
5

qonunlariga ko‘ra o‘z energiyalarini nurlab borishligi lozim va nihoyat elektron
yadroga kelib tushishligi kerak.[3]
Mavzuning dolzarbligi . Uzluksiz ta’lim tizimi bosqichlarida fizikaning
o’qitishdan maqsad, birinchidan, tabiatning fundamental qonunlarini ilmiy asosda
tushuntirishi tinglovchilarning ilmiy dunyoqarashi va falsafiy mushohada yuritish
qobilyatlarini rivojlantirish, texnikada va turmushda foydalanilayotgan uskuna va
vositalarning ishlash prinspini tushuntiruvchi fizik jarayonlar haqidagi
tasavvurlarni shakillantirish, shuningdek, fizik ta’lim olishning davom ettirish,
olgan bilimlarini chuqurlashtirishi va ilmiy izlanuvchilar uchun mustahkam zamin
yaratishdan iborat.
Kurs ishining maqsadi . Oily ta’lim bakalavriat bosqichida fizika kursining
“Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi” bo’limi strukturasi va mazmunini
takomillashtirilish, Yadro tarkibining tuzilishini o’rganishdan iborat.
Tadqiqot obekti. Oily ta’lim bakalavriat bosqichida fizika kursining “Atom
yadrosi va elementar zarralar fizikasi” bo’limini “Yadro tarkibining tuzilishini”
o’qitilish jarayoni.
Mavzuning predmeti. Kurs ishini bajarishda “Yadro tarkibining tuzilishini”
bo’limining o’qitilishi, mazmuni, zamonaviy ahamiyati va ped.texnologiyalardan
unumli foydalanishdan iborat.
Tadqiqot metodi. Tadqiqot ishining bajarilishida muammoga oid ilmiy, ilmiy
– uslubiy ishlar va adabiyotlarni taxlili, hamda tadqiqot natijalarini umumlashtirish
va matematik – statistik ishlov berish metodlaridan foydalanildi.
Ishning ilmiy va amaliy ahamiyati. Oily ta’lim bakalavriat bosqichida fizika
kursining “Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi” o’qitish jarayoni
zamonaviy uslubda mashg’ulot o’tish ko’rsatiladi.
6

1. Radioaktiv yemirilishlar
Yadroning radioaktiv nur chiqarish bilan boshqa yadroga radioaktiv
yemirilish yoki sodtagina yemirilish deyiladi. Radioaktiv yemirilgan yadro ona
yadro, hosil bo'lgan yadro esa bola yadro deyiladi. Xo'sh, bu yemirilish biror
qonunga bo'ysunadimi? Ko'plab tajribalarning ko'rishicha, qaralayotgan hajmdagi
radioaktiv atomlar soni vaqt o'tishi bilan kamayib boradi. Ba'zilarida bu kamayish
minutlar, hatto sekundlar yuqori ro'y bersa, ba'zi milliardlab yil davom
etadi. Umuman olganda, yadroning yemirilishiy hodisadir. Buning uchun, u yoki
bu yadroning berilgan vaqt oralig'ida yemirilishi statistika qonunlariga bo'ysunadi.
7

Radioelementning asosiy yadrostikalaridan biri har bir kuchga ega bo'lishi
mumkin. U l harfi bilan ishlaydigan va radioaktiv yemirilish
doimiysi deyiladi.Agar o'zgartirish`ich moment t=0 da N 0 ta faol atom mavjud
bo'lsa radioaktiv t momentda qolgan radio atomlarning soni qonunga qarshi
ishlaydi.
Bu yerda e~2.72-tabiiy logarifmlash asosi. Yuqoridagi ifoda esa radioaktiv
yemirilish qonuni deyiladi.[4]
1. α -emirilish. Og’ir yadrolarning o’z-o’zidan α - zarrachalar chiqarish
jarayoni α yemirilish deyiladi. U ZXA Z-2UA-4 2He4 (6.2) siljish qoidasiga
bo’ysunadi.
2. β -emirilish. YAdrolarning o’z-o’zidan elektronlarni ( β ) yoki protonlarni
( β ) chiqarishi β -emirilish deyiladi. Ular ZXA Z+1UA e - e (6.3) ZXA Z-1UA e +
e (6.4) siljish qoidalariga bo’ysunadi.
1996-yilda fizik olimlar atom yadrosi radiaktivligi ochilishining 100
yilligini nishonladi. Bu oshilish yangi fizikaning tuzilishiga olib keldi. Bu
yangilikdan so`ng atom va yadroga boshqacha nazar bilan qarala boshlandi va
elektr zarrachalarining garmonik kvant olamiga kirib borildi. Radi оа ktivlik
to`satdan ochildi.
1896-yilning boshida B.K.Rentgen tomonidan X nur ochilgandan so`ng
fransiyalik fizik Anri Bekkerel rentgen nurlarining fluoressent tabiatini
o`rganayotib, uran-kaliy tuzi o`z-o`zidan tashqi ta`sirlarsiz qattiq nurlanish
chiqarayotganini qayd etdi. Keyinchalik Bekkerel radioaktivlik deb atagan
nurlanish aktivligi to`liqligicha uran bilan bog`liq ekanligini isbotladi. Bir
necha yillardan so`ng bunday xususiyatlar toriyda poloniy va radiyda borligini
Mariya va Per Kyurilar isbotladi. Barcha tartib raqami sakson ikkidan katta
bo`lgan kimyoviy elementlarda radiaktivlik xususiyatlari borligi aniqlangan.
Tezlatkich va yadro reaktorlari paydo bo`lishi bilan barcha kimyaviy
8

elementlarning reaktiv izatoplari topildi. Ulardan ko`pchiligini tabiiy
sharoitlarda uchratish mumkin emas.
Uran nurlanishning singuvchanlik qobiliyatini analiz qilib, E.Rezerford
uning ikkita tashkil etuvchisini topdi: α -nurlanish deb atalgan va
singuvchanligi nisbatan ko`proq bo`lgan β -nurlanish. Uran radiaksiyasining
uchinchi nurlanishi
hammasidan ko`proq singuvchanlik qobiliyatiga ega bo`lib, u 1900-yilda
ochilgan. Bu nurlanishni Pol Villaru topdi va γ -nurlanish deb atadi. Rezerford
va uning xodimlari ko`rsatdiki, radioaktivlik atom yemirilishlari bilan bog`liq.
Ancha keyin ma`lum bo`ldiki, radioaktivlik atom yadrolarining yemirilishi
bilan bog`liq jarayon ekan. Radioaktivlik natijasida ma`lum ko`rinishdagi
nurlanish chiqadi. Bu xulosa shu vaqtgacha fizika va kimyoda hukmron
bo`lgan atomning bo`linmasligi haqidagi konsepsiyaga zarba bo`ldi.
Rezerfordning keyingi tadqiqotlarida α -nurlanish bu geliy yadrolari izatoplari,
β -nurlanish esa elektronlar oqimi ekanligini ko`rsatdi. γ - nurlanish yuqori
chastotali elektromagnit kvantlar oqimi bo`lib, u atom yadrolaridan quyi
energetik holatlariga o`tganda chiqariladi.
Yadrolarning β -yemirilish tabiati juda qiziq. Bu hodisaning nazariyasi
1933- yilda Enrika Fermi tomonidan yaratildi. U Volfgang Paulining β -
yemirilish paytida “ υ ” neytrino deb ataluvchi va tinchlikdagi massasi nolga
yaqin bo`lgan neytral zarracha tuziladi degan gipotezani qo`lladi. Fermi
ko`rsatdiki, β -yemirilish tabiatdagi zarrachalarning o`zaro ta`siri – “kuchsiz”
o`zaro ta`sir bilan bog`langan va quyidagi jarayonlar bilan tavsiflanadi:
- Ona yadroda neytronning protonga aylanishi va elektron(e) va
antineytrino ( υ ) chiqishi ( β - yemirilish).
- Protonning neytronga aylanishida pozitron (e ) va neytrino υ chiqishi
( β – yemirilish).
- Protonning atomdagi elektronni qamrab olishi va neytrino chiqishi
(elektron–qamrab olish).
9

Radi о aktivlikning to`rtinchi turi 1940-yilda Rossiyada yosh
fiziklar G.N.Flerov va K.A.Petrjaklar tomonidan ochildi. Bu
radioaktivlik yadrolarning spontan bo`linishi bilan bog`langan
bo`lib, bu jarayonda ancha og`ir yadrolar massalari taqriban teng
bo`lgan ikkita bo`lakka bo`linadi.
1950-yillardan boshlab yadrolarning proton radioaktivligi
ustida ishlar boshlandi. Asosiy holatda bo`lgan yadro o`z-o`zidan
proton chiqarishi uchun
protonning yadrodan ajralish energiyasi musbat bo`lishi kerak.
Ammo bunday yadrolar yer sharoitida mavjud emas va demak, ular
sun`iy yo`l bilan hosil qilinishi lozim. Dubnada bu yo`nalishda katta
hajmdagi ishlar olib borilayotgan bir paytda 1982-yilda
Darmigtadda proton radioaktivlikni dunyodagi eng kuchli
tezlatkichni ishlatgan nemis fiziklari ochishdi.
1984-yilda Angliya va Rossiya olimlari guruhi bir-biriga bog`liq
bo`lmagan holda ba`zi og`ir yadrolarning klaster radioaktivligini
ochishdi. Bu radioaktivlikda yadrolar o`z-o`zidan klasterlarni atom
og`irliklari 14 dan 34 gacha bo`lgan atom yadrolarini chiqaradi.
Radi о aktiv yemirilishlarning barcha turlari ochilganmi?
Buni vaqt ko`rsatadi. Ammo hozirgi kunda asosiy holatdan
neytron (neytron radi о aktivlik) yoki ikkita proton (ikki protonli
radi о aktivlik) chiqaruvchi yadrolari topish ustida ish olib borilmoqda.
1932 yilda rus fizigi D. D. Ivanenko va nemis fizigi V. Geyzenberg
birbirlaridan mustaqil ravishda atom yadrosi ikki xil elementar zarra proton va
neytronlardan tashkil topgan degan fikrga keldilar. Bu zarralar nuklonlar deb
ataladi. Proton musbat zaryadlangan zarra bo’lib uning zaryadi elektron zaryadiga
10

teng. q =q =1,6×10 −19 Kl, massasi esa m =1,67× 10 −27 Yadro tarkibida protondan
tashqari zaryadsiz (q =0) neytron (n) mavjud bo’lib uni massasi proton massasiga
teng. Yadrodagi nuklonlar ya’ni proton va neytronlar sonini A-bilan belgilanib, uni
yadroning massasi soni deyiladi: A=Z+N Z- yadrodagi protonlar, N-yadrodagi
neytronlar soni. Z- D. Mendeleevning elementar davriy sistemasidagi ximiyaviy
elementning tartib nomeri bo’lib u yadroning zaryadini aniqlaydi, ya’ni q =z . Yadro
belgisi X . Tajribalarda yadrolarning shakli sferaga yaqinligi va bu sferaning
radiuslari yadroning massa soni 1/3 darajasiga proporsional ekanligi aniqlangan.
Yadro moddaning zichligini esa taribay ravishda quyidagicha aniqlash mumkin.
Demak yadro moddaning zichligi yadro tarkibidagi nuklonlar soniga bog’liq emas.
Uning qiymati shu qadar kattaki, yadroviy modda zichligidek zichlikka ega bo’lgan
jismdan yasalgan, radiusi 200 metr chamasidagi sharning massasi Yerning
massasiga teng bo’ladi. Tartib nomeri bir xil, massa soni har xil bo’lgan
elementning yadrolarini izotoplar deyiladi:
N11 ; N12 ; N13 ; O816 ; O817 ; O818 Yadroning m
massasi uning tarkibiga kiruvchi hamma zarralar massalarining yig’indisidan
hamisha kichik. Chunki nuklonlar birikib yadro hosil qilganda nuklonlarning o’zaro
bog’lanish energiyasi ajralib chiqadi. Yadroning bog’lanish energiyasi E
bog ' yadro
tarkibidagi nuklonlarni ajratish va uning bir-biri bilan deyarli ta’sir qilishmaydigan
masofaga uzoqlashtirish uchun bajarish zarur bo’lgan ishga teng.
Radioaktivlikni birinchi marta 1896 yilda Fransuz olimi Bekkerel kuzatgan.
Uran va uning birikmalari o’z-o’zidan chiqargan nurlar jismlardan parron o’tgan,
fatoplastinkaga ta’sir qilgan, havoni ionlashtirgan. Keyinchalik radioaktivlikni Per
Kyuri va Mariya Kyuri Skladovskayalar har tomonlama tekshirdilar. Beqaror
ximiyaviy element izotoplarining elementar zarralar yoki yadrolar chiqarib o’z-
o’zidan boshqa element izotopiga aylanishi radioaktivlik deyiladi. Bunday
aylanishlar:
1) a-yemirilish;
11

2) b- yemirilish;
3) protonli ridioaktivlik
4) og’ir yadrolarning sponton ravishda bo’linishi jarayonlarida sodir bo’ladi.
Tabiiy sharoitlardagi izotoplarda bo’ladigan radioaktivlik tabiiy radioaktivlik
deyiladi. Yadro reaksiyalari vositasida olinadigan izotoplarning radioaktivligi sun’iy
radioaktivlik deyiladi. Sun’iy va tabiiy radioaktivlik orasida farq yo’q. Radioaktiv
yemirilish qonuni N=N0
e − λT
formula bilan ifodalanadi. Bunda N0 –boshlang’ich
paytdagi yemirilmagan atomlar soni, N-biror T paytdagi yemirilmagan atomlar soni,
λ-radioaktiv moddaga xarakterli bo’lgan konstanta, u yemirilish doimiysi deyiladi.
Boshlang’ich paytdagi atomlar miqdorining yarmi yemirilishiga ketadigan vaqt
moddaning yarim yemirilish davri (T) deyiladi va quyidagi shartdan aniqlanadi.
Bundan Hozirgi vaqtda ma’lum bo’lgan radioaktiv moddalarning yarim yemirilish
davri 3×
10 − 7
sekundan tortib 5×
10 15
yilgacha boradi. Radioaktiv yemirilish natijasida
hosil bo’lgan yadrolar radioaktiv bo’lishi mumkin. Radioaktiv modda uch xil
nurlanish manbaidir. Ulardan biri magnit maydoni ta’sirida musbat zaryadi zarralar
oqimining og’ish yo’nalishida og’adi, ular a-nurlar deb ataladi. b-nurlar deb atalgan
ikkinchi nurlanish avvalgiga teskari yo’nalishda, ya’ni manfiy zaryadli zarralar
oqimi og’adigan yo’nalishda og’adi. [5]
Bu beqaror yadro chiqaradigan zarradir. U ikkita proton va ikkita neytrondan
iborat va shuning uchun a radiatsiyasi geliy atomi ( 4
menda bor
2 ) yalang'och,
elektronlarsiz. Ikki proton borligi sababli alfa zarrachasi musbat zaryad bilan
ta'minlangan. Radiatsiya a unchalik ta'sir qilmaydi va havoda ozgina masofaga ega
bo'lgan qog'oz bilan to'xtatiladi. A radiatsiyasini chiqaruvchilariga uran-238 va
radiy-226 misol bo'la oladi. A zarrachasi chiqarilganda, hosil bo'lgan atom quyidagi
atom misolida ko'rinib turganidek, uning atom raqami 2 birlikga, atom og'irligi va
atom og'irligi 4 birlikka kamayganini ko'radi:
238
U
92 → 4
He
2 + 234
Th
90
12

A tipidagi nurlanish, hatto teridan o'tmasa ham, yutilganda radioaktiv
zarralarning eng zararli turi hisoblanadi, chunki uning kattaligi katta
ionlashtiruvchi quvvat beradi.
1-rasm. Alfa yemirilish[11]
Gamma nurlanishi ( γ ) u shbu nurlanish tabiatda elektromagnitdir, ya'ni u
kuchli va penetratsion to'lqin bo'lib, qo'rg'oshin bloklari tomonidan to'xtatiladi. Γ
nurlanishining yuqori darajada kirib borishi uni kobalt-60 shaklida tanani chuqur
joylarida saraton kasalligini davolashda ishlatishga imkon beradi.
β-yemirilish uch xil bo’ladi.
β − ¿ ¿
yemirilish bunda yadrodan elektron chiqadi.
β+¿¿ yempirilshda yadrodan pazitron ajralib chiqadi.
Elektron yutish. β − ¿ ¿
yemirilshda yadrodagi bitta neytron protonga aylanadi.
Nihoyat magnit maydon ta’siriga berilmaydigan uchinchi nurlanish γ nurlar deb
ataladi. γ -nurlar to’lqin uzunligi juda qisqa (
10 −3 Å dan 1Å gacha) bo’lgan
elektromagnit nurlanish ekanligi aniqlandi. Yemirilayotgan yadrodan α -zarralar
(ya’ni
Ne 24 yadrolar) juda katta ( 10 9 sm/sek) tezlik bilan uchib chiqadi.
13

Ekzotik radioaktiv yemirilishlar 9 qismga bo’linadi:
1.Asosiy holatdagi yadrodan protonlarning yemirilishi:
2. Izomer holatdan protonlarning nurlanishi ;
3. Kechikuvchi protonalarning nurlanishi;
4. Kechikuvchi ikki protonning yemirilishi ;
5. Kechikuvchi alfa zarrachalarning nurlanishi;
6. Kechikuvchi neytronlarning nurlanishi;
7. Ikki va uchta neytronlarning nurlanishi;
8. Klasterli radio aktivlik nurlanish ;
9. Kechikuvchi bo’linish jarayonlari;
Klasterli yemirilish ─ tabiatda shunday yadrolar mavjudki , ular o’z-
o’zidan bo’linadi. Bo’lingan yadrolar alfa zarrachalardan og’ir bo’ladi, bunday
bo’linish klasterli bo’linish deyiladi.[8]
Atomning tuzilishini o’rganishda turlicha modellar taklif qilindi va oxirida
Rezerford modeli ya’ni atom 99 % bo’sh bo’lishi kerak , kichik yadro va uning
atrofida aylanadigan elektronlar orbitalarda harakat qiladi degan tushunchaga
to’xtalindi. Atomning markazida esa yadro bo’lib , musbat proton va zaryadsiz
neytrondan tashkil topgan[6].

14

2. Yadrolarning beta yemirilishi
B е ta-y е mirilish. Radioaktiv yadro β -y е mirilish tufayli qo’shni izobar
yadroga o’tadi. B е ta- y е mirilishda yadro zaryadi ∆Z 1 ga o’zgaradi, massa soni A
o’zgarmaydi. B е ta- y е mirilish en е rgiyasi 18 keV dan 16 MeV gacha bo’lib, barcha
yadrolar sohasida kuzatiladi. B е ta-zarraning aynan el е ktron ekanligiga β е
quyidagi ilmiy dalillarni k е ltirish mumkin:
1) β -
- zarra zaryadi, massasi, spini, magnit mom е nti el е ktronnikiga t е ng;
2) β +
- zarra atom qobiq el е ktronlari bilan annigillyatsiya b е radi
(annigillyatsiyalashuvni faqat antizarralargina vujudga k е ltiradi);
3) B е ta-y е mirilish atom qobiq el е ktronlarini yadro tomonidan qamrab
olish
bilan ham bo’ladi.
4) Bеta-zarra elеktron kabi Pauli tamoyiliga buysunadi, yadrodan
chiquvchi β–zarra atom qobig’ida to’xtab qolmaydi, albatta, atomdan
tashqariga chiqib kеtadi.
Xulosa qilib aytish mumkinki, β-zarra yadroda tayyor holda mavjud
emas, yеmirilish vaqtidagina paydo bo’ladi.
Yadroda β-yеmirilish jarayonini yadrodagi nuklonlarning o’zaro
almashinuvchi, ya'ni protonlarning nеytronlarga yoki nеytronlarning
protonlarga almashinuvi tufayli dеb qarash kеrak. B е ta-y е mirilish nuklonlar
almashinuviga xos jarayondir. β -zarralar manbai nuklonlardir. Yadrodan
tashqaridagi erkin n е ytron yarim y е mirilish davri 11,7 min. davr bilan proton
va b е ta-zarraga y е miriladi, yadro ichida proton ham β -y е mirilishini vujudga
k е ltiradi.
Shuni alohida ta'kidlash mumkinki, erkin n е ytron n p+ β -
- bo’yicha β -
-
y е mirilar ekan. Bu y е mirilish yadro va el е ktromagnit kuchlari tufayli d е b
bo’lmaydi, chunki yadro kuchlari qisqa masofada ta'sirlashuv xususiyatiga ega
bo’lgani uchun erkin n е ytronga ta'sir etmaydi, n е ytron zaryadsiz bo’lgani
uchun el е ktromagnit kuchlari ham ta'sir etmaydi. D е mak, b е ta-y е mirilish
15

zalohida kuchlar, ya'ni kuchsiz ta'sirlashuv d е b ataluvchi kuchlar tufayli ro’y
b е radi.
B е ta-y е mirilishning uch xili uchraydi: β -
-y е mirilish, β +
-y е mirilish va е -
qamrash.
1. β -
- y е mirilish yadroda n е ytronlar ortiqcha bo’lishsa, n--p+ β -
y е miriladi,
bu bilan zaryadi bittaga oshadi.
2 - rasm. Beta -
yemirilish[12]
2. Agar yadroda protonlar ortiqcha bo’lishsa, n--p+ β +
-y е miriladi, bu bilan
zaryadi bittaga kamayadi.
3. Atom qobig’idagi elеktronni yadro qamrab olishi е -
+р n bu bilan yadro zaryadi
bittaga kamayishi mumkin.
Elеktron qamrash ehtimoliyati atom qobig’ining yadroga eng yaqin
joylashgan K-qobiq elеktronlari uchun eng katta. Bu jarayonda rеntgеn nurlari
va chеt qobiq elеktronlari chiqishi kuzatiladi.
1. Yuqorida bayon qilinganidеk, β -
- yеmirilishda yadro zaryadi bittaga
oshadi. Shuning uchun dastlabki yadro massasi М(А,Z) hosila yadro
М(А,Z+1) va elеktron massasi m
е dan katta bo’lishi kеrak
М ( А , Z) > М ( А , Z+1)+ m
е
16

Odatda yadro massasi emas, atom massasi ishlatiladi. Shuning uchun
t е nglamaning har ikkala tomoniga Zm
е massani qo’shsak atom massasi hosil
bo’ladi
М
at (А, Z) > М
at (А, Z+1)
β -
-yеmirilish enеrgiyasi elеktronlar bog’lanish enеrgiyalarini hisobga
olmaganda dastlabki va hosila atomlar massalari ayirmasiga tеng bo’ladi
Е
β = [М
at (А, Z) - М
at (А, Z+1)]с 2
(4)
2. β +
-y е mirilishda yadro zaryadi bittaga kamayadi. Shunga
ko’ra М ( А , Z + 1) > М ( А , Z)+ m
е
Atom massalari bilan ifodalash uchun (Z+1) m
е qo’shsak
М
at (А, Z+1) > М
at (А, Z)+2 m
е
β +
-yеmirilish enеrgiyasi
Е
β+ = [М
at (А, Z+1) - М
at (А, Z)-2m
е ]с 2
(5)
Hosila yadro atomida bitta elеktron kam edi va yana bitta elеktron
yеmirilishi lozim, shuning uchun dastlabki yadro hosila yadrodan eng kamida
2 m
е =1,02 MeV enеrgiya ortiq bo’lishi shart.
3. Elеktron qamrab olinganda qobiq elеktronni yadro tomonidan qamrab
oladi, bu bilan yadro zaryadi bittaga kamayadi
е -
+ М ( А , Z + 1) > М ( А , Z)
Atom massalari bilan ifodalash uchun zm
е qo’shsak
М
at (А, Z+1) > М
at (А, Z)
Elеktron qamrash enеrgiyasi
Е
е = [М
at (А, Z+1) - М
at (А, Z)]с 2
(6)
Yadroning o’z-o’zidan bir yoki bir nechta zarrachalar chiqarish hodisasi
radioaktivlik deyiladi. SHunday yadrolarni radioaktiv yadrro deb yuritiladi.
Radioaktiv yadrolarning o’zidan biron-bir turdagi zarralarni chiqarib, boshqa
yangi yadroga aylanish jarayoni radioaktiv yemirilish deyiladi. Radioaktiv
yemirilishda radioaktiv yadrolarning sonining o’zgarishi (6) qonun bo’yicha
o’zgaradi. Ushbu ifodani radioaktiv yemirilish qonuni deb yuritiladi, bunda λ –
17

yemirilish doimiysi. Tabiatda mavjud yadrolarning radioaktivligi tabiiy
radioaktivlik deyiladi. Ba’zi hollarda radioaktiv yadrolar biron-bir turg’un
yadrolarni zaralar bilan yoki yadrolar bilan bombardimon qilish natijasida hosil
bo’ladi. Bunday radioaktivlikni sun’iy radioaktivlik deyiladi. Radioaktiv
moddani magnit maydoniga joylashtirilsa zarralar dastasi uch qismga α -
zarrachalar, β - zarrachalar, γ -zarachalarga bo’lingan. Radioaktiv
yemirilishlarning 5 xili uchraydi. SHulardan ikki xilini ko’rib chiqamiz[7].
18

3. Radioaktivlik hodisasi
Radioaktivlik vaqtida yadro bir holatdan ikkinchi holatga o’tadi, bu bilan
yadro o’z tarkibida bo 'lgan va radioaktivlik vaqtida vujudga keluvchi zarralar
(masalan: alfa, proton, beta, …) yengil yadrolar hamda fotonlarni chiqarishi
mumkin. Buning natijasida yemirilayotgan yadrolaming tarkibi yoki ichki
energiyasi o’zgaradi. Radioaktivlik tabiiy sharoitda ro’y berib qolmay, uni sun’iy
yo’l bilan ham hosil qilish mumkin. Ammo ikkala radioaktivlik orasida farq yo’q.
Radioaktivlik qonunlari radioaktiv izotopning qanday olinishiga bog’liq emas.
Radioaktivlik yadroning ichki xususiyati bo’lib, har bir yadro o’ziga xos yemirilish
turi, intensivlikka ega. Radioaktivlik xususiyati tashqi ta’sirlarga (temperatura,
bosim, elektr yoki magnit maydon) bogliq emas. Ko’pgina radioaktiv yadrolar
nishon yadroni turli tezlashtirilgan zarralar bilan bombardimon qilishlik bilan hosil
qilinadi.
Dastlabki radioaktiv nurlanishlar tahlili tabiiy radioaktivlik vaqtida alfa, beta
zarralar va qisqa to'lqinli gamma fotontar chiqishini ko’rsatdi. 1939 -yilda
G.N.Flerov, K.A.Petrjaklar og'ir yadrolarning ( A = 240 ) ∘ '
z
o’zidan ikkita o 'rtacha
yadroga bo"linishligini kashf etdilar:92238 U → 54131 Xe +3896Sr +01n
Qaysiki yadrolarda protonlar soni otrib ketsa bir proton, ikki proton
yemirilish mumkin. GF.Flerov 1963 -yilda proton yemirilishini kuzatgan[8]:
1017Ne → 917F → 816O+p
¿ T1/2=¿0,1 s
Albatta, proton yemirilish ehtimolligi raqnobatlashuvchi alfa va
betayemirilishlarga nisbatan juda kechik bo 'ladi. 1984 -yilda Oksford universiteti
xodimlari radiy yadrolarining alfa zarralarga nisbatan yirik
14C yadrosining
nurlanishini qayd qildi:
88222 Ra → 82208 Pb +614C ;38223 Ra → 209 Pb +14C ;224 Ra → 210 Pb +14C
19

1985 -yilda Dubna va Amerika fiziklari Ne yemirilishni kashf etdi.
Radioaktivyemirilish saqlanish qonunlarining bajarilishi bilan ro’y beradi.
Radioaktiv yemirilish statistik xususiyatga ega bo 'lgan jarayondir. Yemirilayotgan
yadrolardan qaysi birini qachon yemirilishini ayta olmaymiz. Lekin vaqt birligi
ichida nechtasi ycmirilishini aniqlash mumkin, Shuning uchun radioaktivlikni
yemirilish ehtimoligiga ko’ra, o’rganish mumkin. Radioaktiv yadrolar qarimaydi,
yoshga ega emas, yemirilish intensivligi vaqt birligida yemirilgan yadrolar soniga
bog’liq. Vaqt birligida yemirilayotgan ( dN
) radioaktiv yadrolarning soni shu
radioaktiv yadrolarning umumiy soni N ga proporsional. Masalan, dt vaqt
oralig’ida dN
ga kamayayotgan bo’lsa[9]:
− dN = λNdt
(7)
bo 'ladi. Bu yerda
λ - radioaktiv yemirilish doimiysi, o’lchami [s−1] , vaqt birligida
yemirilishlar soni, nisbiy kamayish tezligini ifodalaydi; manfiy ishora vaqt o’tishi
bilan radioaktiv yadrolar sonining kamayishini
ko ∘ rsatadi. ( 7 ) terglamani yechish
uchun quyidagicha yozamiz [9] :
dN
N = − λdt
integrallasak
∫ dN
N =− λ∫ dt ;ln N=− λt+ln C
t=t0bo 'lganda N= N ϕln N= ln C= ln N0;N = N0=C
ln N
N 0
=− λt ;N= N0e−kl(8)
formula radioaktiv yemirilish qonuni deyiladi. Bu qonunga ko’ra, radioaktiv
yadroning modda miqdori vaqt o’tishi bilan eksponensial ravishda kamayib boradi.
Formula istalgan vaqt momentida yemirilish ehtimoligini aniqlashi mumkin. Lekin
bu formula orqali radioaktiv yadrolarning yemirilish intensivliklarini bevosita
taqqoslab bo 'lmaydi, u aniq fizik ma’noga ega emas. Shu maqsadda yarim
yemirilish tushunchasi kiritilgan. Yarim yemirilish davri shunday vaqtki, bu davr
20

ichida dastlabki radioaktivlik yadro soni ikki marta kamayadi. U holda ( 8 ) ifodani
yoza olamiz:
N
0
2 = N
0 e − x
1 / 2
; 1
2 = e − Δ T
i / t
, ln 2 = λ T
1
2 , T
1
2 = ln 2
λ = 0,693
λ . ( 9 )
( 6 )
ifoda yarim yemirilish davri bilan yemirilish doimiysi orasidagi bog 'lanishni
ifodalaydi.
Radioaktivlik yana o’rtacha yashash vaqti deb ataluvchi r
kattalik bilan ham
xarakterlanadi. Biror t vaqt momentida yemirilmay qolgan yadrolarning yashash
vaqti t
dan katta bo’ladi. Shu vaqt momentiga qadar yemirilgan yadrolar esa t
dan
kechik yoki unga teng yashash vaqtiga ega. Bunday yadrolar soni
dN (t)= λN (t)dt = λN0e−udt .
O’rtacha yashash vagti
τ ning qiymatini ifodaga qo’ysak:
N = N
o e − λ
1
= N
0 e − 1
= N
d e (10)
Demak, o’rtacha yashash vaqti radioaktivyadrolarning
e marta kamayish vaqti
ekan.
Shunday qilib, radioaktivlikni yemirilish doimiysi, yarim yemirilish davri va
o’rtacha yashash vaqti bilan xarakterlash mumkin ekan. Bu kattaliklar O’zaro
quyidagicha munosabatda bo’ladi[10]:
T
1 / 2 = ln 2
λ = 0,693
λ = 0,693 r
(11)

Xulosa
21

Olam shunchalik turli-tumanki, barcha jismlar birgina mayda zarralardan
tuzilmaganligiga hech qanday shubha yo’q. Biroq ajablanadigan joyi shundaki,
yulduzlarning moddasi xuddi Yerning moddasi singaridir. Koinotdagi barcha
jismlarni hosil qiluvchi atomlar mutlaqo bir xil tuzilishga ega. Jonli organizmlar
ham xuddi jonsiz organizmlar kabi tuzilgan atomlardan iborat. Elementar zarralar
va ularning aylanishlari kashf etilgandan keyin materiya tuzilishining birligi
olamning yagona manzarasida asosiy o’ringa chiqdi. Bu birlikning zamirida barcha
elementar zarralarning moddiyligi yotadi. Turli elementar zarralar materiya
mavjudligining turli konkret shakllaridir. Olamning yagonaligi materiya
tuzilishining birligi bilangina cheklanib qolmaydi. Olamning yagonaligi
zarralarning harakat qonunlarida va ularning o’zaro ta’sir qonunlarida ham
namoyon bo’ladi. Olamning fizik manzarasi haqidagi klassik tasavvurlarning
revolyutsion o’zgarishi materiyaning kvant xossalari kashf etilgandan so’ng ro’y
berdi. Mikrozarralarning harakatini tavsiflovchi kvant fizikasi paydo bo’lgandan
so’ng olamning yagona fizik manzarasida yangi elementlar ko’zga tashlana
boshladi. Materiyani uzlukli tuzilishiga ega bo’lgan moddaga va uzluksiz
maydonga bo’linishi o’zining absolyut ma’nosini yo’qotdi. Har bir maydonga shu
maydonning o’z zarralari (kvantlari) mos keladi: elektromagnit maydonining
zarrasi fotonlar, yadro maydonining zarrasi π -mezonlar yanada chuqurroq sathda
esa glyuonlar va hokazo. O’z navbatida barcha zarralar to’lqin xossalarga ega.
Korpuskulyar-to’lqin dualizmi materiyaning barcha shakllariga xos.
Birinchidan qaraganda o’zaro istisno qiluvchi korpuskulyar va to’lqin xossalarini
bir nazariya doirasida tavsiflashga bemustasno barcha mikrozarralarning harakat
qonunlari statistik (ehtimolik) xarakterda ekanligiga imkon berdi. Shu tufayli
mikro obektlarning biror tabiatini avvaldan bir qiymatli ravishda aytib berish
mumkin emas. Kvant nazariyasining printsiplari mutloqo umumiy bo’lib, barcha
zarralarni, ular orasidagi o’zaro ta’sirlarni va ularning o’zaro aylanishlarini
tavsiflash uchun qo’llanilaveradi. Shunday qilib, hozirgi zamon fizikasi tabiat
22

birligining ko’p tomonlarini yaqqol namoyish qilmoqda. Biroq olam birligining
ko’p tomonlarini, ehtimol, hatto bu birlikning fizik mohiyatini bilib olishga hali
muaffaq bo’lingani yo’qdir. Nima uchun shunchalik ko’p elementar zarralar
mavjudligi noma’lum. Nima uchun ularning muayyan massalari, zaryadlari va
boshqa xarakteristikalari mavjud? Hozirgacha barcha bu kattaliklar eksperimental
aniqlab kelindi. Fizikada aniqlanadigan fundamental qonunlar o’zlarining
murakkabligi va umumiyligi bilan har qanday hodisalarni o’rganishga
asoslanadigan dalillardan ancha ustun turadi. Biroq, ular ham bevosita
kuzatiladigan sodda hodisalar haqidagi bilimlar kabi to’g`ri va shu darajada
obektivdir. Bu qonunlar hech qachon, har qanday sharoitlarda ham buzilmaydi.
Tobora ko’proq va ko’proq kishilar tabiat bo’ysunuvchi obektiv qonunlar
mujizalarga yo’l qo’ymaydi, bu qonunlarni bilish esa insoniyatning hayot
kechirishiga imkon berishini anglab bormoqdalar. Fizika fanining taraqqiyoti
falsafiy qarashlarda tub burilishlarga olib keldi va bir qator muammolarni keltirib
chiqardi. Masalan, kvarklarni nazariy kashf etilishi va ularni erkin holda kuzatish
printsipial mumkin emasligi “narsa o’zida” degan tushunchani qayta anglashga
olib keldi. Fizikaning rivojlanishi va materiyaning yagona nazariyasini qurilishi
yagona olamning fizik manzarasini yaratish imkonini berdi, dunyoni bilishning
ilmiy asosini vujudga keltirdi.
23

Foydalanilgan adabiyotlar
1. Sh.M.Mirziyoyev ,,Qonun ustuvorligi va inson manfaatlarini taminlash-yurt
taraqqiyoti va xalq farovonligining garovi” Toshkent 2016
2. A. И . Н a им o в “ Физик a a т o мн o г o ядро и e л e м e нторни x ч a статиц .” M.:
просвещения 1984 г. VIII.
3. Fундаменталная структура мaтeри. M.: “Mир”, 1984. 173-204.
4. И.В.Сaвeлeв.” Kурс общeй физики, книги”, “Kвaнтoвaя oптикa, aтoмнaя
физикa, физикa твeрдoгo тeлa, физикa aтoмногo ядро и eлeмeнтaрныx
чaстиц.” 1998.
5. O.Axmadjonov.” Fizika kursi.” III3. T.1989,
6. R.Bekjonov.” Yadro fizikasi.” T. “O’qituvchi”, 1975. IX bob, 213-260 b.
7. E. Rasulov. U. Begimqulov “ Kvant fizika elektron o’quv qo’llanma I qism.329
bet, 2005 y TDPU portalida: uuu.pedagog.uz yoki tdpuINTRANET ped.
8. O. Qodirov, A. Boydedaev.” Kvant fizika.” Toshkent. uzbekiston Milliy
Kutubxonasi. 2005.
9. A. Н . M атв ae в . “A т o мн a я физик a.” Mo скв a. Висщ a я s шк o л a. 1996.
10. K. Н . M у x ин . “E ксп e рим e нт a лн a я y яд e рн a я физик a.” В дву x т o м ax.
Mo скв a. E н e рг oa т o мизд a т . 1998.
11. https://uz.wikipedia.org/wiki/Atom_yadrosi
12. https://goaravetisyan.ru/uz/yadernaya-fizika-sostav-yadra-fiziki-atomnogo
yadra-sostav-i-harakteristiki-yadra/
13. https://thebridgestudio.ru/uz/sostav-i-stroenie-atomnogo-yadra-kratko-stroenie-
yadra-atoma.html
24

Sotib olish