Е. S. C ə f ə r o V f I z I k a
Yüklə 5,01 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Atom nüvələrinin rabitə enerjisi. Atom nüvələrinin rabitə enerjisi dedikdə, nüvəni ayrı-ayrı nuklonlara
- 60 220 A ədədi 50 - 60 arasında olan elementlərə Şəkil 346.
- NÜVƏ REAKSİYALARI. Nüvələrin bir-biri ilə və ya elementar zərrəciklərlə qarşılıqlı təsiri
- . E. Fermi
- Uran nüvələrinin bölünməsi
290 Təbii olaraq belə bir sual meydana çıxır. Necə olur ki, eyni işarəli yükə malik olan protonlar və yüksüz neytronlar çox kiçik bir həcmdə – nüvədə bir- birinin yanında qala bilirlər? Bunu və nüvənin yüksək dayanıqlılığa malik olmasını nəzərə alsaq, deyə bilərik ki, proton və neytronları nüvə daxilində bir- birinin yanında saxlayan və Kulon qüvvəsindən fərqli və onunla müqayisədə daha güclü olan qüvvələr mövcuddur. Belə çıxır ki, nuklon adlandırılan nüvə zərrəcikləri arasında xüsusi qüvvələr mövcuddur. Bu qüvvələr nüvə qüvvələri adlanır. Elektromaqnit qüvvələrindən təxminən 100 dəfə böyük olan bu qüvvələr təbiətdə mövcud olan qüvvələrin ən böyüyüdür. Buna görə də nüvə zərrəcikləri arasında mövcud olan qarşılıqlı təsir, həm də güclü qarşılıqlı təsir adlanır. Bu qüvvələrin xarakterik xüsusiyyəti, onların qısa təsir qüvvələri olmasıdır. Nüvənin hüdudları daxilində ( ) mövcud olan bu qüvvələr atomun hüdudları daxilində ( ) mövcud olmur. Başqa sözlə desək, protonlar arasındakı məsafənin – dən - ə qədər artması güclü cazibə qüvvəsi olan nüvə qüvvələrinin Kulon itələmə qüvvələrinə çevrilməsinə səbəb olur. Atom nüvələrinin rabitə enerjisi. Atom nüvələrinin rabitə enerjisi dedikdə, nüvəni ayrı-ayrı nuklonlara parçalamaq üçün tələb olunan enerji başa düşülür. Enerjinin saxlanması qanunundan çıxır ki, nuklonların birləşərək nüvə əmələ gətirməsi zamanı bu enerjiyə bərabər enerji ayrılmalıdır. Atom nüvələrinin rabitə enerjisi üçün ifadə çıxaraq. Bu məqsədlə Eynşteynin kütlə ilə enerji arasında mövcud olan düsturundan istifadə edək. Aydındır ki, nuklonların birləşərək nüvə əmələ gətirməsi zamanı ayrılan enerjiyə uyğun kütlə çatışmazlığı (kütlə defekti) yaranmalıdır. Daha dəqiq desək, əmələ gələn nüvənin sükunət kütləsi ( ) onu təşkil edən proton və neytronların sükunət kütlələrinin (uyğun olaraq, və ) cəmindən kiçik olacaqdır, yəni olmalıdır. Onda kütlə defekti üçün ifadəsini alarıq. Artıq qeyd etdiyimiz kimi, aldığımız kütlə defekti, məhz rabitə enerjisinə uyğun kütlədir. Onda düsturundan istifadə etməklə rabitə enerjisi üçün 291 alarıq. Bir nuklona düşən rabitə enerjisi xüsusi rabitə enerjisi adlanır və kimi təyin olunur (vahidi 1 - dur). Burada, - kütlə ədədidir. Şəkil 346 -də xüsusi rabitə enerjisinin kütlə ədədindən asılılığı göstərilmişdir. Şəkildən göründüyü kimi, ən yüngül 9 nüvələri çıxmaq şərti ilə, xüsusi rabitə 8 enerjisi bütün nüvələr üçün təxminən 7 eyni olub, 8 -a bərabərdir. Alınan əyri 8.6 - a bərabər zəif maksimuma malikdir ki, bu da kütlə 60 220 A ədədi 50 - 60 arasında olan elementlərə Şəkil 346. (dəmir və ona yaxın elementlərə) aiddir. Belə çıxır ki, dəmir və ona yaxın elementlər nisbətən yüksək xüsusi rabitə enerjisinə malikdirlər və ona görə də onların nüvələri daha dayanıqlıdırlar. Kütlə ədədi 80 olan elementdən başlayaraq, azalmağa başlayır və ağır elementlər üçün təxminən 1 kiçik olur. Bunun səbəbi, həcmcə böyük olan ağır nüvələrin protonları arasındakı məsafənin artması hesabına yaranan Kulon itələmə qüvvəsinin nüvə qüvvələrini zəiflətməsidir. NÜVƏ REAKSİYALARI. Nüvələrin bir-biri ilə və ya elementar zərrəciklərlə qarşılıqlı təsiri nəticəsində çevrilmələri nüvə reaksiyaları adlanır. Nüvə reaksiyaları o zaman baş verir ki, zərrəciklər nüvəyə yaxınlaşaraq, nüvə qüvvələrinin təsir dairəsinə düşsünlər. Aydındır ki, müsbət yüklü zərrəciyin nüvəyə yaxınlaşa bilməsi üçün o kifayət qədər böyük kinetik enerjiyə malik olmalıdır. Belə böyük enerjini protonlara, –zərrəciklərə və s. xüsusi sürətləndiricilərin köməyi ilə verirlər. Bu üsulla nüvə reaksiyalarının aparılması, radioaktiv elementlərin 292 şüalandırdığı – zərrəciklərlə aparılan reaksiyalara nisbətən daha effektiv olur. Belə ki, birincisi, sürətləndiricilərin köməyi ilə zərrəciklərə – ə qədər enerji vermək mümkündür ki, bu da, – zərrəciklərin malik olduğu enerjidən qat-qat böyükdür. İkincisi, bu məqsədlə radioaktiv parçalanma zamanı yaranan protonlardan da istifadə etmək olar ki, bunların da yükü, – zərrəciklərin yükü ilə müqayisədə 2 dəfə kiçik olduğundan, nüvəyə yaxınlaşma zamanı Kulon itələmə qüvvəsi də iki dəfə kiçik olacaq. Deyilənləri nəzərə alaraq, sürətli protonların köməyi ilə ilk nüvə reaksiyası 1932 – ci ildə litium nüvələrindən istifadə edilməklə aparılmışdır: . Neytronlarla aparılan nüvə reaksiyaları. Neytronun kəşfi nüvə reaksiyalarının aparılmasında böyük dönüş yaratdı. Belə ki, yükə malik olmayan neytron maneəsiz nüvəyə yaxınlaşmaqla, nüvə qüvvələrinin təsir dairəsinə daxil ola bilir. E. Fermi ilk dəfə belə reaksiyaları aparmaqla göstərə bilmişdir ki, nüvə çevrilmələrini təkcə sürətli neytronlarla yox, həm də ləng (aşağı sürətli) neytronlarla aparmaq mümkündür. Məlum olmuşdur ki, bəzi hallarda ləng neytronlarla aparılan reaksiyalar daha effektiv olur. Buna görə də neytronların sürətini əvvəlcədən azaltmaq lazım gəlir. Bu məqsədlə adi sudan da istifadə etmək mümkündür. Uran nüvələrinin bölünməsi. Uran nüvəsinin bölünməsini ilk dəfə olaraq 1938-ci ildə Han və Ştrassman kəşf etmişlər. Onlar müəyyən etmişlər ki, uranın neytronlarla bombardman edilməsi zamanı Mendeleyev cədvəlinin ortasına yaxın element yaranır. Bu prosesdə 2-3 neytron əmələ gəlməklə yanaşı, – şüalar yaranır və böyük miqdarda enerji ayrılır. Xüsusi rabitə enerjisinə uyğun qrafikdən aydın olur ki, bu paçalanma zamanı hər nuklona düşən enerji təxminən 1 artmalıdır. Bu isə bir uran nüvəsinin parçalanması zamanı 200 – ə yaxın enerji ayrılması deməkdir. Atom nüvəsinin parçalanmasının izahını nüvənin damcı modelinin əsasında vermək mümkündür. Kürə formasında olan uran -235 nüvəsi neytron udmaqla, uzunsov forma alır ki, nəticədə protonlararası məsafənin artması Yüklə 5,01 Kb. Dostları ilə paylaş:
|