Mundarija: kirish i-bob. Atom yadrosining tarkibi O‘zbekiston Respublikasi

Yadro massasi. Massa moddiy obyektning eng muhim Berilgan radioaktiv preparat uchun α-zarralarning tezligi v ma’lum. Rezerford tajribasi (2) formula yordamida sochilgan α-zarrachalarni hisoblab, sochuvchi yadro zaryadini topish mumkin.
Yadro massasi atom massasi birligida o‘chanadi. Ma’lumki, atom neytral holatda bo‘ladi. Bir massa atom birligi tariqasida massasining 1\12 qismi olingan.
1 m.ab.= 1/12 = 1/12·12/N_A= 1/6,025·10²³=1,66·10^-24 g
Eynshteyn qarashiga ko‘ra, massa bilan energiya orasidagi bog‘lanish qonuniga asosan har qanday M massali obyektga shu massaga mos E = mc² energiya va aksincha, E energiyaga M = E/s² tenglik bilan ifodalanuvchi massa to ‘g‘ri keladi.
1 m.a.b.ga mos keluvchi energiya
E= mc² = 1,66·10^-24 g ·9·10²⁰ sm²/s² = 14,94·10^-4 erg= 931,5 MeV.
Yadro fizikasida massa va energiya eV (elektronvolt) larda o‘lchanadi.
1eV=4,8 ·10^-10CGSE 1/300 B = 1,6·10^-12erg=1,6·10^-19J;
yoki
1eV = 4,8·10^-19Kl·1V= 1,6· 10^-19J
1 eV dan katta birliklari keV, MeV, GeV va h.k.z. Bunda:
1 ke V = 10³ eV;
1 MeV = 10⁶ eV;
1 GeV = 10⁹ eV.
Nisbiylik nazariyasiga asosan massa bilan tezlik orasidagi bog‘lanish:
M=M₀/√1-ʋ²/c² (3)
Bu yerda M va M_0-ʋ tezlik bilan harakat qilayotganva tinch holatdagi jismlar massasi.
Relyativistik mexanikaga asosan (3) tezlik bilan harakat qilayotgan
jismning to‘la energiyasi
E = M₀c²+T (4)
Bo‘ladi, bunda M₀c² jismning tinch holatdagi energiyasi, T-uning kinetik energiyasi.
Ikkinchi tomondan bo‘lgani uchun harakatdagi
jismning kinetik energiyasi:
T= – M₀c²= M₀c²( – 1) (5)
Yadro fizikasida yana quyidagi formula ham ishlatiladi.
+ P²c² (6)
Bu formulada
P = M v =
M-massali jismning relyativistik impulsidir uni E = Mc²dan keltirib chiqarish mumkin.
Haqiqatan:
E² = M²c⁴ = = =
= + P²c²
Relyativistik holat uchun kinetik energiya T va impulsi P orasidagi bog‘lanishni (4), (6) formulalarga ko‘ra, keltirib chiqarish mumkin:

E = M₀c²+T= + P²c²
Atom yadrosi nuklonlardan iborat murakkab sistema bo‘lgani uchun uning energiyasi nuklonlar ichki harakat energiyasi bilan belgilanadi. Nuklonla-ichki harakat energiyasi qancha katta bo‘lsa, shuncha tinch holatdagi massasi M₀ = E/c² katta bo‘ladi. Yadroning asosiy holatiga tinch holatdagi massaning va energiyasining eng minimal qiymati mos keladi. Ya’ni nuklonlar harakatining minimum harakati (chastotasi) asosiy holat deyiladi. Yadro tashqaridan energiya qabul qilsa, energiyasi ortadi, natijada yadro diskret uyg‘ongan E₁ v E₂... holatlarga o ‘tadi, mos ravishda massasi ham M = E₁/c² ga ortadi (1.3-rasm).

1.3-rasm. Yadroning asosiy va uyg‘ongan holatlari.

1.3-rasmda E₀ energiya yadroning asosiy holati, E₁, E₂ lar uyg‘ongan holat energiyalari. Har bir yadro o‘ziga xos uyg‘onish energiyalariga ega bo‘ladi, yadroning uyg‘onish energiyasi qanday yo‘q bilan uyg‘onishiga bog‘liq emas.
Barcha yadro jarayonlari energiyaning saqlanishi bilan ro‘y beradi.
Atom massalarining aniq qiymati mass-spektrometrik texnika yordamida tajribada aniqlanadi. Mass-spektrometrlarning har xil turlari mavjud. Odatda musbat zaryadlangan ionlaming zaiyadi ularning massasiga bo‘lgan nisbati e/m, magnit va elektr maydonlarning umumiy ta’siri n atijasid a ionlar dastasining og‘ish kattaligi orqali aniqlanadi.
Hozirgi zamon massa-spektrometrlari vodoroddan tortib hamma elementlaming massalarini millionning 0,02 ulushi qadar aniqlikda o‘lchash imkonini beradi.
Atom yadrolari massasini boshqa usullarda ham yuqori aniqlikda o‘lchash mumkin. Masalan, yadroviy reaksiyalar, radioaktiv yemirilishlarda energiya balansini tahlil qilishlik va radiospektroskopik, mikroto‘lqin va boshqa usullar.
Yadrodagi nuklonlar miqdorlariga qarab, izotop, izobar, izoton, ko‘zguli yadrolar deb ataladi.
Bir xil zaryadga (Ze), ya'ni bir xil sonli protonga, ammo har xil massa soni A ga ega bo‘lgan yadrolarga izotoplar deb ataladi.
Masalan, , , protonlar soni bir xil, neytronlar soni turlicha,
bu yadrolar elementlar davriy sistemasida bir joyda joylashadi. Izotoplar bir xil kimiyoviy va optik xususiyatlarga egadir. Lekin fizik xususiyatlari massa soni, toq-jufitliklari va hokazolari turlichadir.
Massa soni A bir xil, zaryadlari har xil yadrolarga izobar yadrolar deb ataladi.
Masalan: , ,
Izobarlarning kimiyoviy xususiyatlari turlicha, fizik xususiyatlari, nuklon soni bir xil bo‘ladi. Lekin massa sonlari bir xil bo‘lganda ham izobar yadrolar massalari birmuncha farq qiladi.
Birinchi yadroning protonlari ikkinchi yadroning neytronlariga, ikkinchi yadroning protonlari birinchi yadroning neytronlariga teng bo‘lsa, ko‘zguli yadrolar deb ataladi.
Masalan: , _{2 1}, _{3 4}
Ko‘zguli yadrolardan biri radioaktiv bo‘ladi. Har qanday o‘zgarishlardan so‘ng bir-biriga o‘tadi.
Bu yadro xususiyatlari bir-biriga ancha yaqin. Ko‘zguli yadrolar yadro kuchlar tabiatini va yadro kuchlarga elektromagnit maydonning hissasini aniqlashda keng qo‘llaniladi. Neytronlari bir xil bo‘lgan yadrolarga izotonlar deb ataladi.
Masalan: ₈, ₈, ₈.