29
olur ki, o da, γ ‐ kvant şüalandırmaqla, aşağıdakı sxem üzrə əsas hala keçir:
1
0
0
1
1
1
n
e
p
.
1937 ‐ci ildə təcrübi yolla təsdiqini tapmış bu hadisəyə misal olaraq, kalium ‐40
izotopunun K ‐ zəbtini göstərmək olar:
40
18
0
1
40
19
Ar
e
K
İndi də β ‐ zərrəciklərin bəzi ümumi xüsusiyyətləri ilə tanış olaq.Müəyyən
edilmişdir ki, elektrik və maqnit sahələrində β ‐zərrəciklər, α ‐zərrəciklərlə
müqayisədə, daha çox meyl edirlər. Bu zərrəciklər maddə ilə qarşılıqlı təsir zamanı
güclü səpilməyə məruz qalırlar və onların ionlaşdırma qabiliyyəti, α ‐zərrəciklərlə
müqayisədə, yüz dəfələrlə kiçik olur.
Kiçik ionlaşdırma qabiliyyətinə malik β ‐ zərrəciklərin qaçış yolunun uzunluğu,
yenə də α ‐ zərrəciklərlə müqayisədə, xeyli böyük olur. Bu yol, qazlarda 10 m ‐ lərlə,
metallarda bir neçə mm tərtibində, bioloji toxumalarda isə təxminən 15 mm ‐ə
qədər olur.
β ‐ zərrəciklərdən qorunmaq üçün, adətən, metal və ya plastmas ekranlardan
istifadə edilir. Bu halda nəzərə almaq lazımdır ki, β ‐ zərrəciyin maddə ilə toqquşması,
həm də tormoz ‐ rentgen şüalanmasının yaranmasına səbəb olur.
2.4.3. γ ‐şüalanma. γ ‐ şüalar öz xassələrinə görə rentgen şüalarına oxşasalar
da, onların nüfuzetmə qabiliyyəti sonuncularla müqayisədə xeyli böyükdür. Bu
şüaların qazlarda qaçış yolunun uzunluğu ~
100 m ‐ə bərabər olur. Qurğuşun
lövhəyə γ ‐ şüalar 5 sm dərinliyə qədər nüfuz edə bilir, insan bədənini isə bütövlükdə
“deşib ” keçə bilir.
γ ‐ şüalar, elektromaqnit dalğası olaraq, rentgen şüaları kimi “c” sürəti ilə
yayılırlar. Məlum olduğu kimi, bu sürət bütün elektromaqnit dalğalarının, o cümlədən
də işığın vakuumda yayılma sürətidir.
γ ‐ şüalar elektrik və maqnit sahələrində meyl etmir, kristallarda isə difraksiya
edə bilirlər.
Maraqlıdır ki, yüksək nüfuzetmə qabiliyyətinə malik γ ‐şüaların ionlaşdırma
qabiliyyəti çox da böyük deyil. γ ‐ şüalanmaya uyğun zərrəciklər maddədən keçən
zaman, həm onun atomlarının elektronları və nüvənin elektrik sahəsi ilə, həm də
proton və neytronlarla qarşılıqlı təsirdə olurlar. Bu zaman ilkin şüa dəstəsinin
intensivliyi maddəni keçən zaman xeyli azalır və son nəticədə bərk maddədə enerji
itkisi fotoeffekt, Kompton effekti, elektron ‐ pozitron cütünün yaranma effekti, nüvə
fotoeffekti kimi hadisələrin yaranmasına səbəb olur.
Fotoeffekt dedikdə, işığın təsiri ilə maddədən elektronların qopması hadisəsi
başa düşülür. Bu hadisə bərk maddələrdə kiçik enerjili γ ‐kvantların udulmasının əsas
mexanizmini təşkil edir. Fotoeffekt prosesində γ ‐kvantin E = hν ‐yə bərabər
enerjisinin, demək olar ki, hamısı atomun elektronlarından birinə verilir. Bu zaman
udulan enerjinin çox da böyük olmayan hissəsi (elektronun metaldan A
çıxış
‐ çıxış işinə
bərabər hissəsi) elektronun qoparılmasına, qalan hissəsi isə ona kinetik enerji
verilməsinə sərf olunur.
30
Enerjinin saxlanması qanuna əsasən fotoeffekt düsrurunu (Eynşteyn
düsturunu) aşağıdakı kimi yazmaq olar (burada m
e
və υ, uyğun olaraq, elektronun
kütləsi və sürətidir):
h
A
çıxış
2
2
e
m
Qeyd edək ki, sərbəst elektronlarda fotoeffekt mümkün deyil.
Kompton effekti foton şüalanmasının atomun xarici elektron təbəqəsindəki
elektronları ilə elastiki toqquşması zamanı baş verir. Bu zaman foton, enerjisinin
bir hissəsini elektrona verməklə, ondan səpilir.
Enerji və impulsun saxlanması qanunlarına tabe olan Kompton effekti yüngül
atomlar üçün fotonun enerjisi 0.5 ‐ 10 MeV, ağır atomlar üçün isə 0.5 ‐ 5 MeV olan
hallarda baş verir.
Dediklərimizdən aydın olur ki, foton şüalanmasının enerjisi 0.5 ‐ 10 MeV
intervalında olduqda, Kompton effekti γ ‐ kvantların maddə tərəfindən udulması
prosesində əsas rol oynayır. γ ‐ kvantın enerjisinin böyüməsi Kompton səpilməsi
ehtimalını azaldır.
Elektron ‐ pozitron cütünün yaranması. Bəzi hallarda şüalanma kvantlarının
şüaları udan mühitin atom nüvələrinin elektrik sahəsi ilə qarşılıqlı təsiri elektron ‐
pozitron cütünün yaranmasına səbəb olur. Bu zaman kvant yox olur, başqa sözlə
desək, annihilyasiya edir. Bu proses, enerjisi 1.022 MeV ‐dən böyük olan şüalanma
halında baş verir və mühüm prinsipial əhəmiyyət kəsb edir. Belə çıxır ki, elektromaqnit
şüalanması zərrəciyə və ya, əksinə, zərrəcik elektromaqnit şüalanmasına çevrilə bilər.
Bu isə materiyanın hər iki formasının eyni təbiətə malik olmasından xəbər verir.
2.4.4. Neytron şüalanması. Bəzi atomları sürətli zərrəciklərlə və ya
γ ‐kvantlarla bombardman edən zaman neytron şüalanması müşahidə olunur.
Məsələn, neytronları nüvə daxilində zəif əlaqədə olan berillium atomları
α ‐zərrəciklərin ( həm də γ ‐ fotonların) təsiri ilə neytron mənbəyinə çevrilə bilir:
Mev
n
C
He
Be
76
.
5
1
0
12
6
4
2
9
4
1
0
8
4
9
4
n
Be
hv
Be
Neytronlar, elektrik yükünə malik olmadığına görə, mühitin atom və
molekullarını birbaşa ionlaşdıra bilmir. Maddədən keçərkən onlar, böyük ehtimalla,
atom nüvələri ilə qarşılıqlı təsirdə olurlar. Daha dəqiq desək, neytronlar nüvələrlə
toqquşaraq, öz enerjilərinin bir hissəsini onlara verir və nəticədə “ötürücü nüvə”
adlanan nüvə yaranır. Özləri isə tormozlanaraq, enerjilərini itirirlər və yaxud da
səpilməklə maddədən kənarlaşırlar. Bu prosesdə neytronlar enerjilərinin çox hissəsini
kütləsi özlərinin kütlələrinə yaxın olan nüvələrlə toqquşma zamanı onlara verə bilirlər.
Son nəticədə neytronlar həmin nüvələrə birləşməklə, α ‐, β
–
‐, β
+
‐ şüalanma yarada
bilən dayanıqsız nüvələr əmələ gətirirlər.
Dediklərimizdən aydın olur ki, neytronların maddə tərəfindən udulması böyük
enerjiyə malik “ötürücü nüvələr” yaradır ki, bu da, atomların “ kənardan alınma
radioaktivliyinə ” səbəb olur.
Qeyd edək ki, hər iki hadisə maddənin güclü ionlaşması ilə müşayiət olunur.
Dostları ilə paylaş: |