Xələfli A. A

 
295 
 
§  100.SÜXURLARIN  NÜVƏ  FİZİKASI  ÜSULLARI  İLƏ 
TƏDQİQİ 
Nüvə fizikası üsulu qeyri-radioaktiv filiz və süxurların tərkibin-
də kimyəvi elyementləri təyin etməyə imkan verir. Üsulun üstünlüyü 
ondan ibarətdir ki, süxurların üstü açıq olan yerdə, dağ mədən işləri 
aparılan  yerdə  quyularda,  qayalardan  qırılmış  kütlələrdə  heç  bir 
mürəkkəb  kimyəvi  laboratoriya  işi,  hesablamalar  aparmadan 
dəqiqliyinə  görə  geri  qalmayan  nüvə  fizikası  üsulu  kimyəvi 
elementləri təyin  etməyə imkan verir. Əvvəldə deyildiyi  kimi,  nüvə 
fizikası  üsulunda  süxurlar  qamma  şüaları  (qamma  üsulu)  və 
neytronlarla,  (neytron  üsulu)  şüalandırılır.  Hər  iki  növ  şüalanma 
özlərinə  bir  neçə  üsul  birləşdirir,  üsullar  bir-birindən  qeyd  olunan 
ikinci şüalanmaların qəbuluna görə fərqlənirlər. 
Qamma-qamma  üsulu  süxurlardan  səpilən  qamma  şüalarının 
enerjisinin  0,1-2  Mev  qədər  glçülməsinə  əsaslanıb.  Qamma  kvantın 
maddədə  ilə  qarşılıqlı  təsirdə  olmasının  əsas  növü  komton  effekti 
(səpilməsi) və fotoeffektdir. Əgər süxur qamma kvantla süalanırsa və 
süalanma  enerjisi  2-MeV-dən  azdırsa,  onda  madədə  komton 
səpilməsi  üstünlük  təşkil  edir.  Səpilən  qamma  kvantın  intensivliyi 
(


) mənbədən 20 sm-dən artıq məsafədə  ətraf süxurların sıxlığı ilə 
tərs  mütənasibdir.  Sıxlıq  qamma-qamma  üsulu  bu  hadisəyə 
əsaslanıbdır.  Ölçmə  işləri  aparmaq  üçün  sıxlıq  ölcən  cihazlar 
buraxılır.  UQQP-1  cihazı  sıxlığı  1,2-dən  4,5  q/sm
3
  hüdudunda  və  
cihaz  PQP-2  isə  sıxlığı  1-dən  2,3q/sm
3
  qədər  təyin  edir.  Sıxlıq 
ölçəndə  qamma  kvant  mənbəyi  olaraq   
137
Cs  və 
60
Co  izotopundan 
istifadə  olunur,  burada  detektor-qaz  boşalması  və  sisintilyasiya 
hesablaycılarından istifadə olunur. 
 Süxurlar  enerjsi  0,5  MeV  olan  qamma  kvantıla  şüalandıqda 
qamma  kvaitla  mühit  arasında  qarşılıqlı  təsir  fotoelektrik  udma 
prosesi  yaranır.  Udulmanın  intensivliynin 


 
  qamma  şüalarının 
zəifləmə  əmsalını  təyin  etməyə  imkan  verir,  bu  da  elementin  atom 
nömrəsi  Z  ilə  mütənasibdir.  Süxurlar  daxilində  olan  kimyəvi 
elementlərin  sıxlığına  görə  təbəqələşməyə  o  vaxt  məruz  qalır  ki, 

---

 
296 
bunun  tərkibində  az  da  olsa  ağır  elementlərdən  olsun  (dəmir,  civə 
qurğuşun,  volfram  və  s.).  Bununla  əlaqədar  odaraq  zəif  enerjili 
qamma  kvantla  şüalanma  süxurun  tərkibində  bu  elementlərin  təyin 
olunması ücün istifadə olunur, bunu həm laboratoriyada, həm də təbii 
şəraitdə  aparmaq  olar.  Bu  üsul  qamma-qamma  üsulunun  seçmə 
qabiliyyətli növü adlanır. Bu cihazda qamma kvantın mənbəyi olaraq 
203
Hg 
170
Tm 
60
Co 
75
Sn  izotopundan istifadə olunur, detektorlarda isə 
sisintilyasiya hesablayıcısı istifadə olunur. Qamma kvantın mənbəyi 
hər  növ  filiz  üçün  ayrıca  seçilir,  ona  görə  ki,  bu  haldl  cihazın 
həssaslığı  çox  yüksək  olur.  Qəbul  olunub  ki,  eyni  zamanda  iki 
qamma kvant mənbəyindən istifadə edilsin, bu mənbələr bir-birindən 
müəyyən  məsafədə  yerləşdirilir,  bu  imkan  verir  ki,  süxurların 
sıxlığını qarşılıqlı əvəz etsin (tarazlaşdırsın). Bununla atom nömrəsi  
80  və  ondan  yuxarı  olan  elementləri  süxurun  tərkibində  böyük 
dəqiqliklə  təyin  etmək  mümkün  olur.  Təcrübədə  ölçü  işlərini 
seriyalarla  buraxılan  SRS-3  radiometri  ilə  aparırlar.Yumşaq  qamma 
şüalaima  (enerjisi  0,1  MeV-dən  az  olan)  mənbələri  süxularda 
özünəməxsus  rentgen  şüalanması  şəklində  cavb  reaksiyası  yaradır. 
Həm  də  özünəməxsus  enerji  spektrinə  malikdir.  Buna  uyğun 
xarakterik şüalanma, ii atomunun parametrlərindən asılıdır. Rentgen 
radiometrik üsul bu xüsusiyyələrə əsaslanıb və bir çox i  (molibden 
elementi  sink,  qalay  və  s)  təyin  etməyə  imkan  verir  Bu  ölçmələri 
həm 
çöldə, 
həm 
də 
laboratoriya 
şəraitində 
aparmaq 
mümkündür.Üsulun dərinliyə nüfuz  etməsi cox kiçikdir (millimetrin 
hissəsindən  1-sm-ə  qədərdir).  Bu  cəhət  qarşıya  çıxan  müxtəlif 
maneələri nəzərə almağa çağırır. 
Enerjisi  1,6-2,1  MeV  sərt  qamma  şüaları  ilə  təsir  etdikdə 
berilliumin  ( 
9
Be)  və  deyterinin 
2
(H)  nüvəsində  neytron  seli  əmələ 
gəlir.  Başqa elementlərin neytron buraxması ücün qamma şüalanma  
zamanı  böyük  enerji  tələb  olunur  6  MeV  bu    cox  çətin  alınan 
enerjidir. 
Neytron üsulları Metodun çox tərəfliliyi onunla izah olunur ki, 
müxtəlif  enerjili  neytronlarla  şüalandırıldıqda  müxtəlif  əks  təsir 

---

 
297 
reaksiyası baş verir, təsirin davam etmə müddəti müxtəlif olur, yeni 
yaranan radioaktivlik müxtəlif parametrə malik olur. 
Neytron  aktivləşmə  üsulu  süxurların  neytron  seli  ilə 
şüalanmasına  əsaslanıb.  Bu  halda  neytron  seli  şüalanan  süxurun 
atomlarının  nüvəsi  həyəcanlanır,  İkinci  süalanma  baş  verir,  Süxura 
daxil  olan  elementin  aktivləşmə  qabiliyyəti  aktivləşmənin  en 
kəsiyinin  qiymətindən  asılıdr  (§  78  bax).  Şüalanan  mühitdə 
fəallaşmış  nüvələrin  sayı  N,  neytron  selinin  sıxlığı  F,  şüalanma 
müddəti  t,  yeni  yaranmış  izotopun  parçalanma  sabiti 

n2/T

2
  və 
aktivləşən nüvənin sayı N
0
-la mütənasibdir: 
                                  N=N
0

a
F/ (1-e
-

t
) 
 N
0   
qiyməti    tədqiq  olunan  süxurla  elementin  miqdarı  və  yeni  
yaranan  radioaktiv  izotopun  zənginliyi  ilə  mütənasibdir.  Zamana 
görə  yeni  yaranan  radioaktivliyin  intensivliyi  aşağıdakı  qanun  üzrə 
dəyişir. 
                                                    I
) (t
n

=I
0
e
-

t 
I
0
  şüalaimanın  sonunda  yeni  yaranan  radioaktivliyin  intensivliyidir. 
N
n

(t)  şualanmanın  sonundan  müəyyən  vaxt  keçdikdən  sonra 
radioaktivliyin intensivliyidir. 
 Müxtəlif zamanlarda ölcülən I
n

 ücün yarı loqarifmik  miqyasda 
qurulan qrafik düz xətt verir, meyllik  bucağı parcalanma sabitinə 
bərabərdir, bu, müəyyən i təsvir edir, t=0 olan halda I
n

  oxunu kəsən 
parça bizə yeni əmələ gələn radioaktivliyin intensivliyini I
0
 
verəcəkdir. Bunun köməyi ilə süxurun tərkibində olan elementlərin 
miqdarını hesablamaq olar. 
Çoxkomponentli  mühit  üçün  I
n

=f(t)  qrafiki  daha  mürəkkəb 
şəklə  malik  olur  və  süxurun  tərkibində  elementləri  keyfiyyətcə 
səciyyələndirir.  Sürətli  neytron  mənbəyindən  mühitə  daxil  olan 
neytronların  mühitdən  keçdikdən  sonra  alınan  yavaşıyan  neytronlar 
selinin  qeyd  olunmasına  əsaslanan  üsula  neytron-neytron  üsulu 
deyilir  (NNÜ).  Neytronların  istilik  enerjisinə  çevrilməsinə  qədər 
yavaşıması  süxurun  tərkibində  olan  hidrogen  birləşmələrindən  və 

---