23
Protonun alınması ilə baş verən reaksiyanı
1
1
17
8
4
2
14
7
p
O
He
N
kimi təsvir etmək olar.
Sonradan aydın olmuşdur ki, stabil elementar zərrəcik olan sərbəst proton
müsbət elementar yükü daşıyan zərrəcikdir. Bu zərrəciyin yükü q
p
=1.6021892∙10
‐19
Kl
(yəni elektronun yükünün mütləq qiymətinə bərabər), kütləsi isə elektronun
kütləsindən ~ 3 tərtib (daha dəqiq desək, 1836.2 dəfə) böyükdür. Deməli,
m
p
= 1836.2 ∙ m
e
‐ dır.
Məxsusi dipol momentinə malik olmayan proton ħ vahidlərində s = ½ ħ ‐ə
bərabər spinə və μ
p
≈ 2.79 μ
nüvə
qədər məxsusi maqnit momentinə malikdir
(burada nüvə maqnetonu μ
nüvə
= 5.05∙10
‐27
C/Tl –ya bərabərdir).
Neytron (
o
n
1
) isə E. Rezerfordun şagirdi ingilis fiziki Ceymis Çedvik
tərəfindən kəşf olunmuşdur. Nüvə fizikasında çox mühüm hadisə olan bu kəşf
1932‐ci ildə berilliumun α ‐zərrəciklərlə bombardman edilməsi zamanı mümkün
olmuşdur. Belə ki, bu zaman, əvvəlki təcrübələrdəki kimi proton deyil, hətta 10‐20 sm
qalınlıqlı qurğuşun lövhəni belə sərbəst keçə bilən, yüksək nüfuzetmə qabiliyyətli yeni
zərrəcik yaranmışdır. Elektrik cəhətdən neytral olduğundan yaranan zərrəciyə neytron
adı verilmişdir.
Neytronun yaranması ilə baş verən həmin reaksiyanı
1
12
6
4
2
9
4
n
C
He
Be
o
kimi təsvir etmək olar.
Müəyyən edilmişdir ki, neytron protonun kütləsinə yaxın kütləyə malikdir.
Deməli, bu zərrəciyin də kütləsi elektronun kütləsi ilə müqayisədə təxminən 3
tərtib böyükdür. Daha dəqiq desək, m
n
= 1838.6 ∙ m
e
‐ dır.
Dediklərimizdən aydın olur ki, proton və neytronun kütlələri təxminən eyni
olub, elektronun kütləsindən ~ 2000 dəfə böyükdür: m
n
≈ m
p
≈ 2000 ∙ m
e
.
Tədqiqatlar neytronun s = ½ ħ ‐ə bərabər spinə malik olduğunu göstərmişdir.
Neytron, yüksüz olmasına baxmayaraq, μ
n
= −1.91∙μ
nüvə
qədər maqnit
momentinə malikdir (“ ‐ ” işarəsi spin və məxsusi maqnit momenti vektorlarının əks
istiqamətli olduğunu göstərir).
Sərbəst neytron, protondan fərqli olaraq, stabil zərrəcik deyil və 15 dəqiqə
ərzində
o
o
e
p
n
1
1
1
1
sxemi üzrə parçalanaraq, proton (
1
1
p
) və elektron (
o
e
1
) yaradır.
Reaksiya nəticəsində antineytrino (
) adlanan başqa bir zərrəcik də yaranır ki,
onun haqqında isə bir az sonra daha ətraflı danışacağıq.
Neytronun kəşfindən az sonra rus nəzəriyyəçi ‐ fiziki Dimitri İvanenko nüvənin
neytron – proton quruluşu haqqında ilk fikir söylədi və bu fikir sonradan alman fiziki
Verner Heyzenberq tərəfindən daha da dəqiqləşdirildi.
24
Bu gün məlumdur ki, atom nüvələri stabil (dayanıqlı) və qeyri‐stabil (dayanıqsız)
olmaqla, 2 qrupa bölünürlər və nüvənin proton və neytronları arasında nüvə qüvvələri
adlanan çox güclü qarşılıqlı təsir qüvvələri mövcuddur.
İzotoplar. Radioaktiv çevrilmələrin öyrənilməsi göstərdi ki, kimyəvi xassələrinə
görə fərqlənməyən və buna görə də eyni cür kimyəvi reaksiyalar yarada bilən, lakin
fiziki xassələri (məsələn, radioaktivlik xassəsi) müxtəlif olan maddələr mövcuddur.
Aydındır ki, eyni kimyəvi xassələrə malik olduğundan, bu maddələrin atomları eyni
yükə malik olmalı və Mendeleyev cədvəlində eyni xanada yerləşməlidirlər. Bu
səbəbdən də ingilis kimyaçısı Frederik
Soddi həmin elementləri izotoplar (eyni xananı
tutan) adlandırmışdır.
Sonradan müəyyən edildi ki, izotoplar təkcə radioaktivlik xassəsinə görə deyil,
həm də kütlələrinə görə bir ‐ birindən fərqlənirlər. Deməli, izotoplar eyni yükə, lakin
müxtəlif kütlə ədədinə malik atomlardır. Izotopların atom nüvələrinin yükü eyni
olduğundan, elektron örtüklərində olan elektronların sayı da eyni olur. Bu səbəbdən
də izotoplar eyni kimyəvi xassəyə malik olurlar. Izotopların kütlələrinin müxtəlif olması
isə onların müxtəlif radioaktiv xassəyə malik olmasına səbəb olur. Müəyyən edilmişdir
ki, izotopların kütlələrindəki fərqlər onların nüvələrindəki neytronların sayının
müxtəlifliyi ilə əlaqədardır.
Məlum olduğu kimi, əksər kimyəvi elementlər bir neçə stabil və qeyri‐stabil
izotoplara malik olurlar. Məsələn, hidrogen atomunun
1
H
1
(protium),
1
H
2
(deyterium)
və
1
H
3
(tritium) kimi üç müxtəlif izotopu vardır.
1
H
1
izotopu ‐ bir proton və bir
elektrondan,
1
H
2
izotopu ‐ bir proton, bir elektron və bir neytrondan,
1
H
3
izotopu isə
‐ bir proton, bir elektron və iki neytrondan ibarətdir.
Kimyəvi elementin qeyri ‐ stabil (radioaktiv) olmasının səbəbi onun nüvəsindəki
neytronların sayının, protonlarla müqayisədə, xeyli çox olmasıdır. Bu səbəbdən də
hidrogenin izotoplarından protium və deyterium stabil, tritium isə qeyri ‐ stabil
(radioaktiv) elementdir.
Təbiətdə mövcud olan uran da üç izotopun qarışığından ibarətdir. Bunlardan
92
U
238
izotopu ümumi qarışığın 99.27 % ‐ ni,
92
U
235
izotopu – 0.72 %‐ni,
92
U
234
izotopu
isə ‐ 0.01 %‐ni təşkil edir. Uranın hər üç izotopu dayanıqsızdır.
2.3. Radioaktiv şüaların təbiəti
Təbii radioaktiv elementlərin yaratdığı şüalanmanın öyrənilməsi göstərdi ki,
sadə bircins quruluşa malik olan rentgen şüalarından fərqli olaraq, radioaktiv şüalar
kifayət qədər mürəkkəb təbiətə malikdirlər. Qeyd edək ki, rentgen şüalanması dalğa
uzunluğu 10
‐14
m ‐dən 10
‐7
m ‐ə qədər olan elektromaqnit dalğalarıdır.
Məlum olduğu kimi, radioaktiv şüaların təbiətini öyrənmək məqsədi ilə bu
şüalara elektromaqnit sahəsi ilə təsir edilmiş və əks istiqamətlərə meyl edən 2 dəstə
alınmışdır ki, bu da, onların əks işarəli yüklərə malik zərrəciklər seli olmasını
göstərmişdir.
Radioaktiv mənbələrin maqnit sahəsində yerləşdirilməsi də bu şüalanmanın
Dostları ilə paylaş: |