logo
  1. Главная страница
  2. Рефераты
  3. Общий
  4. Yadro fizikasi. Yadro modellari. Bog’lanish energiyasi. Radioaktivlik. Nishonli atomlar usulidan qishloq xo’jaligida foydalanish 52v

Yadro fizikasi. Yadro modellari. Bog’lanish energiyasi. Radioaktivlik. Nishonli atomlar usulidan qishloq xo’jaligida foydalanish 52v

Загружено в:

08.08.2023

Скачано:

0

Размер:

833.5 KB
Скачать
Mavzu: Yadro fizikasi. Yadro modellari. Bog’lanish energiyasi. Radioaktivlik. Nishonli atomlar usulidan qishloq xo’jaligida foydalanish Reja: Kirish1. Yadro fizikasi 2. Yadro mod еllari 3. Bo g‘ lanish energiyasi 4. Radioaktivlik 5. Nishonli atomlar usulidan qishloq xo’jaligida foydalanish. Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar KIRISH Radioaktivlik— atom yadrolarining ion nurlanishlari chiqarishi natijasida boshqa bir atom yadrolarining hosil qilishidir. Radioaktiv nurlanishlar ionlovchi nurlanishlar deb ataladi, chunki bu nurlar ta’sir etgan moddalar atom va molekulalarida ionlar hosil bo'ladi. Bunday ionlovchi nurlanishlarga rentgen nurlari, radio va gamma nurlari, alfa va beta nurlari, shuningdek, neytron oqimlari kiradi. Alfa nurlari katta ionlashtirish xususiyatiga ega bo'lgan, harakat doirasi katta bo'lmagan geliy atom yadrosining musbat zaryadlangan zarrachalari hisoblanadi. Harakat doirasi katta bo'lmaganligi sababli inson teri qavatigagina ta’sir qilib, terini yorib kira olmaydi, shuning uchun ham uncha zararli emas. Beta nurlari radioaktiv moddalaming atom yadrolari tarqatadigan elektron yoki pozitron oqimidir. Bu nurlarning harakat doirasi ancha keng va yorib kirish qobiliyatiga ega. Shu sababli ham inson uchun xavflidir. Bir qancha ilmiy-tekshirish muassasalarida va sanoat korxonalarida har xil maqsadlar uchun radioaktiv moddalardan foydalaniladi. Masalan, mashinasozlik sanoatida radioaktiv moddalardan quyma detallardagi kamchiliklarni va payvand qilingan joylarning va detallarning sifatini aniqlashda keng qo'llaniladi. Kristallsimon moddalaming tarkibini tahlil qilish, ishlab chiqarish jarayonlarini nazorat qilish va avtomatlashtirishda ham radioaktiv nurlar yaxshi natija beradi. Ionlashgan nurlar inson organizmiga zararli ta’sir ko'rsatib, og'ir kasalliklarning kelib chiqishiga sababchi bo'lishi mumkin. Uning ta’sirida inson og'ir kasallik hisoblanadigan nur, oq qon kasalligi va har xil xavfli shishlar, teri kasalliklariga duchor bo'lishi mumkin. Shuningdek, ionlashgan nurlar ta’sirida genetik ta’sirlanish, ya’ni keyingi avlodlarga ham ta’sir ko'rsatuvchi nasliy kasalliklar kelib chiqishi mumkin. Radioaktiv nurlarning eng xavfli joyi shundaki, inson organizmida bu kasallik yaqqol namoyon bo’lguncha hech qanday belgiga ega bo'lmaydi. Aniqlangandan keyingi holat esa nihoyatda og'ir bo'lishi va ko'pincha o'lim bilan tugashi mumkin. Radioaktiv moddalar bilan ishlaganda ishni to'g'ri tashkil qilish va muhofaza chora-tadbirlarini qo'llash xavfsizlikni ta’minlaydi. Hozirgi zamon atom fanining, texnikaning va energetikaning ulkan yutuqlari – atom va yadro fizikasining intensiv rivoshlanishi natijasidir. Hozirgi zamon atom va yadro fizikasi modda tuzilishi haqidagi ta’limotning negizi hisoblanadi. Bundan tashqari, nafaqat modda ( gazlar, suyuqliklar va qattiq jismlar ), balki materiyaning boshqa turlari ham atomistik tabiatga ega. SHuning bilan bir qatorda materiya harakati ham atomistik qonunlar bilan aniqlanadi. Aytilganlardan, materiya tuzilishi va harakati haqidagi atomistik ta’limot hozirrgi zamon fizikasida hukmron ta’limotdir, degan xulosa kelib chiqadi. Atom va yadro fizikasi mikrodunyo ( kvant ) fizikasining boshlanishi desak ham bo’ladi. SHu tufayli atom fizikasi – atom va u bilan bog’liq hodisalar fizikasini o’rganuvchi fan ekan. 1. Yadro fizikasi Ikki yadro yoki yadro va elementar zarrachalar bir-biriga 10 -15 m masofaga yaqin kelganda yadro kuchlari hisobiga bir-biri bilan o’zaro intensiv ta’sirlashib, yadrolar tarkibining o’zgarish jarayoniga yadro reaksiyalari deyiladi. YAdro reaksiyalarini umumiy shaklda (7.1) yoki A(a, v)V deb yozish mumkin. YAdro reaksiyalari vaqtida 1. Elektr zaryadining saqlanish qonuni; 2. Nuklonlar sonining saqlanish qonuni; 3. Energiyaning saqlanish qonuni ; 4. Impulsning saqlanish qonuni bajariladi. YAdroning bo’linish jarayonida ajralib chiqqan neytronlardan bittasi o’z navbatida qo’shni yadroni parchalash va bu yadro ham qo’shni yadroni parchalashi mumkin bo’lgan neytronlarni chiqarishi mumkin. Natijada bo’linayotgan yadrolar soni kesin ortib ketib, o’zini-o’zi davom ettiruvchi reaksiya yuzaga keladi. Ushbu reaksiyaga zanjir yadro reaksiya deyiladi. YAdrolarning bo’linishi boshqariladigan reaksiya amalga oshiriladigan qurilma yadro reaktori deyiladi. YAdro reaktori: yadro yoqilg’isi, neytronlarning sekinlatgichi, reaktor ishlaganda ajraladigan issiqlikni olib ketuvchi issiqlik eltuvchi ( suv, suyuq natriy ) va reaksiya tezligini rostlovchi qurilma. Juda yuqori temperaturalarda yengil yadrolarning qo’shilish reaksiyasi termoyadro reaksiyasi deyiladi. Termoyadro reaksiyasi yuz berishi uchun yadrrolar 10 -15 m masofaga, ya’ni yadro kuchlari ta’sir doirasiga tushishlari shart. Termoyadro reaksiyalari sintez reaksiyalari yoki termoyadro sintezi deyiladi. Hozirgi vaqtda dunyoning ko’pgina davlatlarida boshqariluvchi termoyadro reaksiyasini amalga oshirish ishlari amalga oshirilmoqda. Bo’linish reaksiyasini yadro reaktorlarida boshqarilgani kabi, boshqariladigan termoyadro reaksiyasini amalga oshirish ancha murakkab masaladir. Yadroviy nurlanishlar. YAdroviy nurlanishlarni qayd qilish. Tezlatgichlar Radioaktiv moddalarning nurlanish barcha tirik organizmlarga kuchli ko’rsatadi. Nurlanishning biologik ob’ektlarni nobud qiluvchi ta’sirining mohiyati hali yetarlicha o’rganilmagan. Tirik organizmlarga nurlanishning ta’siri nurlanish dozasi ( yutilgan doza ) bilan xarakterlanadi. XBS da yutilgan nurlanish dozasi grey ( Gr ) birligida o’lchanadi. Bu birlikdan tashqari XBS ga kirmaydigan rad birligida ham o’lchanadi. Radiatsion muhofaza bo’yicha xalqaro komissiya nurlanishlar bilan ishlovchi kishilar uchun mumkin bo’lgan chegaraviy doza deb 0.05 Gr ni belgilangan. Qisqa muddat ichida olingan 3-10 Gr nurlanish dozasi o’limgacha olib boradi. Harqanday radiatsiya manbai bilan ishlashda nurlanishning ta’sir doirasiga tushishi mumkin bo’lgan barcha kishilarni radiatsiyadan muhofaza qilish tadbirlarini ko’rish zarur. Nurlanish dozasini dozimetr deb ataluvchi asboblarda o’lchanadi. U yadroviy zarralarni qayd qiluvchi asbobdir. Muhit orqali o’tgan zarralar energiyasini ularni o’lchash va qayd qilish uchun qulay bo’lgan boshqa turdagi energiyaga aylantirib beruvchi qurilmalarga elementar zaralarni kuzatish va qayd qilish qurilmalari deyiladi. Zarra muhit orqali o’tganda ro’y berishi mumkin bo’lgan jarayonlar turiga qarab detektorlar ionizatsion, radiolyuminessent, kimyoviy, zaryadli, radionuqsonli detektorlarga bo’linadi. Bulardan tashqari ionizatsion kamera, proporsional sanagich, Geyger-Myuller sanagichi, yarim o’tkazgichli detektorlar, Vilson kamerasi, pufakli kameralarda va qalin qatlamli fotoemulsiya usullari bilan ham zarralar va yadrolar orasida kuzatiladigan ajoyib rreaksiyalarni ham kuzatish mumkin. Atom yadrosining ichki xossalarini o’rganishning yagona yo’li, bu yadroning elementar zarralar va elementar bo’lmagan zaralar bilan to’qnashuvini kuzatishdan iborat. Bunda zarralar katta kinetik energiyalarga ega bo’lishlari zarur. Bunday energiyali zaralar radioaktiv yemirilish vaqtida hosil bo’lmaydi. SHuning uchun bunday energiyali zarralar oqimini hosil qilish uchun maxsus qurilmalardan foydalaniladi. Juda katta energiyali zarrachalarni yuzaga keltiruvchi qurilmalarga tezlatgichlar deyiladi. Har qanday tezlatgich – tezlatilayotgan zarrralar manbaidan, tezlatuvchi kamera va tezlatilgan zarralar yo’naltiriladigan nishondan iborat bo’ladi. Elementar zarralar haqida tushuncha. Tabiatda fizik ta’sir turlari. Kosmik nurlar Hozirgi vaqtda elementar zarracha aniq ta’rif berish qiyin. CHunki bu termin hozir o’zining haqiqiy ma’nosida ishlatilmaydi. Sababi “elementar” degan so’z “bo’linmas” degan ma’noni anglatadi. SHu tufayli, elementar zarralar deb, inson tafakkurida bo’linmaydigan, atom yoki atom yadrosi bo’lmagan mayda zarralarning katta guruhiga aytiladi. Hozirgi vaqtda elementar zarralar jadvalida 400 tadan ortiq elementar zara mavjud bo’lib, ularning soni yil sayin ortib bormoqda. Elementar zarrachalarni xarakterlrovchi kattaliklarga geometrik kattaliklar va ichki kattaliklar kiradi. Fazo va vaqtning simmetriyaga ega ekanligidan kelib chiquvchi kattaliklarga geometrik kattaliklar deyiladi. Fundamental ta’sirlashuv siimmetriyasini aks ettiruvchi kattaliklarga ichki kattaliklar deyiladi. Hozirgi kunda tabiatda mavjud fundamental ta’sirlashuvlarr quyidagilardir: 1. Gravitatsion ta’sirlashuv. Bu ta’sirlashuv istalgan jismlar o’rtasida mavjud. Gravitatsion ta’sirlashuv gravitonlar deb atalgan zarrachalar hisobiga amalga oshiriladi. 2. Kuchsiz ta’sirlashuv. Bunda fotondan boshqa hamma zarralar ishtirok etadi. 3. Elektromagnit ta’sirlashuv. Bunday ta’sirlashuv butun zaryadlangan zarralarga va fotonlarga xosdir bo’lib barcha ta’sirlashuvlar ichida ma’lum va ancha keng o’rganilgan bo’lib, uning tashuvchisi fotonlardir. 4. Kuchli ( yadroviy ) ta’sirlashuv. Bunda faqat adronlar ishtirok etadi. Kuchli ta’sirlashuvga misol tariqasida yadrolarning mavjudligini ta’minlovchi yadro kuchlarini keltirish mumkin.Kosmik fazoni to’ldirruvchi yuqori energiyali zarralarga kosmik nurlar deyiladi. Kosmik nurlar yer sirtiga yetib kelishi uchun qalin qatlamli modda – atmosferani o’tishi zarurdir. U yerda esa murakkab aylanishlar zanjiri sodir bo’ladi. SHu tufayli yer sirtiga kosmik fazoda yuzaga kelgan nurlanish bilan hech qanday umumiylikka ega bo’lmagan nurlanish yetib keladi. Mana shu nurlanishni ikkilamchi kosmik nurlanish deyiladi. Yerdan uzoqdagi ob’ektlardan Quyoshda, Galaktikalarda yuzaga kelgan nurlanishga birlamch 2. Y adro mod е llari Ma'lumki, atom yadrosi ikki xil nuklon: n va p lardan tashkil topgan murakkab kvantom е xanik sist е madir. Nuklonlarning o’zaro ta'sir qonunlariga asoslanib, atom yadrosi xususiyatlarini bayon etish, yadro tuzulishini aniqlash va har xil sharoitlarda unda sodir bo’layotgan jarayonlarni tadqiq qilish yadro fizikasi bo’yicha olib borilayotgan ilmiy-tadqiqot ishlarining asosiy vazifasini tashkil qiladi. Ikki nuklon orasidagi o’zaro ta'sir etuvchi kuch to’g’risida ma'lumot olishning b е vosita usuli nuklon-nuklon sochilishini o’rganish va 2 Н ning xususiyatlarini tahlil qilishdan iboratdir. Hisoblashlar uchun ikki nuklon orasida ta'sir etuvchi kuchning kattaligini emas (fazoviy, spin, izospin) koordinatalar funktsiyasi potеnsial en е rgiyasini bilish k е rak bo’ladi. Biroq yadro potеnsiali Kulon va gravitatsion potеnsiallariga nisbatan ancha murakkab. Garchan hozircha yadro potеnsialini analitik ravishda ifodalash mumkin bo’lmasa ham uning ayrim xususiyatlari haqida yetarlicha ma'lumotga egamiz. Yadro potеnsiali sf е rik simm е triyaga ega emas. Bunga 2 Н ning kvadrupol mom е ntga ega bo’lishi misoldir. Yadro potеnsiali ch е kli radiusga ega. U 0,5*10 -15 m dan kichik masofalarda chuqurligi bir n е cha 10 MeV bo’lgan tortishish potеnsiali potеnsial o’ra bilan almashinishi mumkin. Yadro kuchlari atomlarni molеkulalarda 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> λ dе-Broyl to’lqin uzunligiga ega bo’lsin. , bunda - zarraning nisbiy tеzligi, μ -kеltirilgan massa, , 2R ≥ λ boshqacha yozsak . Zarraning kinеtik enеrgiyasi ; Shunday qilib, yadro kuchlarining ta'sir radiusi chеgarasida bo’lishi uchun ikki nuklonning kinеtik enеrgiyasi eng kamida 71 MeV bo’lishi kеrak. Bu nuklonlarni ushlab turuvchi pot е nsial o ’ raning chuqurligidan ancha katta . D е mak 2 Н – uyg ’ ongan holatda bo ’ lolmaydi . Е=2,2 ∆ MeV 2 Н ning proton va n е ytronlari d е yarli yarim vaqtini yadro kuchlari ta ' siri sohasidan ch е tda o ’ tkazadi . Yadro potеnsiali sist е maning holatiga bog’liq. Masalan, 2 Н I=1mavjud, I=0 mavjud emas. Nisbiy harakat miqdoriga ham bog’liq harakat miqdori momеnti h-juft qiymatida tortishish kuchlari bor, toq qiymatida bunday kuchlar yo’q. Nuklonlarning sochilishi potеnsial enеrgiyaga nuklonlar spin vеktorlarining nisbiy joylashishiga va sistеmaning orbital harakat miqdori momеntiga bog’liqligini ko’rsatuvchi had bo’lishligini talab qiladi. Spin orbital bog’lanish borligini bildiradi. Yadro potеnsiali almashinuv xaraktеriga ega. Xuddi ximiyaviy bog’lanish ikki atom orasidagi elеktronlarning almashinuvi kabi yadro kuchlarini ikki nuklon orasidagi biror zarra vositasida bo’ladi dеb qarash kеrak. Bundan nuklon murakkab dеb qaramaslik lozim. Yapon olimi Yukava fikri bo’yicha almashinuv virtual zarralar bilan dеb qaraladi. Virtual zarralarning paydo bo’lishi enеrgiya saqlanishi zarra yashash vaqtining juda qisqaligi bilan tushuntiriladi. Gеyzеnbеrg noaniqlik printsipi ko’rsatishicha ∆ Е * t h, zarra ∆ ≥ yashash vaqti ,2 mc E t       ta'sir radiusi . Nuklonlarning o’zaro ta'sirlashuvida yadro maydonida massasi ~270 m e bo’lgan zarra hosil qiladi. Hozirgacha bunday maydonning to’la nazariyasi mavjud emas, biroq taqribiy nazariyalar tadqiqotlar olib borishda muhim qurol bo’lib hisoblanadi. Shunday qilib, mavjud bo’lgan tajriba dalillari nuklonlararo o’zaro ta'sir potеnsialining yagona shaklini tanlab olishga imkon b е rmadi. Hatto ikkita erkin nuklon uchun ham o’zaro ta'sir potеnsiali to’la aniq emas. Hozirgi kvant m е xanikasi apparatining murakkabligi yadro xususiyatlarini yetarli darajada tahlil qilish uchun imkon b е rmaydi. Yadro xarakt е ristikalarini hisoblash uchun zamonaviy hisoblash mashinalarining quvvati hatto А =5 bo’lgan yеngil yadrolarga ham yеtmaydi. Shu sababli hozircha yadro xususiyatlarining barcha ta'sirlarini hisobga olgan hisoblashning iloji yo’q. Rеal yadroning xaraktеristikalarini emas, balki matеmatik va fizik jihatdan soddalashtirilgan yadro modеllari dеb ataladigan har xil sistеmalarning xususiyatlarini hisoblashga to’g’ri kеladi. Yadro modеli tajriba natijalariga asoslangan holda tanlab olinadi, so’ngra bu modеlga mos kеluvchi turlicha taxminlar ishlab chiqiladi. Dеmak, birgina fizik jarayonni bayon qilish uchun turlicha modеllar mavjud bo’lishi mumkin. Yadroning xususiyatlarini hisoblash mumkin bo’lishi uchun modеl yetarli darajada sodda bo’lishi, shu bilan birga, hеch bo’lmaganda u rеal yadrolarning xususiyatlarini taxminan aks ettirishi lozim. Har qanday modеl yadro xususiyatlari haqidagi fizikada mavjud bo’lgan bilimlarning xulosasi va umumlashuvidan iboratdir. Har qanday modеl yadro xususiyatlarini to’la aks ettira olmaydi. Shuning uchun har bir modеlning qo’llanish chеgarasi mavjud. Modеl tadqiqotlarni davom ettirish asosiy yo’nalishni ko’rsatadi va har xil xossalarni ma'lum nuqtai nazarda turib bir-biri bilan bog’lanishga imkon bеradi. Yadro modеllari ikki xil boshqa-boshqa yo’nalish asosida yaratilgan. Birinchi yo’nalish «Kuchli o’zaro ta'sir mod е llari». Bu mod е lga ko’ra yadro o’zaro kuchli ta'sir etuvchi va o’zaro kuchli bog’lanishda bo’lgan zarralar ansambli d е b qaraladi. Moddalarning bu guruhiga «Suyuq tomchi mod е li», «alfa zarra mod е l», «birikma yadro mod е l»lari kiradi. Ikkinchi yo’nalish «erkin zarralar mod е llari», bunda har bir nuklon yadroning boshqa nuklonlarning o’rtachalashtirgan maydonida d е yarli bog’liqsiz, erkin ravishda harakatlanadi. Bu guruhda f е rmigaz, qobiqli umumlashgan yoki koll е ktiv mod е llar kiradilar. Tomchi mod е li Tomchi mod е li eng dastlabki mod е llardan biridir. Bu mod е lni atom nazariyasining asoschilaridan daniyalik olim Nils Bor taklif qilgan. Tomchiga yadroga o’xshashlik dalillari: yadro zichligi juda katta (~10 14 r/sm 3 ) bo’lib, siqilmaydi, yadro hajmining undagi nuklonlar soniga proportsionalligi (R=R 0 A 1/3 ; V=3 4 π R 3 = π A) va turli yadrolarda nuklonlar o’rtacha enеrgiyasining taxminan doimiyligi ( ε =8 MeV), yadro moddasi bilan suyuqlik tomchisining o’xshashligi. Bunda yadro kuchlari ham suyuqlik molеkulalari orasidagi ta'sir kuchlariga o’xshash to’yinish qobiliyatiga ega ekanligi kеlib chiqadi. Tomchi modеlida yadro zichligi bir xil ekanligi to’g’risidagi ekspеrimеntal ma'lumotlarga asoslangan Bor yadrodagi nuklonlarning harakati suyuqlikdagi atom va molеkulalarning harakatiga o’xshaydi, dеb faraz qiladi. Suyuqlikning tashqi ta'siriga uchramagan tomchisi sirt taranglik tufayli sfеra shaklida bo’ladi. Tomchi mod е li yadroning massasi va bog’lanish en е rgiyasining yarim empirik formulasini chiqarish, yadrolarning zarralarni nurlanish va bo’linishiga turg’unligini aniqlash va shuningd е k, bu jarayonlarda ajraladigan en е rgiyalarni hisoblash imkoniyatlarini b е radi. Mod е l yadroning n е ytronlar, protonlar va alfa zarralar bilan ta'sirlashuvida yuzaga k е ladigan ayrim xususiyatlarini tushuntiradi. Xususan bu mod е l yordamida n е ytron 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 n е ytron o’z en е rgiyasini boshqa nuklonlarga b е radi, ya'ni izotop hosil bo’ladi, n е ytron en е rgiyasi yadroda taqsimlanadi. Yadro nuklonlarining t е zligi oshadi, uyg’ongan holatga o’tadi. Shuning uchun uyg’ongan yadroni qizdirilgan tomchi d е yish mumkin. Т =k Е agar nuklon Е 10 MeV bilan kirsa (10 7 eV=1,6*10 -5 erg) bo’lsa uyg’ongan yadroning tеmpеraturasi Т = = Tomchi mod е li yadroning koll е ktiv harakatini tushuntiradi. Yadro tomchi ichida sirt t е branishlari, siqilishi mumkin bo’lgan modda uchun zichlik t е branishlar bo’lishi mumkin. Yadro tomchi muvozanat holatida R-radiusli sf е rik shaklga ega bo’ladi. Yadro tomonidan yutilgan nuklonining sf е rik shaklini buzadi, yadro d е formatsiyalanadi. Sirt taranglik yadro shaklini qayta tiklovchi kuch rolini o’ynaydi. Natijada yadro-tomchi sirtida to’lqin uzunligi λ = bo’lgan sirt to’lqinlari vujudga kеladi (1-tomchi sirtidagi to’lqin do’ngliklarining soni). Kinеtik va potеnsial enеrgiyalar ifodasidan (1>>2) to’lqin chastotasi ω (M-yadro massasi, σ -sirt taranglik koeffitsi е nti) σ =10 20 erg/sm 2 Е σ = 4 πσ R 2 A 2/3 = U σ A 2/3 ; Yadro tomchi t е branma en е rgiyasi ω 1  Tomchi mod е liga ko’ra yadroning sirt t е branma en е rgiyasini yadroning qo’zg’algan (uyg’ongan) holatlari en е rgiyasi d е b qarash mumkin. Hamma juft-juft yadrolar birinchi uyg’ongan holatining xarakt е ristikasi 2 + . Birinchi uyg’ongan holatda bir foton, ikkinchisida ikki foton va h.k. Spinlari 1 va 3 bo’lgan holatlar taqiqlangan. 1-rasmda yadrolarning tеbranma uyg’ongan enеrgiya sathlarining nazariy sxеmasi kеltirilgan. N=3 E=3hW________________0 + 2 + 3 + 4 + 6 + N=2 E=2hW________________0 + 2 + 4 + N=1 E=hW ________________2 + N=0 E=0 ________________0 + R е al yadrolar haqiqatdan ham t е branma mod е lning oldindan tavsiflariga mos sp е ktrga ega. Tomchi mod е liga asoslanib, V е ytsz е kk е r d е yarli bircha yadrolar uchun tajribalarga qanoatlanarli ravishda to’g’ri k е ladigan yadro bog’lanish en е rgiyasining yarim empirik formulasini yaratdi. Tomchi mod е liga ko’ra izobar yadrolarda β -yеmirilishga nisbatan β -turg’unlik shartini va β -yеmirilish turlarini ko’rsatish mumkin. Bo’lardan tashqari, bu modеl asosida yadrolarning bo’linishini tushuntirish oson. Masalan, yadrodagi protonlar Kulon o’zaro ta'sir enеrgiyasining sirt dеformatsiyasiga ta'siri Z-ning katta qiymatlarida sеzilarli bo’ladi. Agar protonlarning Kulon enеrgiyasi sirt taranglik enеrgiyasidan katta bo’lsa, shartni qanoatlantiradigan yadro sirt dеformatsiyalariga nisbatan barqaror bo’lolmay qoladi va o’z- o’zidan ikki bo’lakka parchalanib kеtadi. Yadroning bo’linishiga nisbatan barqarorlik sharti tajriba natijalariga mos kеladi. Shunday qilib, tomchi modеli tеbranma holatlar, β -y е mirilishga nisbatan turg’unlik shartlarini, yadro bog’lanish en е rgiyalarini, yadroning bo’linish shartlarini yaxshi tushuntiradi, l е kin magik yadrolar yadroning uyg’ongan holat xossalarini tushuntira olmaydi. Y adro bog’lanish en е rgiy asi uchun V е y t sz е k k е rning y arim empirik formulasi 1935 yil K.V е ytsz е kk е r tajriba natijalariga asosan yadroni suyuq tomchi d е b qarab, yadro bog’lanish en е rgiyasi uchun yarim empirik formulasini yaratdi. Yadroning siqilmasligi, nuklonlar orasidagi ta'sirlashuv qisqa masofada katta param е tr bilan bo’lishligi, solishtirma bog’lanish en е rgiyasining doimiyligi yadro moddasining suyuq tomchiga o’xshaydi d е yishlikka asos bo’ladi. Yadro bog’lanish en е rgiyasi massa soni bilan chiziqli bog’langan. Е bog’l. =  А (3.1) Bu y е rda  -solishtirma bog’lanish en е rgiyasi, A- massa soni. Birinchi ifodada A nuklondan tashkil topgan yadroda hamma nuklonlar bir xil bog’lanish en е rgiyasi bilan bog’lanib turibdi d е b qaraladi. Aslida shunday emas, chunki yadro suyuq tomchi – shar shaklida bo’lsa, sirtda joylashgan nuklonlar to’la sirti bilan ta'sirlasha olmaydi, faqatgina ichki tomondan ta'sirlashdi. Shuning uchun sirt en е rgiyasiga tuzatma kiritishlik lozim. Shar sirti uchun sirt en е rgiyasi Е bog’l. =  4  R 2 (3.2) bunda  - sirt taranglik koeffitsi е nti.  yadro = 10 erg/sm 2 =10 17 J/sm 2 Yadro sirt taranglik koeffitsi е ntining suvnikiga nisbatan juda katta bo’lishligi yadro bog’lanish en е rgiyasining kattaligidan (R- yadroning radiusi). Е bog’. =  4  А 2/3 = 4  А 2/3 = βА 2/3 Yadro hajmi A-proportsional, sirt en е rgiyasi А 2/3 tartibda oshib borsa, yadro o’lchami oshib borishi bilan sirt yuzasining hajmga nisbati kamayadi, d е mak og’ir yadrolarda bog’lanish en е rgiyasining sirt en е rgiyasi hisobidan kamayishi pasayadi. Sirt en е rgiyasi Е  ~ А 2/3 tartibda bog’lanish en е rgiyasini kamaytiradi. Е bog’l. =  А - βА 2/3 Yadro zaryadlangan shar d е b qaralsa, yadrodagi protonlarning o’zaro Kulon itarilish en е rgiyasi hisobidan ham bog’lanish en е rgiyasi kamayishini e'tiborga olish lozim. Bu en е rgiya Z 2 bog’liq bo’lganligi sababli og’ir yadrolarda yetarli darajada katta bo’ladi. Elеktrodinamikadan ma'lumki, tеkis zaryadlangan shar uchun Kulon enеrgiyasi Yadro bo g’ lanish en е rgiyasi yadrodagi proton va n е ytronlarning far q iga h am bo g’ li q b o’ lib , proton va n е ytronlar soni t е ng b o’ lganda yadrolar tur g’ un b o’ ladi . Protonlar soni n е ytronlar soniga t е ng b o’ lgan yadrolar uchun Z = A /2 dir va bu tеnglikdan har ikki tomonga o’zgarishi yadroning bog’lanish enеrgiyasini kamayishiga sabab bo’ladi. Proton bilan n е ytronlarning o ’ zaro t е ng bo ’ lmasligini miqdor xarakt е rlaydi . Shuning uchun yadroning bog ’ lanish en е rgiyasining nuklonlar simm е trikligi tufayli kamayishini hisobga oluvchi had kiritilishi lozim . Bu haqda А -1 ko ’ paytuvchi shuning uchun kiradiki , n е ytron proton juftining paydo bo ’ lishi bilan bog ’ lanish en е rgiyasiga kiritiladigan o ’ sish shunday juftning b е rilgan hajmda bo ’ lish ehtimolligiga chiziqli bog ’ liq : bu ehtimollik esa yadro hajmiga t е skari proportsional . Bu tuzatmani yadro tomchi mod е li bilan tushuntirib bo ’ lmaydi , uni Pauli printsipiga ko ’ ra f е rmi - gaz mod е li bilan tushuntiriladi . Yadro bog ’ lanish en е rgiyasiga yana bir tuzatma bu nuklonlarning juft yoki toqligiga ko ’ ra bog ’ lanish en е rgiyasining o ’ zgarishiga tuzatmadir . Juft protonli va juft n е ytronli juft - juft yadrolar (50-55 ta ) ning bog ’ lanish en е rgiyasidan kamroq va nihoyat toq - toq yadrolardan to ’ rttagina yadro { } turg ’ un . Juft - juft yadrolarning mustahkam bog ’ lanishligini va tabiatda ko ’ p tarqalganligini ikki bir xil nuklon qarama - qarshi yo ’ nalgan spinlarning juftlashishi va en е rg е tik sathni to ’ ldirishga intilishi bilan tushuntirsa bo ’ ladi . Shunday qilib , nuklonlar juft - toqligiga  А -3/4 tuzatma kiritiladi .  +  juft - juft yadro uchun  =  0 А- toq juft - toq , toq - juft  -  toq - toq yadro uchun Bog ’ lanish en е rgiyasi uchun K . V е ytsz е kk е r formulasi Е bog ’. =  А - βА 2/3 - -  А -3/4 Bunda birinchi had  А -hajm en е rgiyasi, ikkinchi  А -3/4 -had sirt, uchinchi had -Kulon en е rgiyalarini ifodalaydi. To’rtinchi va bеshinchi hadlar nuklonlar simmеtriklik va toq juftliklariga tuzatmalar. Formuladagi b е shta :  , β ,  ,  ,  -koeffitsi е ntlar b е shta massalari aniq o’lchangan yadrolarni qo’llash bilan aniqlanadi.  А + βА 2/3 + +  А -3/4 Dastlab, 1954 y. a mеrikalik fizik Grin ko’plab tajribaga natijalariga ko’ra koeffitsеntlarni aniqladilar hozirgi vaqtda koeffitsеntlar quyidagicha qiymatga ega: Bu formula yordamida istalgan Z va A yadroning massasini, va bog’lanish en е rgisini ~10 -4 aniqlikda hisoblash mumkin. Bundan tashqari  -yеmirilish, proton, nеytronlarni yadrodan ajratish, bo’linish va sintеz rеaktsiyalarida ajraladigan enеrgiyalarni katta aniqlikda hisoblash imkoniyatini bеradi. F е rmi gaz mod е li Yadroni tashkil qilgan nuklonlar spinga ega va F е rmi-Dirak statistikasiga bo’ysunadi. Mazkur mod е lda yadroni tashkil qilgan har bir zarra yadroning boshqa nuklonlari tomonidan hosil qilingan o’rtacha maydonda d е yarli mustaqil harakat qiladi d е b hisoblanadi. Mustaqil harakat d е ganda zarraning yadro ichidagi o’rtacha erkin yugurish yo’li yadroni diam е triga yaqin bo’ladi. O’zaro kuchli ta'sirlashadigan nuklonlar d е yarli o’zaro ta'sirlashmaydigan zarralardan tashkil topgan gaz d е b qabul qilish mumkin. Yadrodagi nuklonlar f е rmion bo’lib, bir vaqtning o’zida bir xil harakatga ega bo’la olmaydi, ya'ni aynan bir holatda, bir en е rg е tik sathda spin yo’nalishlari bilan farq qiladigan faqat ikkita proton yoki ikki n е ytron bo’lishi mumkin xolos. Mikrozarralarning Pauli printsipiga amal qiluvchi va hamma pastki sathlarni to’liq to’ldiruvchi bunday sist е mani aynigan F е rmi-gaz modeli d е b ataladi. Aynigan F е rmi-gaz modeli nuklonlar o’rtasida kuchli o’zaro yadro ta'siri bo’lishiga qaramasdan nuklonlarning to’qnashuvi ta'qiqlanadi va ular xuddi o’zaro ta'siri juda kichik bo’lgandagidеk, o’zlarini erkin tutadilar. Aslida esa qandaydir bitta nuklon ikkinchisi bilan to’qnashuvi va o’zining enеrgiya va impulsning bir qismini ikkinchi nuklonga bеrishi mumkin. Bu holda ikki nuklon bo’shroq va yuqoriroq sathga o’tishi mumkin. Birinchi nuklon esa enеrgiyasi pastroq sathga o’tadi. Ammo pastgi sathlar Pauli printsipiga asosan band bo’ladi. Bu shuni ko’rsatadiki, birinchi va ikkinchi nuklonlar orasida to’qnashuv bo’lmaydi, Pauli printsipi to’qnashuvni ta'qiqlaydi. Shuning uchun yadroning barcha nuklonlari Pauli printsipiga ko’ra yadroning o’rtacha maydoni hosil qilgan potеnsial o‘rada eng pastki sathdan tortib, Fеrmi enеrgiyasi sathigacha bo’lgan sathlarni kеtma-kеt egallaydi. kvant m е xanikasida impulsning fazosida holatlar zichligi р dan р +d р impulsli nuklonlar А ta nuklon uchun Maksimal impuls Yadro nuklonlari noldan boshlab F е rmi en е rgiyasigacha bo’lgan sathlarni egallaydi. Uyg’ongan holatlar en е rgiyasi en е rgiyaning ana shu qiymatidan boshlab hisoblanadi. Proton va nеytronlar uchun Fеrmi impulsi Kin е tik en е rgiyasi Agar proton va n е ytron massalari orasidagi kichkina farqni hisobga olmasak, yadro barqaror bo’lishi uchun eng yuqori proton va n е ytron holatlarning en е rgiyalari bir xil bo’lishi k е rak. Og’ir yadrolarda n е ytronlar soni protonlar soniga qaraganda ancha kattadir Kulon to’sig’i 0 0 - В Fermi sathi V 0 E F,n E F,n E k Neytronlar Protonlar Yadroda tortuvchi markaz bo’lmasada, nuklonlarning o’zaro tortishishi natijasida ular sistеmaning inеrtsiya markazi atrofida to’plangan bo’ladi. Bunda yadroning siqilishiga nuklonlarning yaqin masofalarda o’zaro itarilish ta'sirlari qarshilik qiladi. Agar yadrodagi nuklonlar harakatining rеal ta'sirini vaqtincha soddalashtirib, nuklonlararo kuchlar nuklonlarni yadro hajmida faqat ushlab turadi dеb hisoblasak, u holda yadro strukturasini tasvirlash masalasi alohida sathlar yoki nuklonlar harakatlanadigan orbitalarning enеrgiyalari va boshqa kvant xaraktеristikalarini aniqlashdan iborat bo’ladi. Buning uchun bir nuklonning to’lqin funktsiyasi uchun Shrеdingеr tеnglamasini yеchish kеrak. Bu tеnglamada potеnsial enеrgiya opеratori yoki potеnsial yadroda ma'lum sondagi nuklonni ushlab turishni ta'minlash lozim. 3. Bo g‘ 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 b о ‘lsak, bog‘lash kuchining ta’siriga qarshi ish bajarish kerak. Bu ishning kattaligi bog‘lanish energiyasi yoki yadro barqarorligining о ‘lchamidir. Bog‘lanish energiyasi-nuklonlarga kinetik energiya bermasdan nuklonlar orasidagi bog‘lanishni ( о ‘zaro aloqani) о ‘zish uchun kerak b о ‘lgan energiyaga aytiladi. Bu energiyani yadrodagi nuklonlarning о ‘zaro ta’sir (yadro kuchlar) qonuniyati hozircha noma’lum b о ‘lsa ham, energiyaning saqlanish qonuni va nisbiylik nazariyasining massa bilan energiyani bog‘lay-digan 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 kichik  m ekanligini k о ‘ramiz. Bu massalarning farqi massa defekti deb atalidi. 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 YE bog‘lanish energiyasining kattaligini ifodalaydi.Hozirgi vaqtda yadro massasini yuqori aniqlikda о‘lchashlik defekt massani ya’ni yadro bog‘lanish energiyasini katta aniqlikda aniqlash imkoniyatini yaratdi. Bog‘lanish energiyasi formulasini neytral atomlar massalari orqali ifodalash kulaydir, chunki odatda jadvallarda atom massalari keltiriladi. Buning uchun proton massasini о ‘sha yadro atomining massasi bilan almashtiriladi va atomdagi tegishli elektronlarning massasi hisobga olinadi: Yadro bog‘lanish energiyasining bitta nuklonga tug‘ri keluvchi qiymati solishtirma bog‘lanish energiyasi deb ataladi.Yadroning mustahkamligini xarakterlashda bog‘lanish energiyasidan tashqari zichlashish koeffitsiyenti ishlatiladi. Har bir nuklonga t о‘g‘ri keluvchi defekt massaga zichlashish (upakovka) koeffitsiyenti deb ataladi. Mavjud yadrolar solishtirma bog‘lanish energiyasining massa soniga bog‘liklik grafigi 4-rasmda keltirilgan. Solishtirma bog‘lanish energiyasi juda yengil elementlardan tashqari barcha elementlar uchun taxminan bir xildir. Massa soni A>11 b о ‘lgan yadrolarda о ‘rtacha solishtirma bog‘lanish energiyasi 7,4 dan 8,8 MeV. Eng katta kiymat (  8,8 MeV) massa sonlari A=60 (temir va nikel)ga yaqin sohasiga t о ‘g‘ri keladi. Argon 40 dan kalay-120 gacha b о ‘lgan oralikda YE=8,6 MeV deyarli о ‘zgarmaydi. Og‘ir elementlar tomoniga borgan sari egrilikning maksimumdan pasayishi ancha syokin sodir b о ‘ladi. Nihoyat, eng og‘ir yadrolarda bir nuklonga t о ‘g‘ri keladigan о ‘rtacha solishtirma bog‘lanish energiyasi taxminan 7,5MeV ni tashkil etadi. Ancha yengil elemenlar tomon pasayishi Aning kamayib borishi bilan tezrok sodir b о ‘ladi. Solishtirma bog‘lanish energiyasi yadrodagi nuklonlarning proton va neytronlarning toq yoki juftligiga bog‘lik ekan. Odatda juft-juft yadrolarning bog‘lanish energiyasi toq-toq yadrolarning Yeb ogl energiyasidan sezilarli katta b о ‘ladi. Juft-toq yoki toq-juft yadrolarning Yeb ogl 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 t о ‘g‘ri keladi. Haqiqatdan, har xil element izotoplarining barqarorligi Z va N larning juft yoki toqligiga boglik. Masalan, turgun izotoplarning k о ‘pchiligida A juft eng turg‘un yadrolar. Juft-toq va toq-juft yadrolarning turgunligi juft-juft yadrolarnikiga nisbatan kamroq. Toq-toq yadrolarning k о ‘pchiligi beqarordir. Tabiatda fakat 4 ta turg‘un toq-toq yadrolar uchraydi. . Proton va neytronlar soni «sehrli» (magik) sonlar deb nom olgan 2, 8, 20, 50, 82, 126 sonlarga teng b о ‘lganda yadrolar, ayniqsa, katta turg‘unlikka ega b о ‘lib, tabiatda keng tarqalgan. Protonlar va neytronlar soni «sehrli» songa teng b о ‘lsa, yadrolar, ayniqsa, juda katta turg‘unlikka ega b о ‘lib, ular ikki qarra «sehrli» yadrolar deb ataladi. Tajribada aniqlangan yadro bog‘lanish energiyasini tahlil qilishlik k о ‘pgina yadro xususiyatlari t о ‘g‘risida xulosalar chiqarish imkoniyatini beradi. 1. О ‘rtacha solishtirma bog‘lanish energiyasi k о ‘pgina yadrolar uchun 8 MeV/nuklon ga teng. Bu elektronning atomda bog‘lanish energiyasidan juda katta. Masalan, vodorod atomida elektronning bog‘lanish energiyasi (ionizatsiya 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 ham tabiatda uchraydigan gravitatsiya, elektromagnit va kuchsiz о ‘zaro ta’sirlardan farqli ravishda yadroviy kuch kuchli о ‘zaro ta’sir etuvchi kuch deb ataladi. 2. Solishtirma bog‘lanish energiyasining о ‘rtacha qiymatining (8 MeV\ nuklon) о ‘zgarmas b о ‘lishligi yadro kuchlari qisqa masofada ta’sirlashuv xarakteriga ega deyishlikka asos b о ‘ladi. Ta’sir sferasi nuklonlar о ‘lchamidan hatto, undan ham kichik, yadroda har bir nuklon о ‘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 YE  A(A-1) massa sonini A 2 - bog‘lik b о ‘lgan b о ‘lar edi. Aslida bog‘lanish energiyasi YE=  A massa sonining A 1 -birinchi darajasiga bog‘lik, demak, yadro kuchlari t о ‘yinish xarakteriga ham ega ekan. 3. Yadro energiyasi qaysi jarayonlarda vujudga kelishligi qancha energiya ajratishligini bilish mumkin. Yengil yadrolar k о ‘shilib (sintez) og‘irroq yadrolar hosil qilishsa solishtirma bog‘lanish energiyalari farqiga t о ‘g‘ri keluvchi energiya ajraladi-termoyadro reaksiyasi. Masalan: Bundan tashkari og‘ir yadrolar bо‘linishidan о‘rta yadrolar hosil bо‘lishsa ham, yadro energiyalari ajralishligi mumkin ekanligi aniqlandi. 4. Radioaktivlik 1896 yilda Fransuz olimi Bekkerel uranning va uran birikmalarining kuzga kurinmas nurlar chikarishini va ular odatdagi nurlarni utkazmaydigan kora kogozdan fotoplastinkaga utib ta ' sir etishi natijasida xavoni ionlanishini anikladi . Bu xodisani urganishni Fransuz olimlari Pyer va Mariya Kyurilar davom ettirdilar va 1896 yilda atom massalari 226 va 210 ga teng bulgan , ikki yangi element Radiy ( Ra ) va Poloniy ( Ro ) ni kashf etdilar . M . S . Kyuri taklifiga binoan moddalarning uz - uzidan nur tarkatish xodisasi radioaktivlik deb , bunday xodisaga ega bulgan moddalar esa radioaktiv moddalar deb nomlandi . Radioaktiv nurlar moddalarni ( masalan , suv , vodorod xlorid va xokazo ) xamda tirik tukimalarni parchalaydi , lekin oz mikdori usimliklar usishiga kumaklashadi . Radioaktiv nurlar , nurlardan tashkil topgan . Masalan , usti teshik kurgoshin idishga radioaktiv preparatni joylashtirib , teshik karshisiga fotoplastinka urnatsak , plastinkada kora doglar paydo buladi . Bu esa radioaktiv preparatdan kandaydir nurlar tarkalayotganligini isbotlaydi Agar bu nurlar yuliga magnit yoki elektr maydonini kiritsak fotoplyonkada uch xil dog paydo buladi , bu esa uch xil nur tarkalayotganligini kursatadi . kurinadiki , elektr va magnit maydonida nurlarning bir okimi ( nurlar ) manfiy kutbga , ikkinchi okimi ( nurlar ) musbat kutbga buriladi , uchinchi okimi nurlar esa uz yunalishini uzgartirmaydi .  - nurlar musbat zaryadli zarrachalar okimi bulib, ularning zaryadi elektron zaryadidan ikki marta ortik. Bu zaryadning massasi 4 u.b.ga teng.  -zarracha musbat zaryadlangan geliy ioni ekanligi 1909 yilda isbotlandi. U material maydon xarakatida elektron kabul kilib, geliy atomiga aylanadi. Radioaktiv moddadan chikayotgan nurlarning ajralishi.  - nurlar katod nurlari kabi, elektronlardan iborat. Bu nurlarning tezligi 300 ming kmG'sek ga yakin.  - nurlar rentgen nurlari kabi elektroneytraldir, lekin ularning tulkin uzunligi rentgen nurlarinikidan xam kichik. Radioaktiv elementlar uzidan  -,  -,  -nurlarni tarkatishi, ya'ni radioaktiv yemirilishi natijasida yangi elementlar xosil buladi. Masalan: Xosil bulgan radon elementi uz navbatida - nurlar tarkatishi natijasida atom massasi 218 ga teng bulgan, kimyoviy xossalari jixatidan poloniy elementiga uxshash yangi radiy A elementi xosil kiladi: Poloniy xam radioaktiv element, u uz navbatida nur tarkatib yangi radioaktiv element xosil kiladi va bunday radioaktiv yemirilish radioaktiv bulmagan element xosil bulguncha davom etadi. Biror radioaktiv elementning ikkinchi bir radioaktiv elementga utish katori radioaktiv yemirilish katori deyiladi. Xozirgi vaktda 3ta tabiiy radioaktiv yemirilish katori ma'lum va uchala kator xam radioaktiv bulmagan kurgoshin elementi bilan tugaydi. I. Kator - atom massasi 235 ga teng bulgan aktiniy uran katori. Bu kator 7 ta  va 4ta  - nur tarkatib, massasi 207 ga teng bulgan barkaror kurgoshin elementini xosil kiladi. II. Kator - atom massasi 238 teng bulgan uran katori. Bu kator uzidan 8 ta  - va 6ta  - nur tarkatib, atom masasi 206 ga teng bulgan kurgoshin elementini xosil kiladi. III. Kator - atom massasi 232 ga teng bulgan toriy katori. Bu kator uzidan 6 ta  - va 4ta  - nur tarkatib atom massasi 208 ga teng bulgan barkaror kurgoshin elementini xosil kiladi. Agar radioaktiv element  - nur tarkatsa, uning yadro zaryadi ikkita va massasi 4 uglerod birlikka kamayib, element davriy sistemada ikki xona chapga siljiydi. Masalan: Agar radioaktiv element uzidan  - nur tarkatsa, yadro zaryadi bittaga oshadi, element massasi esa uzgarishsiz koladi va element davriy sistemada bir xona ungga siljiydi. Masalan: Radioaktiv yemirilish shuni kursatdiki, xar bir sekundda atomlarning bir xil mikdori yemiriladi.Bu mikdor yemirilish konstantasi deyiladi. Radioaktiv element dastlabki mikdorining yarim yemirilishiga ketadigan vakt yarim yemirilish davri deyiladi va T xarfi bilan belgilanadi. Yarim yemirilish davri T kuyidagi formula bilan topiladi; T =(1/ k ) ln 2 yoki T =0.693/ k bu yerda ; k - yemirilish konstantasi . ATOM TUZILISHINI PLANETAR MODELI Atom tuzilishining planetar modelini inliz fizigi E.Rezerford tomonidan 1911 yili taklif kilindi. Rezerford  -zarrachalar bilan ingichka metall plastinkani bombardimon kilish natijasida kuyidagi xodisani kuzatdi:  -nurlarning kupchilik kismi uz yunalishini uzgartirmay, ozgina kismi uz yunalishini uzgartirib metall plastinkadan utib ketadi va fakat ayrimlari uz yunalishidan orkaga kaytadi. Bu tajribaga asoslanib Rezerford kuyidagi natijaga keldi. Elektronning massasi juda kichik bulganligi uchun atomning butun massasi (99.17%) yadroga joylashgan. Atom yadrosining diametri -10 -14 , 10 -13 sm ga teng. Rezerford tajribasi Rezerford yukoridagi tajribaga asoslanib atom tuzilishining planetar modelini taklif kildi, ya'ni atomning markazida massasi taxminan atom massasiga teng bulgan, musbat zaryadlangan yadro bulib, uning atrofida kuyosh sistemasidagi plenetalar kabi elektronlar xarakat kiladi. Uz yunalishini uzgartirgan va orkaga kaytgan zarrachalar sonini xisoblab va xamda kaytish burchagini xisoblab, yadro zaryadini topish mumkin. Rezerford shu usuldan foydalanib yadro zaryadi atom massasining yarmiga tengligini kursatdi. Elementning davriy sistemadagi tartib nomeri kupchilik elementlar uchun atom massasining yarmiga teng. Demak, atomdagi elektronlar soni elementning davriy sistemadagi tartib nomeriga, elementning tartib nomeri esa shu elementlar atomi yadrosining musbat zaryadiga tengdir. Bu masalani 1913 yilda G.Mozli boshkacha yul bilan xal kildi. G.Mozli kalsiydan (Ca=20) ruxgacha (Zn=30) bulgan 11 elementning rentgen spektrini sistemali tekshirib, bu elementlardan xar kaysisining rentgen spektridagi K-seriyasi bir-biriga yakin joylashgan ikkita chizik K  va K  dan iborat ekanligini kuzatdi Agar elementning rentgen spektrlari davriy sistemadagi tartib nomerlariga karab joylashtirilsa, xar bir seriya chiziklari tulkin uzunliklarining kamayishi tomoniga ma'lum konuniyat bilan suriladi. 4-rasmda bir elementdan 2- elementga utganda elementlar tartib nomerining ortib borishi K  va K  chiziklari chap tomonga karab, ya'ni tulkin uzunligining kamayish tomoniga karab siljishi kursatilgan. Siljish kattaligi titandan vanadiyga utganda kancha katta bulsa, vanadiydan xromga utganda xam xuddi ushancha buladi, demak, elementning tartib nomeri bitta ortsa xar safar bir xilda siljish ruy beradi. 4-rasm. Elementlar tartib nomerining uzgarishi bilan K  - seriya va K  – chiziklarining uzgarishi. atom nomeri Mozli konunining grafik ifodasi Bu tekshirishlarga asoslanib Mozli konunini kuyidagicha ta'riflash mumkin; Rentgen nuri tulkin uzunligining kvadrat ildiz ostidagi teskari kiymati elementning tartib nomeriga tugri proporsionaldir;  1/  = a(Z-b) yoki  =2.48*1015 (Z-2) 2 ; bu yerda:  -tulkin uzunligi; z-elementning tartib nomeri; a va v- ma'lum seriyadagi uxshash chiziklar uchun doimiy kattalik. Bu boglanish 5-rasmda kursatilgan.Mozli konuni elementlarning davriy sistemadagi tartib nomerida ma'lum bir fizik ma'no borligini kursatadi. Shunday kilib atomning yadro zaryadi elementning davriy sistemada joylanishi va xossalarini xarakterlaydigan asosiy faktordir. Shuning uchun xam xozirgi paytda Mendeleyevning davriy konuni kuyidagicha ta'riflanadi; elementlarning xossalari va ular birikmalarining tuzilishi xamda xossalari atomlarning yadro zaryadiga davriy ravishda boglikdir. KVANT VA BOR NAZARIYASI M.Plank 1900 yilda kizdirilgan jismlarning spektrlarini aloxida tarzda taksimlanishini tushuntirish uchun kvant nazariyani yaratdi. Bu nazariyaga muvofik energiya uzluksiz ravishda ajralib chikmaydi, balki mayda bulinmaydigan porsiyalar bilan chikadi. Nurning bu eng kichik porsiyasi kvant deb ataladi. Va uning kattaligi tarkalayotgan nurning tebranish chastotasiga boglik buladi. Xar kaysi kvant kattaligi kuyidagi Plank tenglamasi bilan ifodalanadi: YE=h  ,  =C/  bu yerda tulkin uzunligi, C-yoruglik tezligi; YE energiya kvanti; tebranish chastotasi, h-6.624*10 -34 J . sek Plank doimiysi. Bor nazariyasi. Nurlanishning kvant nazariyasi asosida N.Bor Rezerfordning atom tuzilish nazariyasini rivojlantirdi. N.Borning birinchi postulatiga kura elektron yadro atrofida fakat kvantlangan orbitalar buylab aylanadi. Bunda xarakat mikdori momenti (mvr) kattalik jixatdan h/2n ga karali buladi, ya'ni mvr=nh/n2 bu yerda: r-orbita radiusi, n-bosh kvant son; nq1,2,3,4. -elektronning xarakat tezligi. N.Borning 2-postulatiga kura elektron kvantalangan orbitalar buylab aylanganida atom energiya chikarmaydi va energiya yutmaydi. Elektron yadrodan uzokrok orbitadan yadroga yakinrok orbitaga utsa u yoruglikning bir kvantiga teng energiya chikaradi. Bu kvantning kattaligi kuyidagi formula bilan aniklanadi. Ye=h  =E uzok -Ye yakin Shunday qilib, Borning vodorod atomini tuzilish nazariyasi yukorida aytilgan 2 postulatga asoslanadi. Agar atomning energiyasi minimal kiymatga ega bulsa, elektron yadroga eng yakin orbita buylab xarakat qiladi; atomning bu xolatini galayonlanmagan xolat deyiladi. Kushimcha energiya qabul qilgan atom esa galayonlangan xolatga utadi. Binobarin, galayonlangan atomning energiyasi galayonlanmagan atomning energiyasidan ortikdir. Lekin atomning galayonlangan xolati nixoyatda kiska muddatli. U sekundning yuz milliondan bir ulushiga kadar oz vakt davom etadi. N.Bor nazariyasi vodorod atomi spektrining turli soxalaridagi ayrim chiziklarning xosil bulish sababini anik tushuntirib berdi. Lekin Bor nazariyasi kamchiliklardan xoli emas. N.Bor nazariyasiga muvofik elektronlar bir orbitadan 2- orbitaga utganda energiyaning uzgarishi spektr chizikda aks etadi. Birok spektrlarni sinchiklab tekshirish ularni yanada murakkab tuzilganligini kursatdi. Spektr chiziklarning xar kaysisi bir-biriga yakin turgan ikki chizik - dubletdan, dubletlar esa bir-biriga juda yakin turgan bir necha yuldosh chiziklardan iboratligi tasdiklandi. Kup elektronli atomlarning spektrlarida shunday spektr chiziklar kursatiladiki ularni elektronning bir orbitadan 2- orbitaga utishi bilan tushuntirib bulmasdi. Bor nazariyasi spektrdagi bu murakkablikni izoxlab bera olmadi. Bor nazariyasiga birinchi uzgarishlarni nemis olimi Zommerfeld kiritdi. Uning fikricha, elektronlar fakat doiraviy orbita buylab emas, balki, ellipslar buylab xam xarakat kilish mumkin. Elektronning uz yadrosi atrofidagi xarakat formasi : a - sferik , b - elleptik Demak , Zommerfeld fikricha elektronning yadro atrofida aylanishi uch kvant son bilan xarakterlanishi kerak ; n - asosiy yoki bosh kvant soni , l - yonaki kvant soni , m - magnit kvant son . Atomlarning elektron formulalari Atomdagi elektronlarning taksimlanishi elektron formula tarzida kursatiladi. Elektron formulani yozish uchun elementlarning davriy sistemadagi tartib nomerini va kaysi davrda joylashganini bilish kerak. Chunki elementning tartib nomeri elektronlar sonini, davr nomeri esa element atomi elektronlarning nechta energetik pogonalar buylab xarakat kilayotganini kursatadi. Elektron formulalarda s, p, d, f xarflar bilan elektronlarni energetik pogonachalari, xarflar oldidagi sonlar bilan elektronni kaysi energetik darajada joylashganligi va xarfning yukori ung kismidagi sonlar esa shu pogonachadagi elektronlar sonini kursatadi. Masalan, 6r3 oltinchi energetik darajaning r pogonachasida 3 ta elektron joylashganligini kursatadi. Buni alyuminiy va kadmiy elementlariga tadbik etib ularning elektron formulalarini yozamiz. 13 Al 1s22s22r63s23p1 48 Cd 1s22s22h63s23p64s23d104r64d105s2 Elektronlarning kvant sonlari Elektronning xolatini asosan uning energiyasi xarakterlaydi. Elektron energiyasi, nur okimi zarrachalarining energiyasi kabi, fakat diskret, ya'ni kvantlangan kiymatlarga ega buladi. Elektronning atomda bulishi tulkin funksiyasi kvadrati (2) bilan ifodalanganligi uchun, bu funksiyaning kiymati uz navbatida uch kattalikka (n, l, m) boglik. Bundan tashkari elektron ya'na bitta kushimcha erkinlik darajasiga, ya'ni spin-kvant soniga ega. Demak, atomda elektron xolatini tulik ifodalash uchun turtta parametr kerak ekan. Bu parametrlar kvant sonlari deyiladi. Kvant sonlari xam, elektron energiyasi kabi istalgan kiymat kabul kilmasdan, fakat ma'lum kiymatlarga ega buladi. 1. Bosh kvant son - n-elektronning umumiy energiya zapasini yoki uning energetik darajasini ifodalaydi. Bosh kvant son 1 dan +  gacha bulgan barcha butun sonlar kiymatiga ega bulishi mumkin. Agar elektron yadro maydonida bulsa, bosh kvant soni birdan yettigacha bulga kiymatni kabul kiladi. Energetik daraja sonlar bilan yoki bosh kvant soniga tugri keladigan xarflar bilan belgilanadi. Бош квант сони 1 2 3 4 5 6 7 Даража ишораси К L M N O P Q 2. Orbital (yonaki) kvant son - l -elektronning pogonachadagi energetik xolatini, elektron bulut shaklini xarakterlaydi. U elektronning kanday orbita buylab xarakat kilayotganligini kursatadi. Kvant kavatlarda kavatchalarning soni bosh kvant soninig nomeriga teng. Orbital kvant soni noldan n-1 gacha bulgan barcha butun sonlar kiymatiga ega buladi. Masalan, bosh kvant soni nq4 bulsa, lq0.1.2.3 kiymatga ega buladi. Demak, turtinchi kvant kavatda turtta kavatcha buladi. Bu kavatchalar s,p,d,f xarflari bilan belgilanadi. l ning son qiymati 0,1,2,3,4,5.... xarf belgisi s,p,d,f,g,h,... Kavatchadagi elektronlar s,p,d,f elektronlar deyiladi. Orbital kvant soni l= 0.1.2.3. ya'ni tegishlicha s,p,d,f bulganda davriy sistemadagi barcha elementlarning elektron formulasini yozish mumkin. Birinchi energetik pogonada bitta pogonacha (n=1,l=0) Ikkinchi energetik pogonada ikkita pogonacha (n=2,l=0.1) Uchinchi energetik pogonada uchta pogonacha (n=3,l=0.1.2) Turtinchi energetik pogonada ikkita pogonacha (n=4,l=0.1.2.3) Xar kaysi energetik pogonadagi elektronlar soni 2n2 bilan pogonachadagi elektronlarning maksimal kiymati esa (2L+1)*2 bilan aniklanadi. U vaktda elektronlarning maksimal kiymatlari: s=2: p=6: d=10: f=14 ga teng. 3. Magnit kvant son - m-elektronlarning magnit momentini xarakterlaydi va eelektron bulutning magnit maydoniga nisbatan yunalishini kursatadi. Magnit kvant soni butun sonlarni musbat va manfiy kiymatlarini xamda nolni, ya'ni orbital kvant sonining xam musbat xam manfiy kiymatlarini kabul kiladi. Masalan, L=0 m=0 bitta qiymat L=1 m=+1, 0,-1 uchta qiymat L=2 m=+2,+1, 0,-1,-2 beshta qiymat L=3 m=3,+2,+1, 0, -1,-2,-3 yettita qiymat Magnit kvant sonining kiymati, bu ayni elektron pogonachaga tugri keladigan energetik xolatlar soni bulib u (2l+1) kiymatga ega. Demak, s-pogonachadagi bitta, r-pogonachadagi uchta, d pogonachada 5 ta, f-pogonachada 7 ta energetik xolat buladi. Energetik xolatni energetik yacheyka bilan, elektronlarni yacheykadagi strelkalar (  ) bilan ifodalash kabul kilingan. Energetik yacheyka sxematik tugri turtburchak  orkali kursatiladi 4. Spin kvant son - s-elektroning ichki kavatini xarakterlaydi. Spin kvant son elektron uz uki atrofida aylanishidagi magnit momenti bilan boglik, u ikki kiymatga, elektronni yadro atrofida magnit maydonga paralel yoki antiparallel xarakatiga karab +1/2 va -1/2 kiymatga ega buladi. Demak, eng kupi bilan 14 kiymatga ega bulishi mumkin. Ikki elektroni uchta kvant soni (n, l, m) bir xil, lekin qarama-qarshi (  ) spinli bulsa juftlashmagan, agar tuyingan spinli bulsa (  ) juftlashmagan elektronlar deyiladi. Pauli prinsipi. Yukorida kup elektronli atomlarning elektron kavatlarini tuzilishi kurilgan edi. Xamma elementlardagi atom orbitallar vodorod atomi kabi tuzilgan. Shuning uchun xam kup elektronli atomlarda elektron xolatlarini kvant sonlar: n, l, m, s bilan kursatish mumkin. Atom orbitallarni elektron bilan tulish tartibi oldin kichik pogonalarda buladi. (10-rasm) 10 rasm. Kvant pogonalardagi atom orbital (pogonacha)lar. Atom orbitallarni elektronlar bilan tulishi Pauli prinsipiga buysenadi: atomda turttala kvant sonlari bir xil bulgan ikki elektronning bulihi mumkin emas. Demak, atomda bitta energetik xolatda ikki elektron bulmaydi. Masalan, ikki elektron uchun uchta (n,l va m) kvant sonlari bir xil bulsa, fakat ikki kiymatga ega bulgan spin kvant soni xar xildir. Demak, xar kanday atom orbitalda karama-karshi spinli ikkitadan ortik elektron bulmaydi. Pauli prinsipi pogonachada maksimal bulishi mumkin bulgan elektronlar sonini aniklab beradi, ya'ni bitta s-orbitalda ikkita elektron (s 2 ), uchta p- orbitalda oltita elektron (p 6 ), beshta d va yettita f orbitallarda tegishlicha unta va un turtta (d 10 va f 14 ) elektronlar buladi. Atomning elektron konfugurasiyasini yozish uning tulik xolatini ifoda etmaydi. Masalan, uglerod atomining elektron konfigurasiyasidagi 1s 2 2s 2 2p 2 ikkita p-elektronlar bir xil magnit kvant soniga egami yoki yukmi degan savolga javob berolmaydi. Chunki ikkinchi pogonaning p-orbitallarida elektronning joylanishi ikki xil bulishi mumkin: Birinchi ( a ) xolatda r - elektronlar juftlashgan , ikkinchi ( b ) kurinishda xar xil elektron bittadan r - orbitallarga joylashgan . Bu xolatlarni kaysinisi tugri ekanligini Xund koidasi tushuntirib beradi . Bu koidaga binoan biror pogonachadagi elektronlar oldin shu pogonachadagi energetik yacheykani tuldirishga xarakat kiladi , keyin esa karama - karshi spinga ega bulganlari elektron jufti xosil kiladi , ya ' ni biror pogonachadagi elektronlar spin kvant son yigindisi maksimal kiymatga ega bulishga intiladi . Uglerod atomi uchun "a" xolda r-elektronlarning spin kvant son yigindisi (+1/2, -1/2) nolga teng, "b" xolda esa (+1/2,+1/2) birga teng. Demak, Xund koidasiga kura uglerod atomida orbitallarning elektron bilan tulishi "b" xol buyicha sodir buladi. Geytler va London yaratgan spin nazariyaga muvofik kimyoviy bog xosil bulishida juftlashmagan elektronlar ishtirok etadi va ularni valent elektronlar deyiladi. Juftlashgan elektronlar valentli emas, lekin, potensial nisbatda ular xam valentlidir. Masalan, fosfor elementining elektron formulasi 1s 2 2s 2 2p 2 3s 2 3p 3 . Bu elektronlar kvant yacheykada Xund koidasi buyicha kuyidagicha joylashadi: Bu yerda fosfor uch valentli, chunki uchta juftlashmagan (tok) elektroni bor. Aslida fosfor kimyoviy birikmalarining kupchiligida besh valentli. Fosfor besh valentli namoyon kilishi uchun tashkaridan energiya sarf kilib, uni galayonlangan xolatga utkazish kerak. Bu vaktda uchinchi pogonadagi bitta s elektron energiya darajasi yukori bulgan d-orbitalga utadi. Kupincha grafik sxemada tashkaridan oldingi elektron kavatlar kursatilmaydi. Galayonlangan xolatdagi fosfor atomi kuyidagicha yoziladi: Pogonachalari butunlay tulgan va s, p, d, f elektron konfigurasiyaga ega bulgan atomlarda galayonlanmagan xolatda juftlashmagan elektron yuk, shuning uchun xam ularning valentliklari nolga teng. Bunga ikkinchi gruppaning bosh va yonaki gruppacha elementlari xamda inert gazlar misol buladi. Masalan, kalsiy (Z=20) elementining galayonlangan va galayonlanmagan xolatdagi elektron formulasi va ularni energetik yacheykalarga joylanishi kuyidagicha buladi: Agar biror kavatda elektronlar orbitallarni tulik egallamagan bulsa, bunday atomni galayonlantirish mumkin. Bush orbitallari bulmagan atomni (masalan, kislorod, azot, ftor) galayonlantirib bulmaydi. Masalan, kislorod atomi uchun 2d pogonacha bulmagani uchun juftlashmagan elektronlar soni (n) doimo ikkita buladi: Shuning uchun kislorod uz birikmalarida ikki valentlidir. Atomlarda elektron bulutlarning strukturasi. Energiyaning minimumga intilish (afzallik) prinsipi. Energetik pogonachalari yacheykalarining elektronlar bilan tulishi ideal tartibda, ya'ni yadroga yakin orbital oldin, yadrodan uzokdagi orbital keyin tulganday bulib kurinadi. Masalan: 1s 2s 2p 3s3p3d 4s4p4d4f va xokazo. Lekin, amalda, spektroskopik analiz, ximiyaviy va rentgenoskopik ma'lumotlarga kura boshkacha tartibda joylashishi aniklangan, ya'ni elektronlar minimal energiya zapasiga ega bulishga, yadro bilan maksimal boglanishda bulishga intiladi, buni energiyaning minimumga intilish (afzallik) prinsipi deyiladi. Bu prinsipga kura agar pastki pogonadagi (yadroga yakin) energiyasi kichik bulgan energetik yacheyka bush bulsa, energiya zapasi kichik bulgan elektronga yukori energetik pogonada urin yuk, ya'ni ular yacheykalarda kuyidagi tartibda tulib boradi: 11-rasm. Energetik pogonalarda atom orbitallar energiyasi Bu pogonachalar gruppalari D.I.Mendeleyevning elementlar davriy sistemasiga tugri keladigan davr ichidagi orbitallarni elektron bilan tulishish tartibini ifodalaydi. Pastidagi sonlar (2, 8, 18, 32) esa shu davrdagi element atomi orbitallarini tulishidagi elektronlar sonining yigindisidir. Yukoridagi formuladan va kuyidagi rasmdan kurinib turibdiki, 3r pogonachadan keyin orbitallarda elektronlarning tartibsiz joylashishi kuzatiladi, ya'ni 3r pogonachadan keyin 3d-orbital tulmasdan 4s-orbital tuladi. Buning sababi shundaki, argonning elektron konfigurasiyasiga ega bulgan 4s- va 3d- elektronlarni atom yadrosida bir xilda ekranlashmaganligidir. 4s-orbital atom yadroga utuvchi, shuning uchun u ichki elektronlar bilan kam utuvchan 3d-orbitalga karaganda kam darajada ekranlashgan buladi. 4s-elektronlarni kam ekranlanishi ularning yadro bilan mustaxkam boglanishda bulishini, 3d-elektronlarning ekranlanishining kuchayishi, ularning stabilligini kamaytiradi. Natijada 4s-elektronlar 3d pogonachadagi elektronlarga nisbatan kam energiya zapasiga (energetik kulay sharoitga) ega buladi. Birok ular energetik pogonada bir-biridan kam fark kiladi. Elekron energiyasi kam fark kiladigan pogonachalar orbitallarini konkurent pogonachalar deyiladi (yukoridagi formulada kavs ichida berilgan). Xar bir pogona orbitallari bosh va orbital kvant sonlari yigindisining (nQ1) ortib borishi tartibida tulib boradi. (V.M.Klechkovskiy koidasi). Agar bosh va orbital kvant sonlar yigindisi bir xil bulgan turli pogonachalar bulsa, oldin bosh kvant soni kichik bulgan pogonacha, keyin orbital kvant soni katta bulgan pogonacha tuladi. Yukorida aytib utilganidek, D.I.Mendeleyev davriy sistemasining xar bir davr elementlarining tashki kavati ns2 yoki ns2np6 elektronlar bilan tuladi. Kup elektronli atomlarning elektron kavatlari Klechkovskiy koidasiga muvofik ravishda tulib boradi. Demak, ayrim pogonadagi elektronlarning maksimal soni kuyidagi ifoda bilan aniklanadi: Nmak = 2Nn = 2n2 bu yerda: Nmak -pogonadagi mumkin bulgan elektronlarni maksimal soni, Nn-orbitalning umumiy soni, n-bosh kvant soni. Shunday kilib, birinchi kvant pogona K -kavatda (nq1) 2 ta, L-kavatda (nq2) 8 ta, M-kavatda (nq3) 18 ta va N-kavatda (nq4) 32 ta elektron buladi. 5. Nishonli atomlar usulidan qishloq xo’jaligida foydalanish.Yadroviy nurlanish moddadan o'tayotganida unda turli kimyoviy o'zgarishlarni yuzaga keltiradi. Nurlanish molekula yoki atomlarni ionlashi, uyg'otishi, dissotsiatsiyalashi mumkin. Bunda birlamchi nurlanish zarralari qanday turda (rentgen va y-nuriar, elektronlar, a-zarralar, protonlar, tez neytronlar) bo'lganda ham, molekulalarning kimyoviy o'zgarishiga ularning ikkilamchi (nurlanish ta'sirida yuzaga kelgan) elektronlar, bo'linish parchalari, tepki yadrolar, γ-kvantlar kabilar bilan o'zaro ta'sirlashishi sabab bo'ladi. Bunday o'zaro ta’sirning mahsulotlari: ionlar, erkin radikallar, uyg'ongan zarralar, odatda, boshqa molekulalar bilan kimyoviy reaksiyalarga kirishadi. Natijada moddaning kimyoviy tarkibi, fizik va kimyoviy xossalari o'zgarishi mumkin. Masalan, nurlanish ta'sirida polimerlar xossalari ularda ro'y beradigan radiatsion-kimyoviy reaksiyalar tufayli o'zgaradi. Yadroviy nurlanish polimer molekulalarining tuzilishini o'zgartiruvchi bir qator kimyoviy reaksiyalarni, xususan, molekulalar orasida kimyoviy bog'lanishlar (birikish) (2.1- a, b, rasm), molekulalarning uzilishi (destruksiya) (2.1- d, rasm) (rasmda molekulaning boshlang'ich va oxirgi holatlari tasvirlangan), har qanday qo'sh bog'lanishlarning hosil bo'lishi va yo'qolishi, gazsimon mahsulotlar (vodorod va boshqalar)ning ajralishi va shu kabilarni yuzaga keltiradiki, bu, o'z navbatida, polimerlarning fizik xossalarining o'zgarishiga olib keladi. Masalan, polietilen, tabiiy kauchuk, neylon kabi bir guruh polimerlar γ nurlar bilan nurlantirilganda ularning uzilishga mustahkamligi va temperaturaga chidamliligi, materialning qattiqligi ortadi, eruvchanligi o'zgaradi. Boshqa bir guruh polimerlar, masalan, teflon, sellyuloza, butil-kauchuk kabilar borki, nurlantirish oqibatida ularning xossalari yomonlashadi: tolalarning uzilish uzunligi hamda o'rtacha uzunligi qisqaradi, yopishqoqligi kamayadi va hokazo. Nurlanish ta'sirida polimerlar xossalari ularda ro'y beradigan radiatsion- kimyoviy reaksiyalar tufayli o'zgarishi. Yadroviy nurlanish ta'sirida moddada ro'y beradigan radiatsion-kimyoviy o'zgarishlarni o'rganish ikki jihatdan ahamiyatga ega: 1. Radiatsion kimyoviy o'zgarishlar atom texnikasida yoki tabiatda bo'ladigan nurlanishlar maydonlarida ro'y beradi. Bunda eng asosiy maqsad — materiallar (atom reaktorlaridagi issiqlik uzatkichlar, nurlanish maydonlarida ishlatiladigan polimerlar va moylovchi materiallar hamda shu kabilar)ni imkoni boricha buzilish va yemirilishdan saqlash. 2. Muhim qimmatli yangi xossalarga ega materiallarni olish va yuqori samarali kimyoviy texnologik jarayonlarni yaratish. Nurlanishning biologik ta'siri. Radiatsion nurlanish barcha tirik obyektlarga, eng oddiysi (virus va bakteriyalar) dan tortib to insonlargacha, kuchli ta'sir qiladi, ularga shikast yetkazadi, hatto nobud qilishgacha olib keladi. Biologik obyektning nurlanishga radiosezgirlik deb ataladigan ta'sirchanligi va unda to'la yutilgan nurlanish dozasi obyektning shikastlanish darajasini aniqlaydigan asosiy omillardir. Organizmning radiatsiya ta'sirida zararlanishi asosida molekulyar va hujayra strukturalar shikastlanishining birlamchi jarayonlari—atom hamda molekulalarning ionlashishi va shu tufayli ularning kimyoviy faolligining o'zgarishi yotadi. Buning oqibatida muhim biologik makromolekulalar — oqsillar, fermentlar, nuklein kislotalar, polisaxaridlar va hokazolar nurlanish ta'sirida bir qator o'zgarishlarga, ko'proq qaytmas o'zgarishlarga duchor bo'ladi. Nurlanish ta'sirida biologik makromolekulalarda ularning biologik (fermentativ, gormonal va hokazo) faolligining yo'qolishi, depolimerlashish va, aksincha, yangi kimyoviy bog'lanishning hosil bo'lishi, dezaminlashish (kimyoviy birikmadan NH 2 aminoguruhni yulib ajratish), radiatsion oksidlanish va shu kabi o'zgarishlar yuzaga keladi. Aniqlanishicha, organizmning temperaturasini 0,001 gradusgagina ko'tara oladigan darajada yutilgan nurlanish dozasi organizm hujayralarining hayot faoliyatini izdan chiqarish uchun yetarli ekan. Tirik hujayraning turli qismlari radioaktiv nurlanishning bir xil dozasiga nisbatan turlicha sezgir bo'ladi. Nurlanishga hujayralarning yadrolari, ayniqsa, tez bo'linadigan hujayralarning yadrolari sezgir bo'ladi. Shuning uchun nurlanish, birinchi navbatda, organizmda ilikni shikastlaydi, buning natijasida qon hosil bo'lish jarayoni buziladi (qon saratoni kasalligiga duchor qiladi), nurlanish ovqat hazm qilish yo'lining hujayralariga — me'da va ichaklarning shilliq qatlamlariga ta'sir ko'rsatadi. Katta dozalardagi nurlanish nobud bo'lishga olib keladi, kamroq dozalarda esa qator kasalliklar (nur kasalligi) paydo bo'ladi. Biologik himoya. Radioaktiv izotoplar, atom reaktorlari kabi radioaktiv nurlanish manbalari bilan ishlashda nurlanishning ta'sir doirasiga tushishi mumkin bo'lgan barcha ishlovchilarni nurlanishdan himoya qilish choralarini ko'rish lozim. Radiatsion nurlanish intensivligi manbagacha bo'lgan masofaning kvadratiga teskari proporsional ravishda kamayishini nazarga olsak, muhofazaning eng oddiy usuli - odamlarni nurlanish manbayidan yetarlicha kattaroq masofaga uzoqlashtirishdir. Shu ma'noda radioaktiv preparatli ampulalarni qo’l bilan emas, balki uzun dastali qisqichlar bilan ushlash maqsadga muvofiqdir. Radiatsiya manbayidan kerakli masofagacha uzoqlashishning imkoni bo'lmagan hollarda muhofaza qilish uchun nurlanishni yutuvchi materiallardan qilingan to'siqlardan foydalanish zarur. Malumki, «neytral nurlanish» hisoblanuvchi rentgen nurlari, γ -kvantlar va neytronlar oqimining moddalarga kiruvchanlik qobiliyati katta. Shuning uchun ulardan muhofaza qilish ancha qiyin kechadi. Rentgen nurlari, γ -kvantlar Pb qo'rg'oshinda eng ko'p yutiladi. Sekin neytronlar V borda va Cd kadmiyda yaxshi yutiladi. Tez neytronlarni bu to'siqlarga yo'naltirishdan avval grafitda sekinlashtiriladi. α -nurlanishdan himoyalanish ancha sodda: α -zarralarni batamom yutish uchun bir varaq qog'oz yoki bir necha santimetr qalinlikdagi havo qatlami yetarli, ammo radioaktiv manbalar bilan ishlayotganda nafas olish yoki ovqatlanish paytlarida α zarralarning organizm ichiga kirib ketishidan ehtiyot bo'lish kerak. β -nurlanishdan himoyalanish uchun qalinligi bir necha santimetr bo'lgan alyuminiy, pleksiglas yoki shisha plastinkalar kifoya. Bu holda e — elektronlar modda bilan o'zaro ta'sirlashganda rentgen nurlanishining, e + — pozitronlar modda bilan ta'sirlashganda esa bu zarralarning elektronlar bilan annigilyatsiyalanishida γ - nurlanishning hosil bo'lishini hisobga olish lozim. Radioaktiv izotoplarni olish Hozirgi vaqtda fanda 107 ta kimyoviy element (106- va 107-elementlar birinchi marta sobiq Ittifoqda Dubna shahrida sintez qilingan) va ularning 1100 tadan ko'proq izotopi ma'lum. Bu izotoplarning 270 ga yaqini turg'un bo'lsa, 40 taga yaqini tabiiy radioaktivlik va 800 taga yaqini sun'iy radioaktivlik xossasiga ega. Radioaktiv izotoplar ko'proq sun'iy yo'l bilan olinadi. Bunda yadro reaktorlari va elementar zarralar tezlatkichlaridan foydalaniladi. Yadro reaktorlari kanallarida kimyoviy elementlar nurlatilib, fosfor-32( 32 15 P), molibden-99( 99 42 Mo), texnisiy- 99( 99 43 Tc), oltin-l98( 198 79 Au), yod-131( 131 53 J), yod-125( 125 53 J), stronsiy-89( 89 38 Sr), va boshqa shu kabi izotoplar olinadi. Elementar zarralar tezlatkichlari (siklotron)da kobalt-57( 57 27 Co), palladiy-l03( 103 46 Pd), yod-l23( 123 53 J), va hokazo izotoplar olinadi. Bu izotoplar asosida fan va texnika, xalq xo'jaligi, tibbiyot tarmoqlarida ishlatiladigan radiokimyoviy birikmalar tayyorlanadi. Har bir radioaktiv izotop faqat o'ziga xos, individual xarakterdagi nur chiqaradi va uning o'rtacha yashash vaqti ham shu izotopgagina xos bo'ladi. Radioizotoplarning atomlari ana shu xossasi bilan boshqa izotoplar atomlaridan farq qiladi, u bamisoli «nishonlangan» bo'ladi. Hozirgi vaqtda fizik olimlar radioaktiv izotoplarni olish va ulardan hamda radioaktiv nurlanish energiyasidan fan va xalq xo'jaligining turli sohalarida foydalanish maqsadida ilmiy va amaliy tadqiqot ishlari olib bormoqdalar. Jumladan, O'zbekiston olimlari ham mana bir necha o'n yildirki, shunday tadqiqot ishlari bilan shug'ullanib kelmoqdalar. O'zbek (fizik, genetik, fiziolog, biolog, tibbiyot, texnik, kimyogar) olimlari amalga oshirgan va oshirib kelayotgan ishlarning ba'zilari bilan tanishib chiqsak, sun'iy radioaktiv izotoplar va radioaktiv nurlanish energiyasidan qanday maqsadlarda va qanday usullar bilan foydalanish mumkinligi haqida tasavvur hosil qilamiz. Radioaktiv nurlanish energiyasidan foydalanish. Sun'iy radioaktiv izotoplar nurlayotgan yadro energiyasining qo'llanishi g'oyat turli-tumandir. Sanoat tarmoqlarida radioaktiv nurlanishdan ba'zi texnologik jarayonlarni avtomatik boshqarishda (gamma- rele, beta- rele), gazning sifati va bosimini aniqlashda, konveyerdan o'tayotgan mahsulotni sanashda, po'lat prokatning markirovkasini avtomatik tekshirib tartibga solishda va hokazolarda keng qo'llaniladi. Masalan, respublikamizdagi Oltintopgan qo'rg'oshin-rux kombinatida pulpa (metallni ajratib olish yoki metall bilan boyitish uchun suv yoki suyuq erituvchilar bilan suyultirilgan mayin maydalangan ruda) zichligini radioaktiv asbob yordamida tekshirib, avtomatik tartibga solib turiladi. Bu esa konsentrat tarkibidagi mineralni ko'paytirishga imkon beradi. Radioaktiv nurlardan metallurgiya korxonalarida muvaffaqiyatli foydalanilmoqda. Radioaktiv nur yordamida metallning ichki tuzilishini ko'zdan kechirish, metallda kavakchalar, darzlar, pufakchalar bor-yo'qligini, quymaning bir tekis chiqqan-chiqmaganligini, payvandlangan chokning bir tekisligini va sifatliligini aniqlash mumkin. Kabelning ulangan joyini topadigan avtomat yaratildi. Unda qo'llanilgan radioaktiv usul kabelning ulog'ida gamma-nurlarning yutilishiga asoslangan. Radioaktiv nurlanish energiyasidan farmatsevtika sanoatida dori preparatlarni, konserva ishlab chiqarishda mahsulotlarni sterillash maqsadida foydalaniladi. Har doim ham yadro nurlanishlari ta'siri zararli bo'lavermaydi. Bundan tibbiyotda turli kasalliklarni davolashda foydalaniladi. Masalan, inson organizmidagi zararli shishlarni terapevtik γ -nurlantirib, o'sishi to'xtatiladi. Qishloq xo'jaligida radioaktiv izotoplar vositasida o'simliklarning tezpisharlik, sovuqqa chidamlilik, kasalliklarga qarshi barqarorlik va shu kabi ba'zi irsiy xususiyatlariga kerakli yo'nalishda o'zgarish kiritish maqsadida o'simliklarning urug'lari va o'zlari nurlantiriladi. Masalan, ekish oldidan chigitni gamma-nurlar va neytronlar bilan nurlantirish chigitning unuvchanligiga, g'o'zaning o'sib- rivojlanishiga, ko'sak tuguviga hamda chigitning seryog' bo'lishiga ijobiy ta'sir etishi isbotlandi. Shuningdek, gamma-nurlar bilan ta'sir etilgan pillaning po'sti yaxshi tortilishi sababli ko'proq xom ipak chiqishi, tortishda ipak kam uzilishi, tortilib chiqadigan ipakning umumiy va uzluksiz uzunligining oshishi, gamma-nurlar bilan nurlatilgan tut bargi bilan boqilgan ipak qurtlarining pilla o'rashi ko'payishi, qurtlarning yashash qobiliyati yaxshilanishi aniqlandi. “Nishonli atomlar” usulidan foydalanish. «Nishonli atomlar» usuli radioaktiv izotoplarning kimyoviy xossalari o'sha elementning radioaktiv bo'lmagan izotoplarining kimyoviy xossalaridan farq qilmasligiga asoslangan. Radioaktiv izotoplarni ularning nurlanishiga qarab osongina payqash mumkin. «Nishonli atomlar» usuli biologiya, fiziologiya, tibbiyot va boshqa sohalarda ko'plab muammolarni hal qiltshda eng samarali usul bo'lib hisoblanadi. Bu usulning mohiyati quyidagidan iborat. Yarim yemirilish davri katta bo'lmagan radioaktiv izotopning mikroskopik dozasini tekshirilayotgan sistema qismlarining biriga, masalan, o'simlik ildizi yaqinidagi tuproqqa, suv yoki havo oqimiga, tirik organizm to'qimalariga va hokazolarga kiritiladi. So'ngra radioaktiv nurlanish schyotchigi yoki boshqa biror qayd qiluvchi asbob yordamida berilgan sistemaga kiritilgan izotopning ko'chishi kuzatiladi. Bu kuzatishlarning natijalari tahlil qilinib, tekshirilayotgan sistemada o'tadigan jarayonlar to'g'risida boshqa bironta hozirgi usullar vositasida o'rganib bo'lmaydigan muhim ma'lumotlar olinadi. Hozirgi kunda YaFI ning «Radiopreparat» korxonasida yod-131 bilan nishonlangan natriyli izotopik eritma, kapsulalarda natriyli yod, natriyli ortogippurat, albumin, albumin makroagregati kabi radiofarmatsevtik preparatlar ishlab chiqarilmoqda. Bu preparatlar organizmdagi qalqonsimon va so'lak bezlari, bosh miyadagi, jigar va taloqdagi shishlar, sirroz, gepatit, o't pufagi va boshqa kasalliklarni tashxis qilish va davolash uchun ishlatiladi. Fosfor-32 izotopi bilan nishonlangan natriy fosfat in'eksion eritmasi suyak metastazi (mikroblar yoki shish hujayralarining qon yoki limfatik yo'li bilan boshlang'ich joyidan organizmning boshqa joylariga ko'chishi)ni tashxis qilish va davolashda qo'llaniladi va hokazo. Qishloq xo'jaligida fosfor-32 izotopi bilan nishonlangan qo'shsuperfosfat o'simliklarda fosforning migratsiyasini o'rganish uchun qo'llaniladi. Ma'lumki, neft va tabiiy gaz uzoq masofalarga po'lat quvurlar orqali uzatiladi. Biror sababga ko'ra (quvurlarning biron joyi darz ketishi yoki ular bir-biriga yaxshi ulanmaganligi, yoxud eskirib, zanglab ketishi sababli) quvurlardan gaz sizib chiqishi mumkin. Hozir gaz sizib chiqayotgan joyni tezda topish mumkin. Buning uchun quvur ichidan oqayotgan moddaga (bizning misolimizda gazga) ozgina radioaktiv qo'shimcha qo'shiladi. Gaz sizib chiqayotgan joyga yetganda radioaktiv izotop tuproqqa o'tadi, nurlanishni qayd etuvchi ko'chma asbob esa bu joyni darhol aniqlab beradi. Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, radioaktiv izotoplar va nurlanish energiyasining qo'llanilishi haqida yuqorida keltirilgan g'oyat qisqa ma'lumotlar ularning xalq xo'jaligidagi ahamiyati juda muhim ekanligini ko'rsatadi. Shu sababli hozirda ma'lum usullar va asboblardan yanada kengroq foydalanish va ularni takomillashtirish, yangilarini yaratish xalq xo'jaligi uchun nihoyatda muhim masalalardan hisoblanadi. Kosmik nurlar haqida tushuncha. Kosmik fazodan Yerga juda katta energiyali zarralar oqimi kelishini ko'pgina kuzatishlar ko'rsatadi. Bu zarralar oqimini kosmik nurlar deb ataladi. Kosmik nurlarning mavjudligi XX asrning boshlarida quruq havoning ionlanishini o'rganishda payqalgan. Tajribalarning ko'rsatishicha, zaryadlangan elektroskop qalin qo'rg'oshin g'ilof ichiga joylashtirilganligiga qaramay o'z zaryadini yo'qotadi. Bu hodisaning sababini o'rganish kelib chiqishi Yerdan tashqarida bo'lgan, kuchli o'tuvchanlik qobiliyatiga ega ionlashtiruvchi nurlanishning mavjudligini aniqlashga olib keldi. Bu nurlanish Yerga kosmik fazodan kelishini avstriyalik olim V. Gess tomonidan o'tkazilgan tadqiqotlar tasdiqlaydi. 1912- yilda V. Gess har xil balandliklardagi ionlashtiruvchi nurlanishning intensivligini aniqlash maqsadida qayd qiluvchi asboblar bilan jihozlangan havo sharini uchirdi. (Kosmik nurlarning intensivligi deganda, birlik yuzadan bir sekundda o'tayotgan zarralar soni — zarralar oqimining zichligi tushuniladi). Shar 5 km balandlikka ko'tarildi. Shunday balandlikda nurlanishning intensivligi dengiz sathidagiga qaraganda ancha kuchli ekanligi aniqlandi. Gess bunday natijaga asoslanib, havoni ionlashtiruvchi nurlanishning manbayi Yer atmosferasidan tashqarida bo'lishi kerak, degan xulosaga keldi. Keyingi tadqiqotlar bu xulosaning to'g'riligini to'la tasdiqladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, kosmik nurlar ta'sirida havoning ionlanish intensivligi Yerning sutkalik aylanishiga bog'liq emas ekan. Bu hol kosmik nurlanish Yerga kosmik fazoning barcha yo'nalishdagi sohalaridan kelishini bildiradi. Olam fazosidan Yer atmosferasiga kirib keladigan kosmik nurlarni birlamchi kosmik nurlar deb ataladi. Kosmik nurlarning har xil balandliklardagi va har xil geografik kengliklardagi tarkibini aniqlash maqsadida ko'p tadqiqotlar o'tkazilib, ancha ma'lumot to'plangan. Birlamchi kosmik nurlarning kimyoviy tarkibini o'rganish va tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, Yer atmosferasi chegarasida birlamchi kosmik nurlar turli massa soniga ega va bitta nukloniga taxminan 10 9 ÷10 20 eV tartibida energiya mos keladigan atom yadrolaridan tarkib topgan ekan. Shuningdek, 10 13 eV dan kichik energiyali birlamchi kosmik nurlarning 90 foizi protonlardan, taxminan 9 foizi geliy atomi yadrolaridan va qolgan 1 foizi esa og'irroq (litiy, berilliy, bor, uglerod va hokazo, to zaryad soni z=41 bo'lgan niobiy) elementlarining yadrolaridan iboratdir. Birlamchi kosmik nurlarning kelib chiqishi haqida bir necha gipotezalar mavjud. Bu gipotezalar birlamchi kosmik nurlar energiyasi haqidagi ma'lumotlarga hamda radioastronomik ma'lumotlarga asoslanadi. Hozirgi vaqtda kosmik nurlar o'ta yangi yulduzlarning chaqnashi (potrlashi)dan hosil bo'ladi, degan gipotezani haqiqatga yaqinroq deb hisoblanadi. Galaktikamizda bir necha yuz yilda bir marta bo'ladigan bahaybat portlash - o'ta yangi yulduz paydo bo'lishidir. Shu portlash paytida og'ir element yadrolari yemirilib, protonlar, α -zarralar va boshqa yengil yadrolar — birlamchi kosmik nurlar hosil qiladi. Kosmik nurlarning Yerga keltiradigan energiyasi uncha katta emas. Lekin birlamchi kosmik nurlarning ba'zi zarralari ulkan energiyaga (10 19 ÷10 20 eV tartibida) ega. Shunga qaramay, ularning faqat oz qismigina Yer sirtiga yetib kela oladi. Bunga, birinchidan, Yerning magnit maydoni, ikkinchidan, Yer atmosferasi jiddiy to'siq bo'ladi. Birlamchi kosmik nurlanish zarralarining Yer magnit maydonida magnit kuch chiziqlariga ko'ndalang ravishda harakat qilishida ularga harakat trayektoriyasini egrilovchi Lorens kuchi ta'sir qiladi. Past energiyali zarralarning trayektoriyasi kuchli egrilanadi, natijada magnit maydon bo'lmagan taqdirda Yerga yetib kelishi mumkin bo'lgan ayrim zarralar og'adi, Yerga yetib kelishi mumkin bo'lmagan zarralar Yerga tomon yo'naladi, uchinchi xil zarralar esa Yer shari atrofida murakkab trayektoriya bo'yicha aylanadi. Birlamchi kosmik nurlanishning har qanday energiyali zarralari uchun Yer atmosferasi bartaraf qilib bo'lmaydigan to'siq hisoblanadi. Gap shundaki, birlamchi kosmik nurlar Yer atmosferasiga kirganda atmosferaning yuqori qatlamlarida havoning azot va kislorod atomlari yadrolari bilan asosan noelastik to'qnashib, o'zining katta energiyasini yo'qotadi. Bunday to'qnashishlar yadro reaksiyalariga olib keladi, bu reaksiyalar natijasida yangi zarralar hosil bo'ladi. Ikkilamchi kosmik nurlar Birlamchi kosmik nurlanish zarralarining Yer atmosferasidagi havo atomlari yadrolari bilan o'zaro to'qnashishi tufayli sodir bo'ladigan yadro reaksiyalari natijasida ikkilamchi kosmik nurlar deb ataladigan zarralar oqimi vujudga keladi. Zarralarning bu oqimi tez protonlar, neytronlar, α -zarralar, π -mezonlar va yadrolarning bo'laklaridan iborat. Ikkilamchi protonlar va neytronlar yangi yadrolar bilan to'qnashib, yana yangi zarralar oqimini hosil qiladi. Yadroviy portlashning har keyingi bosqichida zarralar ko'payaveradi - kaskadli yadro quyuni vujudga keladi. Ikkilamchi kosmik nurlarning paydo bo'lish sxemasini 2.2-rasmdagidek tasvirlash mumkin. Yuqori energiyali birlamchi kosmik proton atmosfera atomi yadrosiga uchib kelib uriladi va uni p va n nuklonlarga bo'lib yuboradi. Bunda bir vaqtda π ± va π 0 -mezonlar uchib chiqadi. π ± -mezonlar yemirilib, µ ± -mezonlarga, neytrino va antineytrinoga aylanadi: ~ π + →µ+ + v µ ; π − → µ− + v µ π 0 -mezonlar yemirilib, ikkita yuqori energiyali γ -fotonga ajraladi: π 0 → 2 . γ Ikkilamchi kosmik nurlarning paydo bo'lish sxemasi. Kaskadli elektron-pozitron-foton quyunimng hosil bo'lshi.] Ikkilamchi kosmik nurlarning ko'payishidagi eng muhim hodisalardan biri kaskadli elektron-pozitron-foton quyunimng hosil bo'lshidir (2.3- rasm). Yuqori energiyali γ -foton (I) biror atmosfera yadrosi bilan o'zaro ta'sirlashib, elektronpozitron juftini yuzaga keltiradi. Hosil bo'lgan bu zaryadlangan zarralar jufti ularni yuzaga keltirgan γ -foton harakati yo'nalishida harakatlanadi. Paydo bo'lgan elektron va pozitronning energiyasi juda katta. Ular atmosferada tormozlanganda yuzaga kelgan γ -foton(II) ham yadro yaqinidan o'tayotganda ular bilan ta'sirlashib, yana elektron va pozitron juftini hosil qiladi va hokazo. Boshlang'ich fotonning energiyasi juda katta (10 8 ÷10 10 eV) bo'lgani uchun ikkilamchi zarralarning bir necha avlodi paydo bo'ladi, natijada ikkilamchi kosmik nurlarning kaskadli elektron-foton quyuni (elektromagnit kaskad) yuzaga keladi. XX asrning o'rtalaridayoq o'zbek olimlari akademik S. A. Azimov rahbarligida kosmik nurlarni tadqiq eta boshladilar va kosmik nurlar fizikasining rivojlanishiga salmoqli hissa qo'shib kelmoqdalar. S.A. Azimov va uning shogirdlari tomonidan 1948- yilda kosmik nurlarning myu-mezonlar bilan muvozanatda bo'lmagan yumshoq elektron-foton komponentlari va nuklonlar vujudga keltiradigan elektron-yadro quyunlari kashf etildi. Kosmik nurlar zarralarining o'zaro ta'sirini tadqiq qilish maqsadida baland (Pamir) tog' ustida noyob qurilma o'rnatildi. Bu qurilmada zarralarning ko'pligi haqida, burchak va energiya bo'yicha taqsimlanishi haqida olingan asosli natijalar zarralarning yadrolar bilan o'zaro ta'siri haqidagi hozirgi zamon tasavvurlarining shakllanishida, adronlarning kvark strukturasini namoyon qilishda muhim rol o'ynadi. O'zbek kosmik olimlari birinchilar qatorida pionlarning yadrolarda noelastik difraksiyalanish jarayonlarini muntazam o'rganib bordilar va 1966-yilda ular tomonidan kashf etilgan protonlarning difraksion dissotsiatsiyasi jarayoni jahon olimlari tomonidan tan olindi. Hozirgi vaqtda S.A. Azimov tomonidan yuqori energiyalar fizikasi sohasida tashkil etilgan ilmiy maktab kosmik nurlarni o'rganish bo'yicha o'z tadqiqotlarini davom ettirmoqda. Xulosa ATOM YADROSI — nuklonlardan — protonlar (r) va neytronlar (i)dan tashkil topgan atom o zagi. Atom yadrosining xususiyatlarini o rganishda yadroʻ ʻ kuchlari katta ahamiyatga ega bo ladi. Atom yadrosida gravitatsion va ʻ elektromagnit kuchlar ta siri kam bo lsa ham Atom yadrosi xossalariga ta siri ʼ ʻ ʼ bo ladi. Yadro kuchlarining ta sir radiusi juda kichik, 10~13 sm. Yadro kuchlari ʻ ʼ yadroning spiniga va izotop spiniga bog liq. Atom yadrosining butun ʻ xususiyatlarini o z ichiga oladigan yagona nazariya yaratilgan emas, chunki yadro ʻ strukturasi va kuchlari to liqo rganilmagan. Atom yadrosining xossalarini ʻ ʻ o rganishda turli modellar tatbiq qilinadi. Har qaysi model A. ya. ning ma lum ʻ ʼ xossalarini aks ettirgan holda ba zi xossalarini tushuntirishda qaramaqarshiliklarga ʼ olib keladi. Mas, Atom yadrosining yemirilish xususiyatini gidrodinamik model bilan yaxshi tushuntirilsa, magik yadrolar holatlarining xususiyatlarini tushuntirish mumkin emas, aksincha, krbiklar modeli bilan magik yadrolar holatlarini yaxshi tushuntirilsa, yemirilish hodisasini tushuntirish mumkin emas va h. k. (q. Yadro modellari). A. ya. tuzilishi va xossalarini tajriba yerdamida o rganish uchun xilma- ʻ xil yadro hodisalari: zarralarning Atom yadrosidan elastik va elastikmas sochilishlari, yadro reaksiyalari, tabiiy va sun iy radioaktiv nurlanish, yadro ʼ yemirilishi va h. k. lardan foydalaniladi. O zbekistonda ham atom yadrosini o rganishga doir i. t. ishlari olib boriladi. ʻ ʻ Toshkentda R. B. Bekjonov, A. I. Mo minov, T. I. Mo minov, Q. Sh. Azimov va b. ʻ ʻ ning mos tushishlar, gamma-nurlarning dopplercha kengayishi, gammachiziqlarining shakl o zgarishi, yadro holatlarini rezonans uyg otish, ʻ ʻ gamma-nurlarining g alayenlangan va g alayonlanmagan gammagamma burchak ʻ ʻ korrelyatsiyalari va qutblanishi usullaridan foydalanib o tkazgan yadro sathlari ʻ orasidagi elektromagnit o tishlar ehtimolliklariga oid tajribaviy tadqiqotlari atom ʻ yadrosining tuzilishi haqida keng ma lumotlar olishda juda samarali bo ldi. ʼ ʻ Natijada yadro holatlarining 10 ~6 — 10 ~17 s oralikdagi yashash vaqtlari va parsial kengliklari o lchandi, spin, juftlik, magnit va elektr momentlari, deformatsiya ʻ parametrlari aniqlandi. Oqibatda atom yadrolarining tuzilishiga tegishli ma lumotlar olindi.ʼ Ma'lumki, neft va tabiiy gaz uzoq masofalarga po'lat quvurlar orqali uzatiladi. Biror sababga ko'ra (quvurlarning biron joyi darz ketishi yoki ular bir-biriga yaxshi ulanmaganligi, yoxud eskirib, zanglab ketishi sababli) quvurlardan gaz sizib chiqishi mumkin. Hozir gaz sizib chiqayotgan joyni tezda topish mumkin. Buning uchun quvur ichidan oqayotgan moddaga (bizning misolimizda gazga) ozgina radioaktiv qo'shimcha qo'shiladi. Gaz sizib chiqayotgan joyga yetganda radioaktiv izotop tuproqqa o'tadi, nurlanishni qayd etuvchi ko'chma asbob esa bu joyni darhol aniqlab beradi. Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, radioaktiv izotoplar va nurlanish energiyasining qo'llanilishi haqida yuqorida keltirilgan g'oyat qisqa ma'lumotlar ularning xalq xo'jaligidagi ahamiyati juda muhim ekanligini ko'rsatadi. Shu sababli hozirda ma'lum usullar va asboblardan yanada kengroq foydalanish va ularni takomillashtirish, yangilarini yaratish xalq xo'jaligi uchun nihoyatda muhim masalalardan hisoblanadi. A D A B I YO T L A R: 1. R.B.Bekjanov. Atom yadrosi va zarralar fizikasi. T. 1995. 13-28, 39-60 betlar. 2. Muminov T.M., Xoliqov A.B., Xolmurodov Sh.X. Atom yadrosi va zarralar fizikasi. -T.: O'zbekiston faylasuflar jamiyati, 2009. 3. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: Учебник. В 3-х тт. Т. 1. Физика атомного ядра. 7-е изд., стер. - СПб.: Изд-во «Лань», 2009. - 384 с. 4. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Учеб. пособие: Для вузов. В 5 т. Т. V. Атомная и ядерная физика. -М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2002. - 784 с. 5. Krance K.C. Introductory nuclear physics. Oregon State University, John Wiley and Sons, New York, 1988, 872 pages 6. http://aim.uz/ 7. https://thebridgestudio.ru/uz/sostav-i-stroenie-atomnogo-yadra-kratko- stroenie-yadra-atoma.html

Mavzu: Yadro fizikasi. Yadro modellari. Bog’lanish energiyasi. Radioaktivlik. Nishonli atomlar usulidan qishloq xo’jaligida foydalanish Reja: Kirish1. Yadro fizikasi 2. Yadro mod еllari 3. Bo g‘ lanish energiyasi 4. Radioaktivlik 5. Nishonli atomlar usulidan qishloq xo’jaligida foydalanish. Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar

KIRISH Radioaktivlik— atom yadrolarining ion nurlanishlari chiqarishi natijasida boshqa bir atom yadrolarining hosil qilishidir. Radioaktiv nurlanishlar ionlovchi nurlanishlar deb ataladi, chunki bu nurlar ta’sir etgan moddalar atom va molekulalarida ionlar hosil bo'ladi. Bunday ionlovchi nurlanishlarga rentgen nurlari, radio va gamma nurlari, alfa va beta nurlari, shuningdek, neytron oqimlari kiradi. Alfa nurlari katta ionlashtirish xususiyatiga ega bo'lgan, harakat doirasi katta bo'lmagan geliy atom yadrosining musbat zaryadlangan zarrachalari hisoblanadi. Harakat doirasi katta bo'lmaganligi sababli inson teri qavatigagina ta’sir qilib, terini yorib kira olmaydi, shuning uchun ham uncha zararli emas. Beta nurlari radioaktiv moddalaming atom yadrolari tarqatadigan elektron yoki pozitron oqimidir. Bu nurlarning harakat doirasi ancha keng va yorib kirish qobiliyatiga ega. Shu sababli ham inson uchun xavflidir. Bir qancha ilmiy-tekshirish muassasalarida va sanoat korxonalarida har xil maqsadlar uchun radioaktiv moddalardan foydalaniladi. Masalan, mashinasozlik sanoatida radioaktiv moddalardan quyma detallardagi kamchiliklarni va payvand qilingan joylarning va detallarning sifatini aniqlashda keng qo'llaniladi. Kristallsimon moddalaming tarkibini tahlil qilish, ishlab chiqarish jarayonlarini nazorat qilish va avtomatlashtirishda ham radioaktiv nurlar yaxshi natija beradi. Ionlashgan nurlar inson organizmiga zararli ta’sir ko'rsatib, og'ir kasalliklarning kelib chiqishiga sababchi bo'lishi mumkin. Uning ta’sirida inson og'ir kasallik hisoblanadigan nur, oq qon kasalligi va har xil xavfli shishlar, teri kasalliklariga duchor bo'lishi mumkin. Shuningdek, ionlashgan nurlar ta’sirida genetik ta’sirlanish, ya’ni keyingi avlodlarga ham ta’sir ko'rsatuvchi nasliy kasalliklar kelib chiqishi mumkin. Radioaktiv nurlarning eng xavfli joyi shundaki, inson organizmida bu kasallik yaqqol namoyon bo’lguncha hech qanday belgiga ega bo'lmaydi. Aniqlangandan keyingi holat esa nihoyatda og'ir bo'lishi va ko'pincha o'lim bilan tugashi mumkin. Radioaktiv moddalar bilan ishlaganda ishni to'g'ri tashkil qilish va muhofaza chora-tadbirlarini qo'llash xavfsizlikni ta’minlaydi.

Hozirgi zamon atom fanining, texnikaning va energetikaning ulkan yutuqlari – atom va yadro fizikasining intensiv rivoshlanishi natijasidir. Hozirgi zamon atom va yadro fizikasi modda tuzilishi haqidagi ta’limotning negizi hisoblanadi. Bundan tashqari, nafaqat modda ( gazlar, suyuqliklar va qattiq jismlar ), balki materiyaning boshqa turlari ham atomistik tabiatga ega. SHuning bilan bir qatorda materiya harakati ham atomistik qonunlar bilan aniqlanadi. Aytilganlardan, materiya tuzilishi va harakati haqidagi atomistik ta’limot hozirrgi zamon fizikasida hukmron ta’limotdir, degan xulosa kelib chiqadi. Atom va yadro fizikasi mikrodunyo ( kvant ) fizikasining boshlanishi desak ham bo’ladi. SHu tufayli atom fizikasi – atom va u bilan bog’liq hodisalar fizikasini o’rganuvchi fan ekan.

1. Yadro fizikasi Ikki yadro yoki yadro va elementar zarrachalar bir-biriga 10 -15 m masofaga yaqin kelganda yadro kuchlari hisobiga bir-biri bilan o’zaro intensiv ta’sirlashib, yadrolar tarkibining o’zgarish jarayoniga yadro reaksiyalari deyiladi. YAdro reaksiyalarini umumiy shaklda (7.1) yoki A(a, v)V deb yozish mumkin. YAdro reaksiyalari vaqtida 1. Elektr zaryadining saqlanish qonuni; 2. Nuklonlar sonining saqlanish qonuni; 3. Energiyaning saqlanish qonuni ; 4. Impulsning saqlanish qonuni bajariladi. YAdroning bo’linish jarayonida ajralib chiqqan neytronlardan bittasi o’z navbatida qo’shni yadroni parchalash va bu yadro ham qo’shni yadroni parchalashi mumkin bo’lgan neytronlarni chiqarishi mumkin. Natijada bo’linayotgan yadrolar soni kesin ortib ketib, o’zini-o’zi davom ettiruvchi reaksiya yuzaga keladi. Ushbu reaksiyaga zanjir yadro reaksiya deyiladi. YAdrolarning bo’linishi boshqariladigan reaksiya amalga oshiriladigan qurilma yadro reaktori deyiladi. YAdro reaktori: yadro yoqilg’isi, neytronlarning sekinlatgichi, reaktor ishlaganda ajraladigan issiqlikni olib ketuvchi issiqlik eltuvchi ( suv, suyuq natriy ) va reaksiya tezligini rostlovchi qurilma.

Juda yuqori temperaturalarda yengil yadrolarning qo’shilish reaksiyasi termoyadro reaksiyasi deyiladi. Termoyadro reaksiyasi yuz berishi uchun yadrrolar 10 -15 m masofaga, ya’ni yadro kuchlari ta’sir doirasiga tushishlari shart. Termoyadro reaksiyalari sintez reaksiyalari yoki termoyadro sintezi deyiladi. Hozirgi vaqtda dunyoning ko’pgina davlatlarida boshqariluvchi termoyadro reaksiyasini amalga oshirish ishlari amalga oshirilmoqda. Bo’linish reaksiyasini yadro reaktorlarida boshqarilgani kabi, boshqariladigan termoyadro reaksiyasini amalga oshirish ancha murakkab masaladir. Yadroviy nurlanishlar. YAdroviy nurlanishlarni qayd qilish. Tezlatgichlar Radioaktiv moddalarning nurlanish barcha tirik organizmlarga kuchli ko’rsatadi. Nurlanishning biologik ob’ektlarni nobud qiluvchi ta’sirining mohiyati hali yetarlicha o’rganilmagan. Tirik organizmlarga nurlanishning ta’siri nurlanish dozasi ( yutilgan doza ) bilan xarakterlanadi. XBS da yutilgan nurlanish dozasi grey ( Gr ) birligida o’lchanadi. Bu birlikdan tashqari XBS ga kirmaydigan rad birligida ham o’lchanadi. Radiatsion muhofaza bo’yicha xalqaro komissiya nurlanishlar bilan ishlovchi kishilar uchun mumkin bo’lgan chegaraviy doza deb 0.05 Gr ni belgilangan. Qisqa muddat ichida olingan 3-10 Gr nurlanish dozasi o’limgacha olib boradi. Harqanday radiatsiya manbai bilan ishlashda nurlanishning ta’sir doirasiga tushishi mumkin bo’lgan barcha kishilarni radiatsiyadan muhofaza qilish tadbirlarini ko’rish zarur. Nurlanish dozasini dozimetr deb ataluvchi asboblarda o’lchanadi. U yadroviy zarralarni qayd qiluvchi asbobdir.

Похожие

YADRO YOQILG’ISINING ASOSIY YONISH BOSQICHLARI. OCHIQ YADRO YOQILG’I SIKLI. YONISH YADRO YOQILG’I SIKLI. TABIIY YADRO MATERIALLARINI QAZIB OLISH
YADRO TEXNOLOGIYALARI VA YADRO ENERGETIKASI HAQIDA. YADRO REAKTORLARI VA ULARNING VAZIFALARI. REAKTORLARNING YARATILISH TARIXI.
YADRO ENERGETIKASI CHIQINDILARI VA ULARNI BARTARAF QILISH. O’ZBEKISTONDA YADRO ENERGETIKASINING ISTIQBOLI HAQIDA
YADRO REAKTORLARI TURLARI. ISSIQ VA TEZ NEYTRONLARDA ISHLOVCHI REAKTORLAR. ILMIY-TADQIQOT YADRO REAKTORLARI. TERMOYADRO REAKTORLARI.
YADROLAR BO’LINISHI MEXANIZMINING ENERGIYAVIY SHARTI. NEYTRONLAR ENERGIYASI. KECHIKUVCHI VA TEZ NEYTRONLAR. URAN YADROSI VA ULARNING BO’LINISHI. BO’LINISH PARAMETRLARI.