Білім және ғылым министрлігі а.Қ. Ахметов



жүктеу 13.36 Mb.
Pdf просмотр
бет24/29
Дата24.03.2017
өлшемі13.36 Mb.
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   29

393

болады.  Оларды изомерлер деп атайды.  Мысалы, 

Ц В г


  ядросыньщ екі 

изомерлері бар.  Оның бірінің жартылай ыдырау периоды  18  минут,  ал 

екін ш ісінікі-4 4  сағатқа тең.

Табиғатта  кездесетін  1500-дей  яд роны ң   б ір -б ір ін е н   айы р- 

машылықтары не Z  — де, не  А  -  да, немесе екеуінен де бірдей болады. 

Ш ам ам ен  алғанда,  ядролардың  1 /5 -і  т ұ р а қты   да,  қалғандары  

радиоактивті болып келеді.  Көптеген ядролар жасанды түрде ядролық 

реакциялардьщ көмегімен алынған.

Т а б и ға тта   т е х н е ц и й д е н   ( 

Te,  Z   = 4 3 )

  ж ә н е   п р о м е ти й д е н  

{Pm


  ,  Z   = 61)  басқа,  атомдық  нөмірлері  Z   бірден  басталып,  92-ге 

дейін жететін  элементтер  кездеседі.  Плутонийді 

(Pu,  Z  =

 94)  жасан­

ды түрде алғаннан кейін, ол табиғатта смола минералында өте аз мөлшер- 

де  болатындыгы  анықталды.  Қалған  трансурандық  (яғни  ураннан 

кейінгі)  элементтер 

( Z - і


  93-тен  1 0 7 -ге  дейін)  жасанды  түрде  әр 

түрлі ядролық реаюдиялардың көмегімен алынған.

Трансурандық элементтер  кю рий  (96C m ),  эйнштейний  (99 

Es), 


фермий (100 

Fm

 ) жэне менделеевий (101 



M d

 ) элементтерінің аттары 

атақты  ғалымдардың  П.  жэне  М .  Кюрилердің,  A.  Эйнш тейннің,  Э. 

Фермидің жэне Д.И .  Менделеевтің қүрметтеріне байланысты аталған. 

Лоуренсий  (103 

Lw

 )  элементі  циклотронды  ойлап  тапқан  ғалым  Э. 



Лоуренстің  қүрметіне  байланысты  аталса,  ал  Курчатовий  (104 

К и )  


өзінің  атын  атақты  кеңес  физигі  И.В.  Курчатовтың қүрметіне  байла­

нысты алған.

Кейбір трансурандық элементтер соның ішінде Курчатовий де, сол 

сияқты  106 жэне  107 элементтер де Дубно қаласындағы Біріккен ядро- 

лы қ зерттеулер институтындағы ядролық реакциялар лабораториясын­

да, кеңес ғалымы Г. Н.  Флеров жэне оның қызметкерлерінің жүмыста- 

рының нәтижесінде алынған.

Ядроның өлшемі. Ядроның өлшемі ядроньщ радиусымен сипаттала­

ды.  Ядроның шекарасы жуылған секілді  болғандықтан,  оны жуы қтап 

шар деп  қарауға  болады.  Демек,  сол  шардың радиусын  эмперикалық 

жолмен есептеуге болады, яғни

г = 1,3-


10-13 

А іп см =

1,3 

А хпферми



 

(74.9)


(ферми-ядролық  физикада  қолданьшатын  үзындықтың  бірлігі,  оның 

шамасы  Ю

13  см).  (74.9) ѳрнегінен ядроньщ кѳлемі ядродағы нуклон- 



дарға  пропорционал  екендігі  келіп  шығады.  Ш ы н   мәнінде  ядроны, 

егер 


г

  радиусы  бар  сфера десек жэне  сфера  г0  радиусы  бар  кіш кене 

шариктер түріндегі д   нуклондардан түрса,  онда ядроның көлемі үш ін

394


4 /3  (л:  r 3 ) =   Л  • 4 /3   (я

  г03 )  т е ң д іг ін   ж а зу ға   болады .  М ұ н д а ғы



r0  = 1 ,3 -1 0

13  см.



Я дроның  ты ғы зды ғы   өте  үлкен  шама,  ол  ж уы қта п   алғанда 

1,

8 •1017 



к г / м ъ

  — ке  тең және  барлық ядролар  үш ін   ол  түрақты.  Оны

М

 

肩 啊



 

17 


з

былай  анықтаиды:  р   -  —   = 

~  





‘  ~

 1,8 •10 

к г  



 м   .



  Мұндай

тығыздығы бар заттар табиғатта кездеспейді.

Ядроның  спині.  Нуклондардың  спиндері  қосыла  келіп  ядроның 

кортқы  спинін береді.  Н уклонның спині  1/ 2 -ге тең.  Сондықтан н у к­

лондар саны 

A

  тақ болғанда, ядро спинінің кванттық саны 



I

  бүтіннің 

жартысына,  ал 

A

  ж үп   болғанда  -  нөл  не  бүтін  санға  тең  болады. 



Ядроның  спиндері 

I

  бірнеше  бірліктен  аспайды.  Бүл ядродағы  нук- 



лоидардың  к ө п ш іл ігін ің   спиндері  антипараллель  болып,  бірін-бірі 

теңгереді.  Барлық ж ү п -ж ү п  адролардың (яғни ж ү п  санды протоны бар 

және ж ұп санды нейтрондары бар ядролар) спиндері нөлге тең болады.

F

  кванттық санымен анықталатын ядроның механикалық моменті



»

М / ,  



М ғ

  атомның  толық  импульс  моментіне  жэне 

М }

  электрон



қабықшасының моментіне қосындыланады.

Ядроның  жэне  электрондардьщ  магниттік  моменттерінің  өзара

әсерлесулері 

М ,


  және  М у  (яғни 

F  -


 тері  түрліше)  әр  түрлі  өзара 

бағытталған атомның күйіне сәйкес келгендіктен, сол атомның кү й ін ің

азғана айырмашылықтары бар энергиясы болады.  Сонымен 

f i L


  жэне

/л s


  моменттерінің өзара әсерлесулерінен спектрлердің жіңіш ке қүр ы -

лымдарының  пайда  болуы  т ү с ін д ір іл е д і.

^   және 



-дің  өзара

әсерлерінен атом спектрлерінің аса жіңішке қүрылымдары анықталады. 

Спектр сызықтарының аса жіңішке құрлымдарға жіктелуіне (ангстремнің 

бірнеше жүзден бір бөлігіне сэйкес) байланысты оны бақылау өте ж о­

гары ажыратқы штық күш і бар қүралдардың көмегімен жүргізіледі.

395


Ядрода  электр  зарядының  таралуы.  Ядро  бойынша  протонньщ 

электрлік зарядының таралуы жалпы түрде алганда, симметриялы емес. 

Бүл таралудың  сфералық-симметриялықтан  ауытқуының ѳлшемі яд­

роньщ 


Q

  квадрапольдық  электрлік  моменті  болып  табылады.  Егер 

зарядтың  тығыздығы  барлық  жерде  бірдей  болса,  онда 

Q

  тек ядро­



нын

 түрімен (формасымен) анықталады. Эллипсоидтық айналу түріндегі 



ядро үш ін

Q = ^ Z e ( b 2 - a 2).

М үндағы 

Ь

 -спиннің бағытындағы эллипстің жарты өсі, 



a

 — осы бағыт- 

қа  перпендикуляр  жарты  өс.  С пин  бағытында  созылған  ядро  үш ін 

b > а


 

ж ә н е  

Q > 0  .  Ал

 

о с ы



  б а ғ ы т т а   қ ы с ы л ғ а н   я д р о   ү

ш і н  


b < а

 

ж



э н е  

Q < 0  ■


 Ядрода заряд сфера  жағдайында таралғанда 

b = а


  жэне 

Q = 0 . 


Бүл ядроньщ спині  0  не  Й/2  болғанда дүрыс  болады.

§7Һ. Ядронын массасы жэне байланыс энергиясы

Тәжірибенің көрсетуіне қарағанда,  күрделі ядронын, 

т я


  массасы, 

әрқашанда, оның құрамына кіретін протондар мен нейтрондардың мас­

саларыньщ  қосындысынан  к іш і  болады.  М ү н ы ң   себебін  нуклон- 

дарды  ядроға  біріктіргенде,  сол  нуклондардың  бір-бірімен  байланыс 

энергиясыньщ  бөлініп  шығатындығымен  түсіндіруге  болады.  Демек, 

тыныштықта  тұрған  ядронын,  энергиясы,  тыныштықта  түрған  өзара 

әсерлеспеген нуклондардың энергияларыньщ қосындысынан мынадай 

шамаға аз болады



^байл  = ^ 2{[   Z m p  + ( A - Z ) m n  ] -   т я). 

(75.1)


Бұл  шама ядродағы  нуклондардың байланыс энергиясы болып та­

былады.  Сонымен 

ядроньщ  байланыс энергиясы  деп,  ядроны  оны  қүрай- 

тын нуклондарга бөлшектеуге қ а ж е т т і энергияның шамасын айтады.

Егер  (75.1)  ѳрнегіндегі  протон  массасы 

т р


 -ны   сутегі  атомыньщ 

массасымен 

т н

 -пен,  ал ядро  массасы 



т я

 -ны   атом  массасы 

т а

 -мен 


алмастырса,  одан теңбе-теқдік  ѳзгермейді.  Соньщ нэтижесінде  (75.1) 

тендеуі мына түрге келеді

^баш  = c 2{ [Z m H  + { A - Z ) m n] - m a

  }• 


(75.2)

Соңғы  өрнек  (75.1)  өрнекке  қарағанда  өте  ыңғайлы,  себебі  көбінесе 

анықтама кестелерде адролардың массасы емес, атомдардьщ массалары 

беріледі.

396


Бір нуклонның үлесіне тиісті байланыс энергиясын, яғни 

W6aül


 /  

A

шамасын  ядродағы  нуклондардың  меншікті  байланыс  энергаясы  деп 



атайды.  Оны 

е

  деп  белгілейді.



Мына шаманы

=  [Zmp  + (Л -  Z ) т п J -  т я 

(75.3)


ядроньщ масса ақауы деп атайды. Сонымен масса ақауы байланыс энер­

гиясымен мынадай қатынаста болады

А т   = 

(75.4)



Масса  ақауы  ядроньщ  байланыс  энергиясыньщ  өлшемі  болған- 

дықтан 


( А т

  мен 


арасындағы  қатысты)  оны  мынадай  тендеу

түрінде жазуға болады

W6aül= Usine2  =  [z   m p  + ( A - Z ) m n  ~ т я] с 2.

 

(75.5)



Ядролық физикада қолданылатьш массаньщ атомдық бірлігіне (м.а.б.) 

энергияньщ атомдық бірлігі  (э.а.б.)  сәйкес  келеді  (§  74-ті  қараңыз).

^Не

  ядросындағы нуклоңдардың байланыс энергиясын есептейік. 



Ядроның қүрамына екі протон  (Z   =  2)  жэне екі нейтрон  (A  -  Z   =  2) 

кіреді. 


^Не

  атомньщ  массасы  4,00260  м.а.б.  тең,  бұған  3728,0  МэВ

сэйкес  келеді.  'Я   сутегі  атомньщ  массасы  1,00815  м.а.б.  тең,  оған

938,7 МэВ сәйкес келеді ((74.1) өрнегін қараңыз).  Нейтронный, масса­

сы (74.6) өрнегіндегі мәнге тең.  Осы шамаларды  (75.2) өрнекке қойы п 

есептесек,  мынаны аламыз



W6aün

  = ( 2 - 9 3 8 , 7 +  2- 939,5) -  3728,0 



=

 28,4 


МэВ.

Гелий ядросыньщ бір нуклонына шаққанда келетін ядроньщ бай­

ланыс энергиясы 7,1  МэВ

Біз  жоғарыда  бір  нуклонның  үлесіне  тиетін  ядроньщ  байланыс 

энергиясын,  ядроньщ  менш ікті  байланыс  энергиясы  дегенбіз.  Сонда

оны 


e

  = 


W6aül

 /  


А

  деп  жазуға  болады.  Мүндағы 

е

  шамасы  орташа 



есеппен алганда 8  М эВ /нуклон болады.

397

е,мэв

75.1


75.1-суретінде эр түрлі химиялық элементтердің адросындағы нук- 

лондардың  орнықты  әр  түрлі  байланыстарын  сипаттайтын  менш ікті 

байланыс  энергиясыньщ 

A

  массалық  саннан  тәуелділігі  келтірілген. 



П е р и о д ты ң   ж ү й е н ің   орта  б ө л іг ін д е г і  э л е м ен тте р д ің   ядросы

(28  ( Л ( 1 3 8 ) ,яғни 

^ S i

 -деп  бастап 



{ЦВа

  -ға дейін  ең  орнықты  бо­

лып  саналады.  Бұл  ядроларда 

е

  8,7  М эВ /нукло н   шамасына  ж ақы н 



болады. Ядродағы нуклондар саны көбейген сайын м енш ікті байланыс 

энергиясы азая түседі.  Периодтық ж үйенің соңына қарай орналасқан 

химиялық  элементтердің  атом  ядросыньщ  (мысалы,  уран  ядросы)



менш ікті  байланыс  энергиясы 

е

  =  7,6 



М эВ

 /  


нуклон.

  Бүдан  біз  ауыр 

ядролардың бѳлшектенуі  кезінде,  энергияньщ бөлініп  шығуы  м үм кін 

болатындығын түсінеміз.  Мысалы, массалық саны  д   — 240  (меншікті 

байланыс  энергиясы   7,5  М э В )  бір  ядроны   м ассалы қ  сандары 

А 

= 1 2 0   болатын екі ядроға бөлгенде  (м енш ікті байланыс энергиясы



8,5  М эВ -ке тең)  240  М эВ  энергияньщ  босап  шығуына  әкеліп  соғады.

Сол  сияқты 

2

ХН

  сутегінің  екі  ауыр  ядроларын 



^Не

  гелий  ядросына

біріктіргенде 24 М эВ-ке тең энергия босап шығады.  Бүл жерде,  салыс­

тыру үшін көміртегінің бір атомын оттегінің екі атомымен біріктіргенде

(көмірдің 

С 0 2


 -ға дейін жануы),  небәрі  5  МэВ  энергия  бөлінетіндігін

398


кслтіруге болады.  7Ь.1-суретте массалық сандары аз аймақта м енш ікті 

байланыс энергияньщ үшкір “ найзалары” кездеседі. Ондай максимумдар

жұп санды протондары жэне нейтрондары бар ядролар 

{ ^ Н е ,

С , 


1^ 0 )  

үшін  ғана  тэн  болады.  Ал  минимумдар  тақ  санды  протондары  жэне 

нейтрондары бар ядроларға 

Li,  5В,  7N )

 тэн болады.

Берілген сызбадан тѳмендегідей ерекшеліктер байқалады:

а)  массалық  саны  40 < А  < 100  болатын  ядролардьщ  байланыс 

энергиялары максимал болады.  Сондықтан Менделеев кестесінің орта 

жерінде  орналасқан химиялық элементтердің ядроларының  м енш ікті 

байланыс энергиялары максималдық болды;

б)  массалық сандары  А  <  40  болатын ядролардьщ м енш ікті  бай­

ланыс энергиялары секірмелі түрде азаяды.

Одан эрі сызбадан мынаны байқауға болады. Ядронын, іш к і энер- 

I иясын босатуды екі тәсілімен жүргізуге  болады.  Олар:  ауыр ядролар­

ды  бөлу  (тізбекті  ядролық  реакция)  жэне  жеңіл  ядроларды  синтездеу 

(термоядролық реакция).

Егер ядроньщ 

~ ^ байл



  ең аз деген энергиясы болса,  онда ол 

негізгі  энергиялық  күйде  болады.  Егер  ядроның 

W > W

 

энергиясы 



болса,  онда о л қозған энергиялықкүйде болады. 

W  = 0


  жағдайыядро- 

иың  нуклондарға  бөлшектену  процессіне  сәйкес  келеді.  Тәжірибенің 

корсетуіне  қарағавда,  атомның  энергиялық  деңгейлері  бірлік  элект- 

рон-вольтқа  бір-бірінен  ажырап  түрса,  онда  ядроның  энергиялық 

деңгейлері бір-бірінен бірнеше мегаэлектрон-вольтқа қа ш ы қ түратын 

;ійырмашылықтары  болады.  М іне,  осымен  гамма  сәулелерінің  шығу 

гегі және қасиеттері түсіндіріледі.

Ядронын, байланыс энергиясы туралы деректер ядро қүрлысындағы 

кейбір зандылықтарды тағайындауға м үм кін д ік береді.

Берілген  изобарлар

  (Л  =  

const)  уиіін  орнықты ядродагы  протондар 

жэне  нейтрондар  санының  арасындагы  қаты стар  атом  ядросының  ор- 

нықтылыгының критерийі болып табылады.

Ядро  энергиясыньщ  минимум  шарты 

Z opH


  жэне 

A

  арасындағы 



қатынасқа алып келеді

z  


= —  

А   _____



орн  _  1,98 + 0,015А2/3  . 

(75.6)


399

A

 -н ің   к іш і жэне  орташа  мәндерінде,  орнықты ядролардьщ  про­

тондары м е н нейтрондарының саны шамамен бірдей, яғни Z  

~ A - Z  .

Z   ѳскен сайын протовдардың кулондық тебілу кү ш і Z ( Z  - 1 )~  Z "  

пропорци онал  түрде  өседі  (қо с   прото н н ьщ   өзара  әсерлесуінің 

нәтижесінде)  және  бүл  тебілуді  ядролық  тартылыспен  теңгеру  үш ін 

нейтрондар саны протондар санына қарағанда тез ѳсуі керек.

§76.  Атом ядросының  үлгілері

Ядро теориясын жасау жөніндегі талаптар екі маңызды қи ы н д ы қ- 

тарға  әкеліп  тіреді.  Олар  мынадай  е д і:1 ) нуклондар  арасывдағы  эсер 

ететін  күштер  туралы  мағлүматтың ж еткіліксіз  аз  болуы,  2)  көптеген 

денелердің (массалық саны 

А

  болатын ядро 



А

  денелер жүйесін құрай- 

ды)  квантты қ  есебінің  шектен  тыс  қолайсыз  үлкен  болуы.  Атомдағы 

динамикалық  орталық-ядро  болып табылады.  Оның  электрондармен 

өзара әсері негізгі және шешуші рөлді атқарады.  Электрондардьщ өза- 

ра бір-бірімен әсерлесулері ядро зарядының әсерін экрандау қүбылы- 

сына  әкеліп  тірейді.  Электрондар  ядроның  сфералық  симметриялық 

өрісінде  қозғалатындықтан,  ол  өрісті  ядоодан 

r

  қа ш ы қты қты ң   ска- 



лярлық функциясы болып табылатын 

V ( r )


 скалярлық потенциал түрінде 

кѳрсетуге болады. Ядро өрісінің сфералық симметриялылығы және У ( г )  

потенциалының салыстырмалы түрде алғавда қарапайымдылығы, атом­

ньщ  қабықш а  үлгісіне  негізделген,  атом  туралы  квантты қ  механика- 

л ы қ  есептің  (мысалы,  Шредингер  тендеуінің)  шешуін  елеулі  түрде 

жеңілдетеді. Атом ядросында белгілі фактылардың жиы нты ғын есепке 

алған к ү н н ің  өзінде,  онда оқшауланған орталық дене ж о қ,  себебі ядро 

қүрамына кіретін барлық нуклондар тең праволы болып табылады.

Атом  ядросыньщ  құрылы мы н  және  қасиеттерін  ж ан-ж ақты   білу 

үш ін,  ядроның физикалық әр түрлі үлгілерін  пайдалану керек.

М ұнд ай  түрдегі  үлгілерді  атом  ядросы ны ң  қүр ы л ы м ы   мен 

қасиеттерін түсіндіруге  пайдаланудың нәтижесі  көптеген түсініктерді 

айқындап береді.  Қандай  үлгі  болмасын ядроньщ қасиеті туралы  фи­

зика  саласында  қандай  мағлұматтар  белгілі  болса,  ол  сол  бағыттағы 

барлық ғылыми негіздер мен қорытындыларға сүйенеді.

Алайда,  қаншалықты қарапайым үлгі болса да,  өте күрделі квант­

ты к механикалық жүйе болып табылатын, ядроның барлық қасиеттерін 

түгелдей ашып, көрсете алмайды.  Сондықтан бірде-бір үлгіні қағидаға 

айналдыруға болмайды. Қандай үлгі болмасын оның қолданылуы ш ек­

телген болады. Демек, эр үлгін ің  ѳзіне тэн параметрлері болады,  олар­

дьщ мәндері төжірибемен үйлесетіндей етіп алынады.

400


Жалпы  физика  курсыньщ   саласындағы  ядронын,  б ү гін гі  таңда 

кездесетін  барлық  улгілерін  сипаттап  жату  м үм кін  емес.  Сондықтан 

біз ядроньщ тамшы және қабы қш а улгілеріне ғана тоқталамыз.

Тамшы үлгісі.  Ядроның  бүл  үлгісін  1939  ж.  Я.И.  Френкель  үсын- 

ған болатын.  Кейіннен оны Н. Бор және т.б. ғалымдар дамытты. Ядро­

ньщ бүл үлгісінің пайда болуына түрткі болған  1938 ж.  неміс ғалымда- 

ры Ган және Штрассман ашқан уран ядросыньщ,  оны нейтрондармен 

атқылағанда, бөлінуі жөніндегі жаңалық болатын. Сонда ядроның құра- 

мындағы нуклондарды ұстап тұратын ядролық күштердің эсер радиу­

сы өте аз болады екен. Іс жүзінде, эр нуклон өзінің ж ақы н көрш ісімен 

озара  әсерлесетіндігі  анықталды.  М іне,  ядролық  күштердің  осындай 

қасиеттерін кеңес ғалымы Я.И.  Френкельге,  ядроны сүй ы қ тамшысы 

түрінде  қарауға  м үм кін дік  берді.  С үйы қ  тамшылары  тек  қана  өзінің 

жақын көршілерімен әсерлеседі. Демек, ядроның сүйы қ тамшысымен 

уқсастығы мынада екен.  С үйы қты ң қүрамындағы бөлшектер-молеку- 

лалар  және  соған  үқсас  ядродағы  нуклондар  арасындағы  өзара  эсер 

күштері өте қы сқа қаш ы қты қтан эсер ететівдігінде.  Сонымен қатар, іс 

жүзінде,  әр  түрлі  ядролар  затының  тығыздығының  бірдейлігі,  ядро 

затының  шектен  тыс  өте  аз  сығылатындығы.  Олай  болса,  сондай  сы- 

ғылмаушылық  қасиет  сүйықта  да  бар.  М іне,  осындай  үқсастықтар, 

ядроны зарядталған тамшыға теңеуге негіз болды.

Тамшы үлгісі ядродағы бөлшектердің байланыс энергиясын есеп­

теу үш ін  жартылай  эмперикалық  өрнекті шығаруға м үм кін д ік береді. 

Сонымен қатар бұл үлгі көптеген қүбылыстарды түсіндіруге көмектесті, 

бұл жерде мысал үш ін ауыр элементтердің ядросының бөліну процесін 

келтіруге болады.

Қабықша үлгісі.  Қазіргі кездегі ядроның қабықша үлгісі  1948-1949 

жж. пайда болды. Осы үлгінің дамуына елеулі үлес қосқан физиктер М. 

Гепперт-Майер (Чикаго),  О.  Гаксель,  И.  Иенсен  (Гейдельберг) жэне Г. 

Зюсс бодды. Бүл үлгі бойынша нуклондар орталық симметриялы ѳрісте 

бір-бірінен  тәуелсіз  қозғалып  жүреді  деп  есептелінеді.  Осыған  сәйкес 

Паули принципіне бағынатын нукловдармен толған (нукловдардьщ спині 

1/2  екенін  еске  сала  кетейік)  дискретті  энергиялық  деңгейлер  (атом 

деңгейлеріне үқсас) болады. Бүл деңгейлер қабықшаларга топталады. Ол 

қабықшаларда  белгілі  бір  нуклондар  саны  бола  алады.  Нуклондармен 

толық толған қабықша ерекше орнықты болып шығады.

Тиісті тәжірибелердің қорытындыларына қарағанда,  мүндай ерек­

ше орнықты ядроларға протондар саны, немесе нейтрондар саны (не­

месе осы екеуі де)

2



8

20



28,  50,  82,126

26-27

401


болып келетін ядролар жатады екен.  Бул сандарды физиктер сиқьфлы 

деп атады.  Протондар  саны  Z   немесе  нейтрондар  саны 

N

  сиқырлы 



болған  жағдайда  (яғни  өте  орнықты  ядролар),  ядролар  да  сиқырлы 

болады.  Ядроның  Z  -де  жэне 

N

 - і  де  сиқырлы  болса,  онда  оны  екі 



ретті сиқырлы деп атайды.

Е кі ретті сиқырлы ядролардьщ бізге бесеуі белгілі,  олар:



\ Н   (Z =  2 , N  =  2), 

хІО  (Z = 8 , N  = 8),

20

 Ca (Z  



= 20,  N  =

  2 0 ) ,

Ca

  (Z  



= 2 0 ,N  =

  28


) ,

20slP b ( Z   = S 2 ,N   = 126),

бүл ядролар ерекше орнықты.

Қабықша үлгісінің бір ерекшелігі ол көптеген тәжірибелердің қоры- 

тындыларын бірдей қөзқарас тұрғысынан түсіндіруге м үм кіндік береді.

Қабықша үлгісінің авторлары  М.  Гепперт-Майерге жэне  Н.  Иен- 

сенге  физика  саласындағы  ашылған  осы  жаңалықтары  үш ін   Нобель 

сыйлығы  берілді.  Ядроның  қабықш а  үлгісін  одан  әрі  теория  жүзінде 

негіздеу және дамыту кеңес ғалымы академик А.Б.  Мигдельдің есімімен 

байланысты.

§77.  Ядролық күштер

Ядродағы  нуклондардың  өте  үлкен  байланыс  энергиясыньщ  бо­

луы  нуклондар  арасында  үдайы  өте  интенсивті  өзара  әсерлесудің  бар 

екендігін көрсетеді.  Бүл өзара әсерлесудің сипаты тартьшыс болып та­

былады.  Протондар  арасында өте  күш ті кулондық тебілу кү ш і  болға- 

нына қарамастан, тартылыс кү ш і нуклондарды бір-бірінен  ~ 10  13  см 

қаш ы қты қта үстап тұрады.  Нуклондар  арасындағы осындай ядролық 

өзара әсерлесулердікүшті өзара эсерлесулер деп атайды.  Енді осы ядро- 

л ы қ  өзара  әсерлесулерді  ядролық  күштер  өрісінің  көмегімен  сипат- 

тайық.  Ол үш ін осы күштердің айрықша белгілеріне тоқталамыз.

1 .Ядролық  күштер  қысқа  әсерлесушілер  болып  табылады.  Олар­

дын, әсерлесу радиусының реті  10  13  см.  Осы  10—

13  см-ден аз қа ш ы қ- 

тықта нуклондардың бір-біріне тартылуы тебілуге ауысады.

2. К үш ті өзара әсерлесу нуклондардың зарядтарынан тәуелсіз. Про­

тондар мен протондардың, протондар мен нейтрондардың ең соңында 

нейтрондар мен нейтрондардың арасында эсер ететін ядролық күштердің 

шамалары  бірдей.  Ядролық  күш тердің  мұндай  қасиетін  зарядтан 

тәуелсіздігі деп атайды.

402


3. Ядролық күштер нукловдардьщ спивдерінің өзара бағытталуынан 

 i  тәуелді.  Мысал  үш ін,  егер  нейтрон  мен  протонньщ  спиндері  бір- 



Оіріне  паралель  болса,  онда  екеуі  бірігіп,  сутегінің  ауыр  ядросы дейт- 

іюнды (немесе дейтонды) түзеді.

4.  Ядролық  күштер  орталықтанған  (центрлік)  емес.  Оларды  н ук- 

лондардың орталығын (центрлерін) қосатын түзудің бойымен бағыттал- 

ган  деп  көзге  елестетудің  еш  м үм кіндігі  ж оқ.  Ядролық  күштердің 

орталықтық еместігі,  бүл күштердің нуклондарының спиндерінің бағ- 

дарлануынан тәуелді болуынан келіп шығады.

5.  Ядролық  күштердің қанығу қасиеттері де  бар  (бүл ядродағы  әр 

бір  нуклон,  шектелген  нуклондар  санымен  әсерлеседі  деген  мағына- 

да).  Қанығудың  байқалуы,  ядрода  нуклондар  саны  өскенде,  нуклон- 

дардьщ байланыс энергияларыньщ ѳзгеріссіз ѳспей түрақты болып қалуы- 

иан. Сонымен қатар, ядролық күштердің қанығуы ның болуының тағы 

бір себебі, ядроның көлемінің оны құрайтын нуклондар санына пропор- 

ңионалдығы.

Қазіргі  таңцағы  көзқарас  бойынша,  күш ті  өзара  әсерлесулердің 

болуы мезондар  деп аталатын аралық бөлшектердің ядродағы нуклон- 

дар арасында, олардың бір-бірімен аса шеберлікпен (виртуальды) алма- 

с:

у  продестерін ж үргізуі  болып табылады.  Бұл  процестің мәнін дүрыс 



гүсіну  үш ін   квантты қ  электродинамикалық  көзқарас  түрғысынан 

.шектромагниттік өзара әсерлесулерді қарастырайық.

Заряд талған  б ө л ш е кте р   ара сы н д ағы   өзара  эсерлесулер 

илектромагниттік өріс  арқылы жүреді.  Біз  бүл  өрістің  өзін фотондар- 

дың жиынтығы  түрінде  қарауға  болатынын  білеміз.  Квантты қ  элект- 

родинамика т үсін ігі бойынша,  екі зарядталған бөлшектер арасындағы 

озара  эсерлесулер  процесі  фотондардьщ  алмасуымен  жүреді.  Әрбір 

болшек өзінің айналасында  фотон шығарып және ж ұты п өріс жасай­

ды.  Өрістің  басқа  бөлшекке  әсерін  бірінш і  бөлшек  шығарған  фотон­

дардьщ  бірінің  сол  екінш і  бөлшектің жұтуынан  білуге  болады.  М ұны  

дәл  осы  күйінде  түсіну  дүрыс  болмаған  да  болар  еді.  Тікелей  өзара 

осерлесулерді жүргізетін  фотондар  нақты  фотондар  емес,  виртуальды 

деп  саналады.  Квантты қ  механикада  бѳлшекті  виртуальды  деп  атау, 

онын, бар болуға тиіс деген уақыттың ѳзінде, ешоір жерде байқалмауын 

айтады.  Осы тұрғысынан алғанда виртуальды бөлшектерді ойдан шы- 

гарьшған деп атауға болады.

“ Виртуальдық”  деген  терминді  дүрыс  түсіну  ү ш ін   тыныштықта 

гүрған электронды қарастырайық.  Оның айналасындағы кеңістікте өріс 

іудыруын,  мынадай теңцеу түрінде көрсетуге болады

е~ 

е~ + Й


Каталог: fulltext -> buuk
buuk -> Л I м а. Ақтанова алалар әдебиеті (Қазақ балалар драматургиясы мәселелері) Оқу қуралы ifb u a h t p j f б а с п а с ы астана-2011
buuk -> Г. К. Сатыбалдиева биология гылымдарының кандидаты
buuk -> Монография «Тұран-Астана»
buuk -> Микркезз алматы
buuk -> Б. Р. К,ожахметова МӘШҺҮр жүсіп
buuk -> Іллаев, Ғ. У. Уәлиев, Н. Д. Абдуллина ж л т л т л fee
buuk -> Физиологиясы
buuk -> Д. филология ғьш ы мдары ны ң кандидаты
buuk -> Әдістемесі тұрдалиева Г. Ж. Тұрдалиева бастауыш
buuk -> Мемлекеттік тілде оқымайтын


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   29


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет