va elementar zarralar

32-bob

Yadro fizikasining elementlari

§251. Atom yadrosining hajmi, tarkibi va zaryadi. Massa va zaryad raqami

E. Rezerford bir necha megaelektron-volt energiyaga ega -zarrachalarning yupqa oltin plyonkalar orqali oʻtishini tadqiq qilib (208-§ ga qarang) atom musbat zaryadlangan yadro va uni oʻrab turgan elektronlardan iborat degan xulosaga keldi. Bu tajribalarni tahlil qilib, Rezerford ham atom yadrolarining o'lchamlari taxminan 10 -1 4 -10 -1 5 m (atomning chiziqli o'lchamlari taxminan 10 - 10 m) ekanligini ko'rsatdi.

Atom yadrosi elementar zarralardan iborat - protonlar va neytronlar(Yadroning proton-neytron modeli sovet fizigi D. D. Ivanenko (1904 y. t.) tomonidan taklif qilingan va keyinchalik V. Geyzenberg tomonidan ishlab chiqilgan).

Proton (R) ijobiy zaryadga ega zaryadga teng elektron, va tinch massasi m p =1,6726 10 -2 7 kg 1836m e, bu yerda m e - elektronning massasi. Neytron (n) - tinch massali neytral zarracha m n =1,6749 10 -2 7 kg 1839m e ,. Protonlar va neytronlar deyiladi nuklonlar(lot. yadro — yadrodan). Umumiy soni atom yadrosidagi nuklonlar deyiladi massa raqamiLEKIN.

Atom yadrosi xarakterlidir zaryad Ze qayerda e- proton zaryadi, Z - zaryad raqami yadro, yadrodagi protonlar soniga teng va seriya raqamiga to'g'ri keladi kimyoviy element Mendeleyev davriy elementlar tizimida. Davriy sistemaning hozirgi vaqtda ma'lum bo'lgan 107 ta elementi yadrolarining zaryad raqamlari Z=1 dan Z=107 gacha.

Yadro neytral atom bilan bir xil belgi bilan belgilanadi: A Z X, bu erda X - kimyoviy elementning belgisi, Z - atom raqami (yadrodagi protonlar soni), LEKIN - massa soni (yadrodagi nuklonlar soni).

Endi yadroning proton-neytron modeli shubhasizdir. Yadroning proton-elektron tuzilishi haqidagi gipoteza ham ko'rib chiqildi, ammo u eksperimental tekshirishga dosh bermadi. Shunday qilib, agar biz ushbu gipotezaga amal qilsak, unda massa soni LEKIN yadrodagi protonlar sonini va ularning orasidagi farqni ifodalashi kerak massa raqami elektronlar soni esa yadro zaryadiga teng bo'lishi kerak. Ushbu model izotopik massalar va zaryadlarning qiymatlariga mos kelardi, lekin yadrolarning spinlari va magnit momentlari, yadroning bog'lanish energiyasi va boshqalar qiymatlariga zid edi. noaniqlik munosabati (qarang: §215). Natijada yadroning proton-elektron tuzilishi haqidagi gipoteza rad etildi.

Atom neytral bo'lgani uchun yadro zaryadi atomdagi elektronlar sonini aniqlaydi. Elektronlar soni ularning atomdagi holatlar bo'yicha taqsimlanishini belgilaydi, bu esa, o'z navbatida, atomning kimyoviy xususiyatlarini belgilaydi. Binobarin, yadro zaryadi berilgan kimyoviy elementning o'ziga xos xususiyatlarini aniqlaydi, ya'ni atomdagi elektronlar sonini, ularning elektron qobiqlarining konfiguratsiyasini, atom ichidagi elektr maydonining kattaligi va tabiatini belgilaydi.

Yadrolar bir xil Z, lekin boshqacha LEKIN(ya'ni, neytronlarning turli soni bilan N=

LEKIN - Z) deyiladi izotoplar, va yadrolari bir xil A, ammo Z har xil - izobarlar. Masalan, vodorod (Z=1) uchta izotopga ega: 1 1 H - protiy (Z=1, N=0), 2 1 H - deyteriy (Z=1, N= 1), 3 1 H - tritiy (Z \u003d 1, N \u003d 2), qalay - o'n va boshqalar. Aksariyat hollarda bir xil kimyoviy elementning izotoplari bir xil kimyoviy va deyarli bir xil fizik xususiyatlarga ega ( istisnolar, masalan, vodorodning izotoplari), asosan elektron qobiqlarning tuzilishi bilan belgilanadi, bu ma'lum bir elementning barcha izotoplari uchun bir xil. Izobar yadrolarga 10 4 Be, 10 5 B, 10 6 C yadrolarni misol qilib keltirish mumkin.Hozirgi vaqtda Z, yoki A yoki ikkalasida farq qiluvchi 2000 dan ortiq yadrolar maʼlum.

yadro radiusi empirik formula bilan berilgan

R \u003d R 0 A 1/3, (251.1)

bu erda R 0 \u003d (1,3-1,7) 10 -1 5 m Biroq, ushbu atamadan foydalanganda ehtiyot bo'lish kerak (uning noaniqligi tufayli, masalan, yadro chegarasining xiralashishi tufayli). (251.1) formuladan kelib chiqadiki, yadro hajmi yadrodagi nuklonlar soniga proporsionaldir. Binobarin, yadro moddasining zichligi barcha yadrolar uchun taxminan bir xil (10 17 kg/m3).

Atom yadrosini ingliz fizigi E.Rezerford 1911-yilda a-zarrachalarning moddadan oʻtayotganda sochilishi boʻyicha tajribalar natijasida kashf etgan. Ushbu tajribaning sxemasi biz tomonidan birinchi ma'ruzada berilgan (1.1-rasmga qarang), u erda ham berilgan. qisqa Tasvir. Ruterford tajribasi bizga birinchi ma'ruzada atomning sayyoraviy modeli va ushbu modeldagi atomning beqarorligi muammosini muhokama qilish uchun boshlang'ich nuqta sifatida xizmat qildi. Endi biz yadroning o'zi bilan qiziqamiz.

Yadro- atomning proton va neytronlardan tashkil topgan markaziy massiv qismi. Atomning deyarli butun massasi yadroda to'plangan (99,95% dan ortiq). Yadrolarning o'lchamlari taxminan 10 -15 ÷10 -14 m.Yadrolari bor musbat zaryad, bir nechta elementar zaryad e:

Butun Z soni deyiladi zaryad raqami. U elementlarning davriy tizimidagi elementning tartib raqamiga to'g'ri keladi (9-ma'ruza, 2-bandga qarang).

Yadro proton va neytronlardan iborat (bu gapga quyida aniqlik kiritamiz).

"Proton" atamasi (yunoncha protos - birinchi) 1920-yillarning boshlarida Ruterford tomonidan kiritilgan. Proton "p" belgisi bilan belgilanadi, u quyidagi xususiyatlarga ega.

Proton- ikkita barqarordan biri elementar zarralar(boshqa barqaror zarracha elektrondir).

proton massasi:

bu yerda m e - elektron massasi.

DA yadro fizikasi elementar zarralar fizikasida esa massalarni SI tizimidagi qiymatini 2 dan yorug‘lik tezligi kvadratiga ko‘paytirib, energiya birliklarida ifodalash odat tusiga kirgan. zarrachaning tinch energiyasiga (1-qism, (12.7) qarang): W 0 = m s 2.

Shunday qilib, SI tizimidagi 1 MeV (aniqrog'i, 1 MeV / s 2) ga teng bo'lgan zarrachaning massasi quyidagilarga teng bo'ladi:

MeV da ifodalangan elektron massasi:

proton zaryadi- elementarga teng:

Proton bor aylanish s = 1/2 va shuning uchun Pauli istisno tamoyiliga bo'ysunadi (9-ma'ruza, § 1-ga qarang).

Protonning o'ziga xos xususiyati bor magnit moment :

Magnit momentni o'lchash birligi deyiladi yadro magnitoni . (2-qismda kiritilgan Bor magnetoni bilan (13.19) formula bo'yicha solishtiring, bu erda (16.7) ga o'xshash formulada elektronning massasi m p o'rnida edi, bu yadro magnitoni 1836 marta ekanligini bildiradi (16.2). ) Bor magnetonidan kamroq). Protonning magnit momenti elektronning magnit momentidan taxminan 660 marta kichikdir.

Neytron 1932 yilda Rezerfordning shogirdi ingliz fizigi D.Chedvik tomonidan kashf etilgan. Neytronning belgisi "n" belgisidir. Neytronning elektr zaryadi nolga teng.

Neytron massasi:

Neytronning massasi protonning massasidan katta bo'lganligi sababli, u beqaror va sxema bo'yicha erkin holatda parchalanadi:

bu erda elektron belgisi,

uchun belgi antineytrino.

Neytronlarning dastlabki sonining yarmi yemirilishi uchun ketadigan vaqt ( yarim hayot ) T 1/2 ≈ 12 daqiqa.

Neytron, xuddi proton kabi, bor aylanish s=1/2 va shuning uchun Pauli istisno tamoyiliga bo'ysunadi.

Neytronning elektr neytralligiga qaramay o'zining magnit momenti :

"-" belgisi magnit momentning mexanik (spin) ga qarshi yo'naltirilganligini ko'rsatadi. Bu fakt allaqachon neytronda ichki strukturaning mavjudligini ko'rsatadi.

Protonning magnit momentining neytronning magnit momentiga nisbati yuqori aniqlik bilan 3/2 ga teng. kontseptsiyasi asosida bunga tushuntirish berildi kvark tuzilishi proton va neytron.

Proton-neytron modeli atom yadrosi 1932 yilda sovet fizigi D. Ivanenko tomonidan neytron kashf etilgandan keyin taklif qilingan. Keyin bu model nemis fizigi V.Geyzenberg tomonidan ishlab chiqilgan.

Protonlar va neytronlar mavjud umumiy ism nuklonlar, ya'ni. yadro qismlari. Neytron yadrodagi barqaror zarracha ekanligini unutmang.

Yadrodagi nuklonlarning umumiy soni A harfi bilan belgilanadi va deyiladi massa raqami yadrolari.

Yadrodagi neytronlar soni N harfi bilan belgilanadi. Agar yadrodagi protonlar soni (zaryad raqami) Z harfi bilan belgilanishini hisobga olsak, neytronlar soni uchun bizda:

Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, proton va neytronlardan iborat kvarklar va glyuonlar va atom yadrosi murakkab tizim, bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi ko'p sonli kvarklar, glyuon va mezon maydonlaridan iborat. Atom yadrosini izchil nazariy tavsiflash vazifasi qo'yiladi kvant xromodinamikasi. Biroq, uning murakkabligi tufayli bu muammo haligacha hal qilinmagan.

Atom yadrosini va past energiyalarda (har bir nuklon uchun ≤ 1 GeV) sodir bo'ladigan yadro reaktsiyalarini tavsiflaganda, yadro relyativistik bo'lmagan tezliklarda (v 2 / c 2 ~) harakatlanadigan aniq belgilangan miqdordagi nuklonlardan iborat, deb yaxshi aniqlik bilan taxmin qilish mumkin. 0,1).

Yadro hajmi formula bilan aniq belgilangan:

bu yerda F - fermi - yadro fizikasidagi uzunlik birligi, 10 -15 m ga teng.

Yadrolarni belgilash uchun quyidagi belgi qo'llaniladi:

bu erda X - davriy sistemadagi ushbu elementning kimyoviy belgisi, A - massa soni, Z - zaryad raqami.

Z bir xil, lekin har xil A bo'lgan yadrolar deyiladi izotoplar. Elementlarning kimyoviy xossalari valentlik elektronlari bilan aniqlanadi.

Protonlarda bir xil miqdordagi elektronlar mavjud, shuning uchun o'z yo'lida kimyoviy xossalari proton atomlari bir xil.

Ko'pgina kimyoviy elementlarda bir nechta barqaror protonlar mavjud. Masalan, vodorod uchta izotopga ega:

Oddiy vodorod va deyteriy barqaror, tritiy radioaktiv, yarim yemirilish davri T 1/2 = 12,35 yil.

Ishning oxiri -

Ushbu mavzu quyidagilarga tegishli:

1-MA'RUZA Qisqacha tarixiy ma'lumotlar. Termal nurlanish. Qora tananing nurlanishi. Kirchhoff qonuni. № 1 ma'ruza natijalari

N MA'RUZA Qisqacha tarixiy ma'lumotlar termal nurlanish Qora jismning nurlanishi Kirxgof qonuni N ma’ruza natijalari... MA’RUZA N Qora jismning nurlanishiga oid masala Plank formulasi Qonuni... N MA’RUZA Fotoelektr effekt masalasi Fotoelektr effekti uchun Eynshteyn tenglamasi Ma’ruza natijalari N...

Agar sizga ushbu mavzu bo'yicha qo'shimcha material kerak bo'lsa yoki siz qidirayotgan narsangizni topa olmagan bo'lsangiz, bizning ishlar ma'lumotlar bazasida qidiruvdan foydalanishni tavsiya etamiz:

Qabul qilingan material bilan nima qilamiz:

Agar ushbu material siz uchun foydali bo'lib chiqsa, uni ijtimoiy tarmoqlardagi sahifangizga saqlashingiz mumkin:

Ushbu bo'limdagi barcha mavzular:

Qora tananing nurlanishi muammosi. Plank formulasi. Stefan-Boltzman qonuni, Vena qonuni
§ 1. Qora jismning nurlanishi muammosi. Plank formulasi. Qora jismning nurlanishi muammosi

Stefan-Boltzman qonuni va Vena qonuni
(1.11) dan absolyut qora jism uchun rō = f(l,T) bo'lganda, f(ō,T) (2.2) funksiyani butun chastota diapazoni bo'ylab integrallash orqali energiya yorqinligi R(T) ni olamiz.

fotoelektrik effekt muammosi
Fotoelektrik effekt - elektromagnit nurlanish ta'sirida moddaning elektronlar chiqarishi. Bunday fotoelektr effekti tashqi deyiladi. U haqida biz bu haqda gaplashamiz

№ 3 ma'ruza natijalari
1. Fotoelektrik effekt - elektromagnit nurlanish ta'sirida moddaning elektronlar chiqarishi. 2. Eksperimental tadqiqotlar 1900-1904 yillarda berilgan fotoelektr effekti buni ko'rsatdi

Vodorod atomi haqidagi Bor nazariyasi
Vodorod atomi barcha atomlarning eng oddiyidir. Uning yadrosi elementar zarracha protondir. Protonning massasi elektron massasidan 1836 marta katta, buning natijasida yadroni birinchi yaqinlashtirishda harakatsiz deb hisoblash mumkin.

Atom holatining statsionarligining sharti L elektronning burchak momentumini kvantlashdir.
Elektron radiusi rn (n = 1,2,3,...) bo'lgan aylana orbita bo'ylab harakat qilganda, uning burchak impulsi Ln = mevrn Plank doimiysining 2 ga bo'lingan karrali bo'lishi kerak.

№ 4 ma'ruza natijalari
1. Nyutonning ikkinchi qonuni asosida yozilgan atomning sayyoraviy modelidagi elektronning harakat tenglamasi atomning istalgan o‘lchamga ega bo‘lishiga imkon beradi, tajriba shuni ko‘rsatadiki, atomlarning o‘lchamlari 10-1 ga teng.

Foton energiyasi
4. Fotonning impulsi

De Broyl gipotezasi. Elektronlarning to'lqin xossalari
De Broyl gipotezasiga ko'ra, energiya E va impulsga ega bo'lgan har qanday harakatlanuvchi zarracha chastotasi v = E/h, to'lqin uzunligi l = h/p va to'lqin vektoriga ega bo'lgan to'lqinga mos keladi. Xuddi pho misolida bo'lgani kabi

Noaniqlik munosabatlari kvant ob'ektlarining to'lqin-zarracha dualligining natijasidir.
Yaratilishdan ancha oldin kvant mexanikasi optikada yorug'lik to'lqini poezdining uzunligi Dx va ushbu poezdning to'lqin sonining noaniqligi Dk o'rtasidagi bog'liqlik ma'lum edi:

Shredinger tenglamasi
Berilgan kuch maydonida harakatlanadigan zarrachaning to'lqin funksiyasini topishga imkon beruvchi to'lqin tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega:

Eng oddiy holatlar uchun Shredinger tenglamasining yechimi: cheksiz chuqurlikdagi bir o'lchovli potentsial quduqdagi erkin zarracha va zarracha.
Erkin zarracha uchun potentsial energiya U ≡ 0 ga teng. Bu holda Shredinger tenglamasi (7.3) quyidagicha ko‘rinadi:

№ 7 ma'ruza natijalari
r funksiyasi uchun toʻlqin tenglamasi 1926-yilda E. Shredinger tomonidan olingan va uning nomi Shredinger tenglamasi deb ataladi. Bir zarracha tashqi maydonda harakat qilsa, u quyidagi shaklga ega (7.

№ 8 ma'ruza natijalari
1. Shredinger tenglamasi asosida olingan vodorod atomining statsionar holatlari energiyasining (8.3) formulasi vodorod atomining Bor nazariyasida olingan xuddi shunday formula (4.8) bilan mos keladi, m.

Elektronning aylanishi. Pauli printsipi. Fermionlar va bozonlar.
Oldingi ma'ruzaning 3-bandi oxirida aytib o'tilganidek, spektral chiziqlar vodorod atomlari nozik tuzilishga ega. Nozik tuzilish barcha atomlarning spektrlariga xosdir. Tushuntirish uchun

Gazlarning issiqlik sig'imlarining haroratga bog'liqligini tushuntirish
4-qismda N 4 ma'ruza, grafikalar muhokama qilindi eksperimental bog'liqliklar issiqlik sig'imlari CV ikkita gaz uchun: monotomik argon (Ar) va ikki atomli vodorod (H2). Grafik taraqqiyot uchun

№ 9 ma'ruza natijalari
1. Elektron o'zining burchak momentiga ega LS , kosmosdagi harakat bilan bog'liq emas. Ichki burchak momentum moduli spin kvant soni bilan aniqlanadi

Bir o'lchovli cheksiz chuqur potentsial quduq modelidagi elektron gaz. Cheksiz chuqur uch o'lchamli potentsial quduq modelidagi elektron gaz
Valentlik elektronlari metallda metall namunasi hajmida juda erkin harakatlanishi mumkin. Potensial energiya metall namunasi ichidagi elektron taxminan doimiy, lekin

T > 0 da elektron gaz. Fermi-Dirak taqsimoti
Guruch. 11.1 Yuqoridagi 11.1-rasmda to'ldirilgan bir o'lchovli potentsial quduq ko'rsatilgan

Metallning elektr o'tkazuvchanligining kvant nazariyasi natijalari
Ushbu kursning 4-qismida elektr o‘tkazuvchanlikning klassik nazariyasi doirasida P.Drude tomonidan olingan s - solishtirma o‘tkazuvchanlik formulasi (6.9) berilgan:

Bozonlar. Bose-Eynshteyn taqsimoti
Bozon zarracha yoki (kvazizarra - masalan, fonon kabi - elastik tebranishlar kvanti) qattiq moddalar) nol yoki butun sonli spin bilan. Bozonlarga

№ 12 ma'ruza natijalari
1. Kvant nazariyasi metallarning elektr o'tkazuvchanligi o'ziga xos o'tkazuvchanlik s uchun (12.2) formulani beradi:

Kristallardagi energiya tasmalarining kelib chiqishi. Metalllar
Jismoniy jihatdan, kristalldagi tarmoqli strukturasining kelib chiqishi N atomlardan kristal hosil bo'lishi bilan bog'liq bo'lib, ularning har biri erkin holatda diskret elektron energiya spektriga ega (bilan

Yarimo'tkazgichlarning ichki o'tkazuvchanligi
Davriy jadvalning elementlari orasida germaniy va kremniy tipik yarimo'tkazgichlardir. Germaniy uchun tarmoqli oralig'i 0,66 eV, kremniy uchun 1,1 eV (T = 300 K da). 4 ta valentlik elementiga ega

№ 13 ma'ruza natijalari
Atomlar kristal hosil qilish uchun birlashganda, ular energiya darajalari Pauli printsipi tufayli ular juda yaqin joylashgan pastki darajalar tizimiga aylanadi - ruxsat etilgan energiya

Donor aralashmalari, n-tipli yarimo'tkazgichlar
Germaniy (Ge) va kremniyning (Si) to'rt valentli yarim o'tkazgichlari uchun donor aralashmalar fosfor (P), mishyak (As) kabi besh valentli elementlarning atomlaridir.

qabul qiluvchi aralashmalar. p tipidagi yarimo'tkazgichlar
Germaniy va kremniy uchun qabul qiluvchi aralashmalar bor (B), alyuminiy (Al), galiy (Ga), indiy (In) kabi uch valentli elementlarning atomlaridir. Ismi "akce

Elektron teshikka o'tish. yarimo'tkazgichli diod
14.3-rasmda ko'rsatilganidek, biri p-tip, ikkinchisi n-tipli ikkita yarim o'tkazgichdan kontakt hosil qilaylik.Bunday kontakt elektron-teshik birikmasi yoki p-n o'tish deyiladi.

Yarimo'tkazgichli triod - tranzistor
Yarimo'tkazgich triodi yoki tranzistor - bu elektr signallarini kuchaytirish, ishlab chiqarish va aylantirish uchun mo'ljallangan elektron qurilma. U ikkitadan iborat p-n o'tish joylari yilda yaratilgan

№ 14 ma'ruza natijalari
Tetravalent yarimo'tkazgichlarning kristall panjarasiga germaniy (Ge) yoki kremniy (Si) qo'shilgan fosfor (P), mishyak (As), surma (Sb) kabi besh valentli elementlarning atomlari deyiladi.

Optik rezonator
Superluminesansni avlodga aylantirish uchun lazer nurlanishi optik rezonator tomonidan taqdim etilgan ijobiy fikrga ega bo'lish kerak.

Populyatsiya inversiyasini yaratish usullari
Populyatsiya inversiyasini yaratish jarayoni nasos deb ataladi. Faol muhitning tuzilishiga qarab, har xil turlari nasos. Qattiq va suyuqliklarda

Lazerlarning turlari va ularning qo'llanilishi
Ishlash rejimiga ko'ra lazerlarni impulsli va uzluksiz ta'sirga bo'lish mumkin. Faol muhit turiga ko'ra lazerlar gaz, suyuq, yarim o'tkazgichlarga bo'linadi

15-sonli ma’ruza natijalari
Lazer yoki optik kvant generatori - faol muhit tomonidan yorug'likning majburiy chiqarilishi tufayli kogerent elektromagnit to'lqinlarni hosil qiluvchi qurilma.

Atom yadrosining massa nuqsoni va bog'lanish energiyasi. yadro kuchlari
Tajriba shuni ko'rsatadiki, yadroning massasi mn yadroni tashkil etuvchi nuklonlarning umumiy massasidan kichikdir. Bu fakt bilan izohlanadi relativistik mexanika shaklga asoslangan

№ 16 ma'ruza natijalari
Yadro atomning markaziy massiv qismi bo'lib, u erda atom massasining 99,95% dan ortig'i to'plangan. Yadro musbat zaryadga ega qR, elementar zaryadning karrali

Uran yadrosining bo'linishini kashf qilish tarixidan ba'zi ma'lumotlar
Neytron kashf etilgandan so'ng, fiziklar zaryad yo'qligi sababli har qanday, shu jumladan og'ir yadrolarga ham kira oladigan zarrachani olishdi. Neytronlarning yadrolarga ta'sirini o'rganish,

Zanjirli yadro reaktsiyasi. Yadro bombasi
Uranning boʻlinishi kashf etilgandan soʻng V.Zin va L.Szilard, shuningdek, G.N. Flerov ko'rsatdiki, uran yadrosining bo'linishi paytida bir nechta neytronlar uchib ketadi. Qo'shimcha tadqiqotlar

Yadro reaktori
Yadro reaktori yadro yoqilg'isi bo'lgan ob'ekt bo'lib, unda nazorat qilinadi yadro reaktsiyasi. Reaktorlarda parchalanuvchi modda sifatida, tabiiy (yoki ozgina

Atom yadrolarining birlashishi reaktsiyasi. Boshqariladigan termoyadro reaksiyalari muammosi
Ushbu ma'ruzaning 2-bandida ta'kidlanganidek, engil atom yadrolarining yadro sintezi (birikma) reaktsiyasi paytida juda katta miqdorda energiya ajralib chiqadi. Ammo atom birlashishi uchun

Radioaktiv parchalanish qonuni
Radioaktiv parchalanish qonuni N(t) -radiaktiv yadrolar sonining vaqtga bog'liqligini beradi. Alohida radioaktiv yadrolar bir-biridan mustaqil ravishda parchalanganligi sababli, yadrolarning soni d deb taxmin qilishimiz mumkin.

Radioaktiv nurlanishning moddalar bilan o'zaro ta'siri
Inson sezgi organlari bilan nurlanishni aniqlay olmaydi. Shuning uchun turli xil radioaktiv nurlanishlarning moddalar bilan o'zaro ta'sirining xususiyatlarini o'rganish muhim vazifadir.

Ionlashtiruvchi nurlanishni qayd qilish usullari
Tez zaryadlangan zarralar materiyadan o'tib, ionlangan va qo'zg'aluvchan atomlar izini qoldiradi. Neytronlar va g-kvantlar yadrolar va atomlar bilan o'zaro ta'sirlashib, ikkilamchi tezlikni hosil qiladi

№ 18 ma'ruza natijalari
1. Radioaktivlik atom yadrolarining element chiqarish orqali tarkibini (zaryad z va massa soni A) o‘z-o‘zidan o‘zgartirish xossalari deyiladi.

Yadro tuzilishining proton-neytron modeli 1932 yilda sovet olimi Ivanenko D.D. tomonidan taklif qilingan. va nemis fizigi V. Heisenberg deyarli bir vaqtning o'zida.

Ushbu modelda yadro atomning markaziy qismi bo'lib, unda atomning deyarli butun massasi va uning ijobiy elektr zaryadi. Ushbu modelga ko'ra, atomlarning barcha yadrolari elementar zarralardan iborat: protonlar (p) va neytronlar (n), ular bitta zarraning ikkita zaryad holati hisoblanadi. nuklon.

Protonning zaryadi musbat, son jihatdan elektronning zaryadi 1,6 10 -19 S ga teng. Neytronning zaryadi yo'q. Protonning qolgan massasi elektronning qolgan massasidan 1836 marta, neytronning massasi protonning massasidan 2,5 elektron massaga kattaroqdir. Proton va neytron yarim butun spinga ega va fermion zarralari sinfiga kiradi.

Yadro zaryadi Ze qiymati, bu yerda e elementar zaryad Z - Mendeleyev davriy sistemasidagi elementning tartib raqamiga teng zaryad soni, yadrodagi protonlar sonini bildiradi. Hozirgi vaqtda Z 1 dan 107 gacha bo'lgan elementlar ma'lum.N harfi yadrodagi neytronlar sonini bildiradi. Yadrodagi nuklonlarning umumiy soni A massa soni deb ataladi:

Belgilar atom yadrolarini belgilash uchun ishlatiladi. Agar X kimyoviy elementning belgisi bo'lsa, u holda yadro belgisi yoki yoki. Ko'pgina yadrolar uchun N≥Z. Yengil elementlar uchun ≃ 1, og'ir elementlar uchun (davriy jadvalning oxirida) ≃ 1,6. Zaryad soni bir xil, ammo massa sonlari har xil A bo'lgan yadrolar deyiladi izotoplar. Da yadrodagi izotoplar turli xil miqdordagi neytronlarni o'z ichiga oladi.

Demak, vodorodning 3 ta izotopi bor: - protiy (ko'pincha faqat vodorod) Z=1, N=0, A=1;

Deyteriy Z=1, N=1, A=2;

Tritiy Z= 1, N= 2, A= 3.

Qalay 10 ta barqaror izotopga ega. Uran (Z = 92) massa raqamlari 228 dan 239 gacha bo'lgan 12 ta izotopga ega. Tabiiy uranda asosan 2 ta izotop (0,7%) va (99,3%) mavjud.

Bir xil massa soni A, lekin zaryad raqamlari har xil bo'lgan yadrolar Z deyiladi izobarlar. Masalan, oltingugurt izotopining yadrosi va argon izotopining yadrosi izobarlardir. Izobar triadalar ham mavjud:,,. Tabiatda 300 ga yaqin turg'un (barqaror izotoplar) va 1000 ga yaqin sun'iy (radioaktiv) mavjud.

Yadro o'zining burchak momentumiga (spin) teng vektor yig'indisi uni tashkil etuvchi nuklonlarning spinlari. Spin aylanish degan ma'noni anglatadi kvant soni. Proton va neytronlar uchun u 1/2 ga, magnit spin kvant soni esa m Z = ± 1/2 ga teng. Yadroning spinini hisoblash uchun Z va N sonlarining juftligi yoki toqligi muhim ahamiyatga ega. Juft-juft yadrolarning asosiy holatida spinlari nolga teng. G'alati-g'alati uchun - spinlar butun qiymatlarga ega. Juft toq bo'lganlar yarim tamsayı qiymatlariga ega 1/2; 3/2; 5/2 va boshqalar.

Yadro zarralari o'ziga xos xususiyatlarga ega magnit momentlar, yig'indisi aniqlanadi yadro magnit momenti umuman. Magnit momentlarning o'lchov birligi Bor magnetoniga o'xshash yadro magneton m zaharidir.

bu erda m p - proton massasi. Ko'rinib turibdiki, yadro magnitoni Bor magnetonidan 1836,5 marta kichikroq, bu atomlarning magnit xossalari elektronlarning magnit xususiyatlari bilan aniqlanishini anglatadi.

Protonning magnit momenti m p va neytron m n