|
Betta yemirilishi. Betta yemirilish spektri. Neytrino Reja: Kirish
|
| bet | 1/3 | | Sana | 10.12.2023 | | Hajmi | 57,24 Kb. | | #115204 |
Bog'liq Betta yemirilishi. Betta yemirilish spektri. Neytrino
Betta yemirilishi. Betta yemirilish spektri. Neytrino
Reja:
Kirish.
Asosiy qism.
Bеta-yеmirilish
Bеta-yеmirilishlarda enеrgiya munosabatlari.
Bеta-turg’unlik sharti va yеmirilish turlari.
Bеta-spеktr va nеytrino
Xulosa.
Foydalanilgan adabiyotlar
Yadro kuchlari elektromagnit va gravitatsion kuchlarga mutlaqo o’xshamaydi. Bu kuchlar yadroning ikki zarrasi bir-biriga juda yaqin kelgandagina namoyon bo’ladi. Ikkinchidan, bu kuchlar almashinish xususiyatiga ega, ya’ni zarralar uzoqlashganda bir-biriga tortiladi, yaqinlashganda esa itariladi va zarralar bir-biriga aylanadi. Masalan, neytron protonga, proton esa neytronga aylana oladi. Demak, proton va neytron ayni bir zarraning ikki xil holatidir. Yadro tarkibida hech qanday o’zgarish ro’y bermaydi. Ba’zan, zarralar o’zaro almashinadi. Bunday hodisa beqaror yadrolardagina kuzatiladi. Radioaktiv yadrolar tarkibida yo neytron, yoki protonlar ortiqcha bo’ladi. Neytronlardan biri protonga aylansa, yadro turg’un holatga o’tadi. Bunda zaryadlar muvozanati saqlanishi uchun elektron yadrodan tez chiqib ketadi. Bu holda R nurlanish ro’y beradi. Agar yadroda ortiqcha protonlar bo’lsa, ulardan biri neytronga aylanishi mumkin. Bunda musbat elektron (pozitron) hosil bo’ladi va tez yadrodan chiqib ketadi. Neytronning o’zi beqaror zarradir. U uzoq vaqt yadrodan tashqarida bo’lsa, o’z-o’zidan proton va elektronga bo’linadi. Proton yadroning elektron qobig’idan elektron kamrashi natijasida proton neytronga aylanadi. Ko’pincha, yadroga eng yaqin K qobiqdan elektron K qamraladi, K qamrash deb shuni aytiladi. K qamrashda K qobiqdagi bo’shagan joyga yuqoriroq qobiqlardan elektronlar o’tadi, bunda foton ajraladi. Umuman olganda Beta-yemirilish jarayoni qator murakkab masalalarni o’z ichiga oladi. Bulardan biri yadrodan ajralib chiqayotgan elektron energiyasi masalasidir. R nurlanishda radioaktiv atomdan elektronlar katta energiya bilan otilib chiqadi. Bu elektronlar energiyasi har xil usullar bilan (masalan, magnit maydonida elektronlarning og’ishini o’lchash yo’li bilan) aniqlanadi. Kvant mexanika qonunlariga muvofiq, yadroda muayyan miqdordagina energiya bo’lishi kerak. Haqiqatan yadro yemirilishda diskret miqdordagi energiyaga ega bo’lgan A zarralar va U nurlar tarqatadi. Shu sababli R nurlanishda ham aynan shu holni kuzatish mumkin. Muayyan izotop yadrosi chiqaradigan elektronlar noldan maksimal qiymatgacha uzluksiz energiya taqsimotiga (spektrga) ega bo’ladi. Demak, energiya uzluksiz taqsimlanar ekan. Bizni energiya taqsimoti uzluksizligi emas, balki energiyaning qayoqqa sarf bo’lishi qiziktiradi. Odatda, ajralib chiqqan to’la energiya hisoblanganda u spektr qiymatiga teng bo’lib chiqadi va barcha elektronlar energiyasi yig’indisi umumiy energiya qiymatidan kam energiya bilan tarqaladi. Qolgan energiya qayoqqa ketadi? Energiyaning saqlanish qonuni Beta-yemirilishda buziladimi? Harakat miqdori momentining saqlanishi yoki Spin saqlanishi ham go’yo buzilgandek bo’ladi. V. Pauli Beta-yemirilishda saqlanish qonunlari go’yo buzilar ekan, demak, bu jarayon noto’g’ri talqin etilgan, deb fikr yuritdi. U yangi zarra paydo bo’lishini aytdi. Beta-yemirilishda kam energiyali va harakat miqdoriga ega neytral zarra ham ishtirok etadi. Lekin bu holni tajriba davomida kuzatish kiyin. Har bir jarayonda muayyan miqdorda energiya ajralib chiqadi va bu energiya zarralar orasida ixtiyoriy ravishda taqsimlanadi, elektronga esa, sharoitga qarab, shu energiyaning har xil ulushi to’g’ri keladi.
ẞ-zarra aynan elektron hisoblanadi. Ikkinchi tomondan ẞ-zarra yadroda tayyor holda mavjud emas. Yadro proton va neytronlardan iboratdir. Aytish mumkinki Beta-zarra yemirilish vaqtidagina paydo boʻladi.
Beta minus yemirilish hodisasi koʻrinishi
B-parchalanish uchun Kulon to'sig'ini muhokama qilib o'tirmasa ham bo'ladi. U faqat yadro ichida hosil bo'ladigan pozitron uchun mavjud. Bu yerda eng muhimi yadro ichida et uzoq qolib ketishini taqiqlashdir. B± parchalanishda 3 ta mahsulot hosil bo'ladi. Shuning uchun spektri uzluksiz. e-qamrashda esa 2 ta mahsulot hosil bo'ladi, spektri esa diskret. Umuman olganda B-parchalanish hodisasi qator murakkab muammolarning yechimini taqozo etadi. Bulardan ajralib chiqayotgan elektronlar energiyasidir. Radioaktiv atom ẞ-nurlar sochib parchalanganda elektonlar katta energiya bilan otilib chiqadi. Bu energiyani turli usul bilan magnit maydonda elektronlarning og'ishini o'lchash yo'li bilan aniqlash mumkin. Kvant nazariyasining asosiy qonunlariga ko'ra, yadroda muayyan miqdorda energiya bo'ladi. Haqiqatdan ham,yadro doim muayyan diskret miqdorda energiyaga ega bo'lgan alfa zarralar va gamma nurlar sochadi. Shu sababli ẞ-nurlanishda ham shu holning kuzatilishi zarur edi. Aniqlanishicha, muayyan izotop yadrosi chiqaradigan elektronlar noldan to maʼlum bir maksimal miqdorgacha bo'lgan uzluksiz energiya spektriga ega ekan. Tajribalar Beta - yemirilish spektri uzluksiz ekanligini ko'rsatdi. Bunda gap energiyaning qayerga isrof bo'layotganida hamdir. Bunda elektronlar o'rtacha qiymatdan kam energiya bilan tarqaladi. Shunday ekan qolgan energiya qayoqqa yo'qoladi degan savolning tug'ilishi tabiiy. Fizikaning asosiy qismi bo'lmish energiyaning saqlanish qonuni B- parchalanishda buziladi.Harakat miqdorining momentining saqlanish qonuni va spin qonuni ham buzilgandek ko'rinadi. Shuningdek ẞ-parchalanishda burchak momentining ma'lum bir ulushi ham yo'qolgandek bo'ladi.ẞ-parchalanish hodisasini to'gri sharhlash imkonini beradigan birorta zarrani o'ylab topish talab etiladi. Bu borada shvetsariyalik fizik Volfrang Pauli quyidagicha mulohaza yuritadi. Agar ẞ-parchalanish xususiyati saqlanish qonunlariga to'g'ri kelmas ekan,demak u jarayon noto'g'ri talqin etilgan. Parchalanish vaqtida va harakat miqdori kichik bo'lgan ko'zga ko'rinmas neytral zarra ham ishtirok etadi deyish mumkin.
(Remirilish, parchalanish)—atom yadrolarining elektron va antineytrino yoki pozitron va neytrino chiqarib radioaktiv yemirilishi (parchalanishi). Beta-yemirilishning uch tipi maʼlum: elektron yemirilish (neytronning protonga aylanishi), pozitron yemirilish (protonning neytronga aylanishi) va elektron qamrash. Elektronlar chiqarganda yayaro elementlarning davriy sistemasivya oʻzidan keyin turgan kimyoviy element izotopiga, pozitronlar chiqarganda oʻzidan oldin turgan element izotopiga aylanadi. Elektron Beta-yemirilishda yadro zaryadi 1 ga koʻpayadi, pozitron Beta-yemirilishda 1 ga kamayadi; massa soni oʻzgarmaydi. Beta-yemirilish yadro kuchlari muammosiga bogʻliq masalalardan biridir. Yadro kuchlari elektromagnit va gravitatsion kuchlarga mutlaqo oʻxshamaydi. Bu kuchlar yadroning ikki zarrasi bir-biriga juda yaqin kelgandagina namoyon boʻladi. Ikkinchidan, bu kuchlar almashinish xususiyatiga ega, yaʼni zarralar uzoqlashganda bir-biriga tortiladi, yaqinlashganda esa itariladi va zarralar bir-biriga aylanadi. Masalan, neytron protonga, proton esa neytronga aylana oladi. Demak, proton va neytron ayni bir zarraning ikki xil holatidir. Yadro tarkibida hech qanday oʻzgarish roʻy bermaydi. Baʼzan, zarralar oʻzaro almashinadi. Bunday hodisa beqaror yadrolardagina kuzatiladi. Radioaktiv yadrolar tarkibida yo neytron, yoki protonlar ortiqcha boʻladi. Neytronlardan biri protonga aylansa, yadro turgʻun holatga oʻtadi. Bunda zaryadlar muvozanati saqlanishi uchun elektron yadrodan tez chiqib ketadi. Bu holda Rnurlanish roʻy beradi. Agar yadroda ortiqcha protonlar boʻlsa, ulardan biri neytronga aylanishi mumkin. Bunda musbat elektron (pozitron) hosil boʻladi va tez yadrodan chiqib ketadi. Neytronning oʻzi beqaror zarradir. U uzoq vaqt yadrodan tashqarida boʻlsa, oʻz-oʻzidan proton va elektronga boʻlinadi. Proton yadroning elektron qobigʻidan elektron kamrashi natijasida proton neytronga aylanadi. Koʻpincha, yadroga eng yaqin Kqobiqdan elektron ʻKqamraladi, Kqamrash deb shuni aytiladi. Kkamrashda Kqobiqdagi boʻshagan joyga yuqoriroq qobiqlardan elektronlar oʻtadi, bunda foton ajraladi. Umuman olganda Beta-yemirilish jarayoni qator murakkab masalalarni oʻz ichiga oladi. Bulardan biri yadrodan ajralib chiqayotgan elektron energiyasi masalasidir. Rnurlanishda radioaktiv atomdan elektronlar katta energiya bilan otilib chiqadi. Bu elektronlar energiyasi har xil usullar bilan (mas, magnit maydonida elektronlarning ogʻishini oʻlchash yoʻli bilan) aniqlanadi (qarang Betanurlar detektoroʻ). Kvant mexanika qonunlariga muvofiq, yadroda muayyan miqdordagina energiya boʻlishi kerak. Haqiqatan yadro yemirilishda diskret miqdordagi energiyaga ega boʻlgan azarralar va unurlar tarqatadi. Shu sababli rayonurlanishda ham aynan shu holni kuzatish mumkin. Muayyan izotop yadrosi chiqaradigan elektronlar noldan maksimal qiymatgacha uzluksiz energiya taqsimotiga (spektrga) ega boʻladi. Demak, energiya uzluksiz taqsimlanar ekan. Bizni energiya taqsimoti uzluksizligi emas, balki energiyaning qayoqqa sarf boʻlishi qiziktiradi.
Odatda, ajralib chiqqan toʻla energiya hisoblanganda u spektr qiymatiga teng boʻlib chiqadi va barcha elektronlar energiyasi yigʻindisi umumiy energiya qiymatidan kam energiya bilan tarqaladi. Qolgan energiya qayoqqa ketadi? Energiyaning saqlanish qonuni Beta-yemirilishda buziladimi? Harakat miqdori momentining saqlanishi yoki spin saqlanishi ham goʻyo buzilgandek boʻladi. V. Pauli Beta-yemirilishda saqlanish qonunlari goʻyo buzilar ekan, demak, bu jarayon notoʻgʻri talqin etilgan, deb fikr yuritdi. U yangi zarra paydo boʻlishini aytdi. Beta-yemirilishda kam energiyali va harakat miqdoriga ega neytral zarra ham ishtirok etadi. Lekin bu holni tajriba davomida kuzatish kiyin. Har bir jarayonda muayyan miqdorda energiya ajralib chiqadi va bu energiya zarralar orasida ixtiyoriy ravishda taqsimlanadi, elektronga esa, sharoitga qarab, shu energiyaning har xil ulushi toʻgʻri keladi. Shunday qilib, Beta-yemirilishda p*rQe emas, balki p—>rQeQlskuzatiladi, bundar—proton, "—neytron, x— neytral zarra. E. Fermi bu zarrani "neytrino" deb atadi. Bu italyancha "neytroncha" demakdir. Hozir bu zarra "antineytrino" deyiladi. Proton parchalanishida paydo boʻlgan zarra "neytrino" deb yuritiladi. Formulada v—neytrino. Neytrino va antineytrinoning tinch holatda massasi boʻlmaydi
Elektron va antineytrino energiyalarining yigʻindisi neytron va proton massasining ayirmasidan iboratdir, lekin elektron energiyasi miqdori har xil boʻlishi mumkin, chunki har bir yemirilishda energiya har xil miqdorda taqsimlanadi. Ikki elektron chiqarish bilan (A, Z) yadro (A, ZQ2) yadroga aylansa, qoʻsh Beta-yemirilish sodir boʻladi. Bunda v va v (neytrino va antineytrino) ayniy yoki ayniy emasligiga qarab Beta-yemirilish ikki xil sxemaga ega boʻladi (qarang Radioaktivlik.
|
| |
