Murotov Hayotjonning atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi fanidan kurs ishi

2.1-rasm Deytron uchun tog’ri burchakli potensial o’ra



-potensial chuqurligi bo’lanish energiyasi T-nuklonlar kinetik energiyasi yadro kuchlar ta’sir radiusi, r-ta’sirlashuvchi nuklonlar markazlari orasidagi masofa. -deytron bog’lanish enegiyasi .Agar deytronga bog’lanish energiyasiga teng energiya berilsa, potensial o’radagi nuklon o’radan chiqib keta oladi , ya’ni deytron parchalanadi.Klassik tasavvurlarga ko’ra potensial o’ra chuqurligi bog’lanish energiyasiga teng bo’lishi kerak edi. Lekin kvant zarralar uchun boshqachadir .Koordinata va implus noaniqligiga ko’ra:

Agar nuklon potensial chuqur ichkarisida ekan , noaniqligi dan katta bo’la olmaydi ya’ni .U holda

Implusning o’rtacha qiymati qiymatida kichik bo’la olmaydi bu zarralar potensiali o’rta ichida tinch turmasdan hech bo’lmaganda .
T=
Bo’lgan kinetik energiya bilan harakatlanib turishlarini anglatadi ya’ni,
T
Ushbu ifodadan nuklonlar orasidagi masofa - kamaysa kinetik energiya ortadi, yadro barqarorligini yo’qotadi . Zarralarni potensiali chuqurda bog’langan holda turish uchun bog’lanish energiyasi katta bo’lishi kerak. Shunday qilib potensial chuqur energiyasi - zarralar kinetik enegiyalari – Tva ularning bog’lanish energiyalari dan iborat.
[ ]=T+
Bu yerda m-keltirilgan massa
M= =
Bo’lgani uchun M= /2m= m/2 bo’ladi. Har qanday sistema potensial o’ra kengligigada va chuqurligida bog’langan holda bolishi uchun potensial shaklda bo’lishi kerak yuquridagi ifodadan sistema barqarorligi va ga bog’liq.

va yuqoridagi ifodadan deytron uchun =1,5 sm deb potensiali o’ra chuqurligini hisoblash mumkin.
=
Deytronning bog’lanish energiyasi =2,22MeV, past kinetik energiya holati o’ra chegarasiga yaqin, ya’ni deytron beqaror. Ma’lumki energiyasi 30 MeV bu tinch holat energiyasiga nisbatan juda kichik demak nuklonlar yadroda nerelyativistik harakat qiladi. Hozirgi ko’pgina tasavvurlarga ko’ra deytron nuklonlarining o’zaro bo’sh bog’langanligi nuklonlar orasidagi masofaning yadro kuchlari ta’sir sferasida katta bo’lishligi sababli deb qaraydi. Shuning uchun nuklonlari birmuncha vaqti potensiali tashqarida ( bo’ladI. Deytronda nuklonlar qisqa masofada ta’sirlashganligini tufayli deytron bo’sh (g’ovvak) bog’langan bo’ladi, bundan tashqari uyg’ongan holatga ega bo’la olmaydi. Haqiqatdan ham birinchi uyg’ongan holat P-holat bu holatga orbital moment l=1 to’g’ri keladi. Markazdan qochma energiya deytron bog’lanish energiyasidan ortib ketadi.

=4MeV
Deytron spini va juftligi Deytron spini spektral chiziqlarining o’ta nozik strukturasida juftligi deytron ishtirokida bo’ladigan reaksiyalarda aniqlangan. Spini I=1 bo’lishi deytronda proton va neytron spinlari parallel ekanligi natijasidir. Deytronning bunday holati triplet holat deb ataladi. Deytronning spini I=0 bo’lgan singlet holati barqaror emas. Bu yadroviy kuchlarning spin yo’nalishiga bog’liq ekanligidandir. Bundan ko’rinib turubdiki proton bilan neytron spinlari parallel bo’lganda ularning tortishish kuchi antiparallel spinli holga nisbatan kuchliroq bo’lar ekan. Deytroning magnit momenti U proton bilan neytronning magnit momentlari yig’indisidan ozgina kamdir.
-1, 91
Bu ikki qiymatning bir-biridan ozgina bo’lsada farqlanishi yoki deytrondagi nuklonlar spini aniq parallel bo’lmasligidan yoki nuklonlar orbital harakat tufayli qo’shimcha magnit moment hosil qilishi sabab bo’lishi mumkin. Deytronning spini 1ga teng bo’lgani uchun birinchi taxmin noto’g’ri va ikkinchisi to’g’ridir . Deytron magnit momentini chuqur tahlil qilish proton va neytronlar orasidagi yadroviy o’zaro ta’sir kuchida markaziy xarakterga ega bo’lmagan o’zaro ta’sir ham mavjudligini ko’rsatadi. Haqiqatdan agar deytrondagi nuklonlar orbitadagi ta’sir kuchi faqat markaziy kuchdan iborat bo’lganda deytronning eng past energetik holati orbital momentning I=0 qiymatiga mos keluvchi sof xolatidan iborat bo’lar ekan. Deytron magnit momenti nuklonlar magnit momentlari dan chetlanish yadro kuchi markaziy emasligini ko’rsatadi.Haqiqatan yadro kuchi markaziy bo’lmasa orbital moment harakat integralli bo’la olmaydi. Deytron to’la moment turli orbita momentlari yig’indisidan iborat bo’ladi. Deytron asosiy holat spin va juftligi bo’lganligi uchun orbital proton va neytron spinlari yig’indisi 1 bo’lishi kerak. Nukonlar S holatda l= 0 da parallel holatda bo’lishi mumkin antiparallel holatda bo’la olmaydi. Deytron juftligi juft bo’lganligi uchun S va d ( l=0,l=2) holatdagina bo’la oladi P-holatda (l=1) bo’la olmaydi. Xulosa qilib aytish mumkinki deytron markaziy bo’lmagan kuchlar ta’sirida S va d holatlarda aralash turadi. Nuklonlar d orbitada harakatlanishi bilan magnit momentga hissa qo’shadi. Magnit momentni chetlanishi deytron nuklonlari 4% vaqtini d orbitada o’tkazadi deyilsa tushunarli buladi. d holatda zaryad zichligining taqsimlanishi sferik simmetriyaga ega bo’lmagani uchun deytronning kvadrupol momenti noldan farqlanishi kerak.Yuqorida deytronnning elektr kvadrupol moment Q=2,738* s ga teng ekanligini aytgan edik.Demak,yadro kuchlari markaziy emas,balki tenzor xususiyatiga ega,ya’ni deytrondagi nuklonlar spinlari parallel bo’lib,bir o’qqa joylashgandagina kuchli ta’sirlashadi,boshqa holatlarda ta’sirlashmaydi (2.2-rasm).