Neytronlar ishtirokidagi yadro reaksiyalari

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
FARG’ONA DAVLAT UNIVERSITETI
SIRTQI BO’LIM
TEXNOLOGIK TA’LIM YO’NALISHI
22.28 A GURUH TALABASI
XAMRABOYEVA MAFTUNANING


Fizika fanidan
“RADIOAKTIVLIK. RADIOAKTIVLIK SILJISH QONUNI ATOM YADROSINING BOG'LANISH ENERGIYASI”
mavzusida bajargan
MUSTAQIL ISHI


RADIOAKTIVLIK. RADIOAKTIVLIK SILJISH QONUNI ATOM YADROSINING BOG'LANISH ENERGIYASI
Reja:

1. 
   RADIOAKTIVLIK.
   
2. 
   RADIOAKTIVLIK SILJISH QONUNI
   
3. 
   ATOM YADROSINING BOG'LANISH ENERGIYASI
   

Eng ko’p axamiyatga ega bo’lgan yadro reaktsiyalari - bu neytronlar ta'sirida amalga oshiriladigan reaktsiyalardir. Zaryadlangan zarralar (p, d, α) dan farqdi ravishda- neytronlar Kulon itarilish kuchiga ega emas. Natijada juda kichik energiyaga ega bo’lganda ham neytronlar yadro ichiga kirib bora oladilar.

Barcha atom yadrosi tarkibiga kira oladigan eng muhim elementar zarra _{ } neytrondir. 1932 yilda D.Chedvik α - zarra bilan berilliy metalini bombardimon qilish tajribasida zaryadi yo’q, massasi protonning massasiga yaqin bo’lgan yangi elementar zarrani quyidagi yadro reaktsiyasidan topdi va unga _{ }deb nom berildi:

Bu reatsiyadan to shu kungacha neytronlar manbai sifatida foydalaniladi. Bunday manbalarni berilliy metaliga α-nurlanish chiqaradigan preparat aralashtirib xosil qilinadi.

Neytronlar tezligi bo’yicha shartli ravishda tez va sekin neytronlarga ajratiladi:
_{ } oraliqdagi energiyaga ega bo’lgan neytronlar tez neytronlar deb ataladi;
_{ }energiyalari 0,1 _{ } dan kichik bo’lgan neytronlar sekin neytronlar deb nomlanadi. Ko’pincha sekin neytronlarning energiyasi 100 keV dan oshmaydi.Energiyalari 0,025 eV dan to 0,5 eV gacha bo’lgan sekin neytronlar issiqlik neytronlari deb ataladi. Energiyalari 0,025 eV dan kichik bo’lgan neytronlarni sovuq va ultrasovuq neytronlarga ajratadilar.
Neytronlarning yadrolar bilan o’zaro ta'siri, asosan, yadrolarda sochilishidan iborat. Bundan tashqari neytronlar yadrolarga yutilishi mumkin, ya'ni ular ertaroq, yoki kechrok, yadro ichiga kirib boradi va yadro reaktsiyasini amalga oshiradi.
Neytronlarning yadroda sochilishi ikki xil buladi.
1. Neytron yadro bilan elastik to’qnashganda unga o’z kinetik energiyasining bir qismini beradi. Beriladigan energiya yadro va neytron massalarining nisbatiga bog’lik;. Shuning uchun yengil yadrolar bilan to’qnashganida neytronning energiyasi anchagina kamayadi.
_{ } deb ataladigan moddalar (grafit, og’ir suv _{ } berilliy qotishmalari)da tez neytronlar yadrolarda sochiladilar va energiyalari sekinlatgich atomlarining issikdik xarakat energiyalariga aylanadi. Natijada neytronlar issiqdik neytronlariga aylanib qoladilar. Ularning energiyasi uy temperaturasida taxminan 0,025 eV ni tashkil etadi.
Neytronlarning yadro bilan _{ } sodir bo’lganda neytron energiyasining bir qismi yadroni uyg’ongan holatga o’tkazishga sarf bo’ladi. Bu yadro asosiy holatga kaytish jarayonida _{ }-nurlanish chiqaradi. Yengil yadrolarda birinchi uyg’ongan sath energiyasi bir necha MeVga teng. Shuning uchun yengil yadrolarda neytronlarning noelastik sochilishi xisobga olinmaydigan darajada kichik bo’ladi. Lekin og’ir yadrolarda birinchi uyg’ongan energetik sath, asosiy sathga ancha yaqin. Ularning farqi 100 keV lar chamasida. Shuning uchun buhxollarda noelastik sochilish kuzatiladi.
Yadro reaktsiyasi tufayli xosil kilingan izotoplarning radioaktivligi sun'iy radioaktivlik deb nom olgan. Sun’iy radioaktivlik atom yadrosining barkdrorlik (stabillik) shartining buzilishi bilan bog’lik.
Yengil yadro (A < 50) larda sun'iy ravishda neytronlarning sonini protonlar soniga nisbatan orttirilishi natijasida stabillik sharti buziladi. Natijada _{ } radioaktivlik yuzaga keladi. _{ }-radioaktivlik deganda yadrolardan elektronlar chiqishi tushuniladi. Bunga tipik misol natriy _{ } stabil izotopining neytronlar ta'sirida natriyning _{ } radioaktiv izotopiga aylanib qolishidir. Bu izotop _{ }radioaktiv, shuning uchun u o’z-o’zidan yemirilib, magniyning _{ } stabil izotopiga aylanib qoladi. Bu jarayon quyidagicha kechadi:


_{ }

bu yerda_{ }elektronli antineytrino deb nom olgan.

Stabil yadroga ortiqcha proton kiritilganda uning mustaxkamligi buziladi. Bu xolda yadroning energiyasi ortadi, yadroning mustaxkamlik sharti buziladi va sun'iy _{ } yuzaga keladi. _{ }-radioaktivlikda pozitron deb ataluvchi zarra paydo bo’ladi:

Pozitronning zaryadi musbat, qiymati elektron zaryadiga teng, faqat ishorasi bilan farq qiladi. Massasi elektronning massasiga teng, spini 1/2 ga teng. R'-yemirilish yadrodagi ortiqcha protonning neytronga aylanishi natijasida sodir bo’ladi.

Bizga ma’lum bo'lgan N-Z diagrammaning o'ng tomonida turg'un yadrolardan keyin neytronga boy (neytronlar soni ortiq) bo'lgan yadrolar joylashgan. Ushbu soha hozirgi kunda yetarlicha o'rganilmagan. Yadro modeli tomonidan oldindan aytilgan (bashorat qilingan) mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan 3 mingta yadro aynan ushbu sohada joylashgan bo'lib, hozirgi kunda bu yadrolar topilmagan.

Neytron radioaktivlik chegarasida joylashgan neytronga boy yengil yadrolarda (neutron dripline) (A, Z) yadroning asosiy holatidan neytronning chiqishi kuzatiladi. Bunda massa soni A birga kamayadi, yadro zaryadi esa o'zgarmaydi:


_{ }

Hozirgi kunda aniqlangan neytron radioaktiv yadrolar soni ~20 ta.

Neytron radioaktivlikka ega bo’lgan yengil yadrolarning og’ir izotoplari topilmoqda. Masalan, Z=1 (^4,5,6H) va Z=2 (^5,7,9,10He) bo’lgan yengil yadrolarda. Neytron radioaktivlik Z=16 gacha bo'lgan yadrolarda kuzatiladi. Yengil yadrolarning og’ir izotoplari, ya’ni _{ }, _{ }, _{   } izotoplar neytron nurlatgichlar hisoblanadi.
Yadrodagi neytronlar sonining ortishi bilan neytronlar chiqarish eh- timolliklari oshishiga simmetriya energiyasining oshishi sabab bo’ladi. Simmetriya energiyasi quyidagiga teng:


E_slmm = 23.6(A—2Z)/A

Proton radioaktivlikdan farqli ravishda neytron radioaktivlikda yarim parchalanish davri parchalanish sodir bo’lganda yadrodan chiqib ketadigan neytron olib ketgan orbital moment bilan aniqlanadi. Neytron zaryadga ega bo’lmaganligi uchun Kulon potensial to’sig’i mavjud emas. Ammo markazdan qochma potensial to’siq mavjud bo’ladi.