Қазақстан республиасының
Дәріс № 12 Қолданбалы ядролық физиканың физикалық негіздері
жүктеу/скачать 0,92 Mb.
|
аза стан республиасыны
| Дәріс № 12 Қолданбалы ядролық физиканың физикалық негіздері
Жоспары: Ядролық нұрдың затпен әсерлесуі. Зарядталған бөлшектердің ортамен әсерлесуі. Энергияның атомды иондау мен қоздыруға шығыны. Нұрлану шығындары. Вавилов Черенков нұрлануы. Серпімді шашыратылу. Зарядталған бөлшектердің жүрімдері. Нейтрондардың затпен әсерлесулері. Нейтрондардың баяулауы. Жылулық және резонанстық нейтрондар. Жылулық нейтрондардың диффузиясы. Ядролық нұрлардың тірі организмге әсері. Дозиметрия мен ядролық нұрлардан қорғанудың элементтері. Бүгінгі күнгі физиканың негізгі мәселесі барлық фундаментальдық өзара әрекеттесудің теориясын біріктіріп, олардың біртұтас теориясын жасау. Қазірдің өзінде электромагниттік және әлсіз өзара әрекеттесуді біріктірген теория жасалды. Бұл фундаментальды өзара әрекеттесу төменгі энергияларда біртұтас электрәлсіз әрекеттесудің әртүрлі көріністерін суреттейді және олардың арасындағы айырмашылық бөлшектердің энергиялары өскен сайын бірте-бірте жойыла бастайды. Электрлік және күшті өзара әрекеттесуді бір электрядролық өзара әрекеттесу ретінде қарастыратын (“ұлы біріктіру”) жұмыстар да бар. Ендігі кезек- табиғатта белгілі төрт фундаментальдық өзара әрекекеттесудің біртұтас теориясын (“кеңітілген супергравитация”) дүниеге келтіру. Нуклидтің, яғни, басқалардан А және Z мәндері бөлек ядролардың активтілігі деп, 1 секунд ішінде ыдыраған ядролар санын айтады: . (27.4) Белсенділіктің АХ жүйесіндегі өлшем бірлігі- беккерель (Бк), 1 с ішінде бір ыдырау болатынын көрсетеді. Ядолық физикада системадан тыс өлшем бірлігі пайдаланылады, ол- кюри (Ки): 1 Ки = 3,7.1010 Бк. Ядролардың ыдырауы ығысу ережесімен іске асады, ол бойынша ыдыраудың нәтижесінде қандай ядро пайда болатынын көрсетеді: α-ыдырауы үшін: ZXA → Z-2YA-4 + 2He4. (1) β- ыдырауы үшін: ZXA → Z+1YA + -1e 0. (2) Гамма сәуле шығару. сәуле –радиоактивтіліктің дербес түрі емес, ол тек және -ыдырауларымен қабатта пайда болады, сондай-ақ ядролық реакцияларда, зарядталған бөлшектер тежелгенде, олар ыдырағанда және т.б. пайда болады. спектрі сызықты. спектр-бұл кванттар санының энергиясы бойынша бөлінуі. спектрдің дискреттілігі, атом ядроларының энергетикалық күйлерінің дискреттілігін сипаттайды. сәулесі аталық ядро емес, балалық ядро шығарады. Балалық ядро түзілген кезде ол қозған күйінен (қозған атомның өмір сүру уақыты ) негізгі күйге сәулесін шығарып көшеді. сәулесінің өтімділік қабілеті жоғары. Сондықтан ол гамма-дефектоскопияда қолданылады. Ол гамма сәуленің әр түрлі орталарда бірдей қашықтыққа таралғанда түрліше жұтылуына негізделген. сәуленің (сондай-ақ басқа да иондаушы сәулелердің) затқа әсер иондаушы сәуленің дозасымен сипатталады. Оның мынадай түрлері бар: жұтылған сәуле дозасы-сәуле энергиясының сәулеленген заттың массасына қатынасына тең физикалық шама. Жұтылған сәуле дозасының энергиясы – грей (Гр): 1Гр = 1 Дж1кг. Сәуленің экспозициялық дозасы. Оның өлшем бірлігі рентген (Р): Кл/кг. ауаны сәулелендіргенде босаған электрондар туғызған бір таңбалы барлық иондардың электрлік зарядтардың қосымдысының осы ауаның массасына қатынасы. Биологиялық доза-сәуленің ағзаға тигізетін әсерін сипаттайтын шама. Бірлігі рентгеннің биологиялық эквиваленті: Дж/кг. Сәуле дозасының қуаты-сәуле дозасының сәулелену уақытына қатынасына тең шама. Оның түрлері: жұтылған доза қуаты (Гр/с); 2) экспозициялық доза қуаты (А/кг). Қатты денеде байланысқан атом ядроларының дененің ішкі энергиясының өзгерісін туғызбайтын кванттарды серпімді шығаруын (жұтуын) Мёссбауэр эффектісі деп аталады. Мұнда тебілудің импульсі мен энергиясы квантты шығарған бір ядроға емес бүкіл торға тұтас беріледі. Ал кристалдың массасы жек ядро массасынан әлдеқайда үлкен. Сондықтан тебілу энергисының шығыны аз болады да, тебілу серпімді болады. Мёссбауэр эффектісі ғылым мен техникада әр текті өлшеулер жүргізудің нәзік «аспабы» болып табылады. Радиоактивтік сәулелер мен бөлшектерді бақылаудың және тіркеудің тәсілдері: 1.Сцинтилляциялаушы есептегіш – негізгі элементі сцинтиллятор (кристаллофосфор) және фотоэлектрондық көбейткіш болып табылатын ядролық бөлшектердің детекторы. Ол әлсіз жарық жарқылын электрондық аппаратура тіркейтін электрлік импульстерге түрлендіруге мүмкіндік. 2. Вильсон камерасы – шыны цилиндрден және оған тығыз тиіп тұратын поршеннен, цилиндр ішінде орналасқан судың немесе спирттің буымен қаныққан газдан (He,Ar) тұрады. Ондағы аса қаныққан бу арқылы өткен бөлшектің ізі тіркеледі. 3. Импульстік иондаушы камера – жұмысы зарядталған бөлшектердің газды иондауына негізделген детектор. Нейтрондар – электрлік бейтарап бөлшектер бола отырып кулондық тебу күшіне ұшырамайды, сондықтан олыр ядроға оңай еніп кетеді де, әр түрлі ядролық түрлендірулер туғызады. Нейтрондардың әсерінен болатын ядролық реакцияларды зерттеу ядролық физиканың дамуында ғана зор роль атқарып қойған жоқ, сонымен бірге ядролық реакторлардың пайда болуына жеткізді. Нейтрондардың әсерінен болатын ядролық реакциялар: жалпы формула жүктеу/скачать 0,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|