1. Атом ядросының құрамы, зарядтары, массасы

Ядролық реакциялардың механизмдері. Құрам ядро моделі

жүктеу/скачать 3,96 Mb. бет 35/56 Дата 16.12.2022 өлшемі 3,96 Mb. #162957 түрі Құрамы

Бұл бет үшін навигация:

• Құрама ядро механизмі.

38.Ядролық реакциялардың механизмдері. Құрам ядро моделі.Ядролық реакциялар кезінде ядроның ішінде күрделі құрылымдық өзгерістер өтеді. Ядроның құрылымын бейнелегендегі сияқты ядролық реакциялар туралы есепті дәл шешу мүмкін емес дерлік. Сондықтан, ядроның құрылымын сипаттағанда әртүрлі моделдерді қолданған сияқты, ядролық реакцияларды сипаттау үшін әртүрлі механизмдер қолданады. Ядролық реакциялардың әртүрлі механизмдері ұсынылған. Біз олардың бастыларын қарастырамыз. Бұл бапта олардың жіктелуі қарастырылып, әрқайсысы егжей-тегжейлі келесі баптарда талданады. 1936-жылы Нильс Бор ядролық реакцияның құрама ядролық механизмін ұсынды. Ол бойынша ядролық реакция екі кезеңмен өтеді. Бірінші кезенде тиетін бөлшек пен нысана ядро құрама ядро құрады. Екінші кезеңде құрама ядро ыдырайды (5.54) Әрине, бұл механизмді қолдану үшін құрама ядроның өмірі жеткілікті ұзақ, ядролық әсерлесуге тән уақытқа қарағанда мәңгі дерлік болуы керек. Құрама ядро арқылы өтетін реакциялардың екі түрі болады: резонанстық және резонанстық емес. Ядролардың қозған күйлеріне (кейбір нық емес ядролардың негізгі күйлеріне де) табиғи ен Г тән. Ядроның деңгейлерінің ара қашықтығы  мен деңгейдің Г енінің ара қатынасына байланысты ядроның спектрі дискретті (  Г) және үздіксіз (  Г) болады. Егер реакция барысында аралық (құрама)ядро спектрдің дискретті бөлігінде туса, реакция резонанстық, ал үздіксіз бөлігінде туса резонанстық емес болады. Егер тиетін бөлшектің ядромен әсерлесу уақытты сипаттық ядролық уақыттан көп үлкен болмаса, әсерлесу механизмі мүлдем басқаша болады. Олардың ішіндегі талдауға ең оңайы тіке реакциялар. Тіке реакцияларда тиетін бөлшектер бір-екі нуклонмен ғана соқтығысып, басқаларына тимей өтіп кетеді. Мысалы, (p,n) реакциясы кезінде протон бір ғана нейтронға тиіп, оны ядродан жұлып шығаруы мүмкін. Тіке реакциялардың ішінде жұлу (d,p),(d,n) және оған қарсы іліктіру (p,d),(n,d) реакцияларын ерекше бөледі. Тіке реакциялар қатарына тиген бөлшек ядродан бірнеше нуклоннан тұратын бөлшек жұлып шығаратын жаңқалау реакциясын да жатқызады. Әрине, шектік, құрама ядролық реакциялар мен тіке реакциялардың арасында жататын реакциялар да кездеседі. Ондай реакцияларды тепе-теңдік алдылық реакциялар деп атайды. Ядролық реакциялардың аталғандардан басқа механизмдері де бар. Резонанстар бойынша орташаланған серпімді шашыратылуды оптикалық моделмен түсіндіреді. Онда ядро түсетін бөлшектердің де Бройль толқынын жұта және сындыра алатын тұтас орта ретінде қарастырылады. Егер тиетін бөлшек зарядталған және ауыр (протондар, альфа-бөлшектер мен әсіресе иондалған ауыр ядролар) болса, онда кулондық қоздыру мүмкін болады. Бұл қоздыру кезінде бөлшек ядроға тым жақындамай-ақ, оған өзінің кулондық өрісімен ғана әсер етеді. Құрама ядро механизмі. Бұл механизм бойынша ядролық реакция екі сатыдан тұрады. Бірінші (жылдам) сатыда бөлшек ядроға өтіп, ядро оны қарпиды. Осының нәтижесінде қозу энергиясы (5.55) құрама жүйе (аралық,құрама, компаунд ядро) пайда болады. Күшті әсерлесу салдарынан қозу энергиясы барлық нуклондарға тез бөлініп таралып кетеді. Сондықтан, әр нуклонның энергиясы оның ядродан атылып шығуына жеткіліксіз болады. Бұл жағдай қайтадан бір нуклонның (немесе басқа бөлшектің) энергиясы ядроны тастап ұшып шығуға жеткілікті болғанша, ұзақ уақытқа созылады. Ядроның қозуының солуының тағы бір әдісі гамма-нұрлану да 10-13-10-14 с уақытта өтеді. Бұл уақыттар ядролық 10-21с уақыттан көп үлкен. Осыдан, аралық ядроның өмірі сонша ұзақ, ол өзінің қалай пайда болғанын “ұмытып” қалады. Сондықтан, оның қасиеттері (энергиясы, моменті мен жұптылығы) оның қалай пайда болғанына (реакцияның түріне) тәуелсіз болады. Жеткілікті ұзақ  (аралық ядроның өмірінің ұзақтығы) уақыт өткеннен кейін реакцияның екінші сатысы аралық ядроның ыдырауы өтеді. Оның ыдырау ықтималдылығы . Ядроның ыдырау жолдары әртүрлі болуы мүмкін: -нұрлану, протондық, нейтрондық ыдырау және т.б. Осыдан ыдырау ықтималдылығын үлестік ықтималдылықтардың (5.56) қосындысы түрінде жазады. Үлестік ықтималдылық ыдыраудың берілген бір жолын сипаттайды. Ядроның берілген арна арқылы ыдырауының салыстырмалы ықтималдылығы (5.57) мұнда Гі-аралық ядроның деңгейінің і-ыдырауға үлестік ені. Бор механизмі бойынша ядролық реакцияның екі сатысы өзара тәуелсіз өтеді. Сондықтан реакциясының қимасын (5.58) түрінде жазуға болады. Га/Г-ядроның кірістік арнамен ыдырауының салыстырмалы ықтималдылығы. Шығыстық арналардың үлестік ендері, демек, ыдыраудың толық ені де, кірістік арнаның қандай екеніне тәуелсіз. Осыдан дәл сондай аралық ядро арқылы өтетін, тек басқа кірістік арналы (5.59)реакцияның қимасы жүктеу/скачать 3,96 Mb. Достарыңызбен бөлісу: