А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
118
119
жартысына тең (атом ядросының спині оны құраушы нуклондардың спиндерінің
қосындысына тең).
АТОМ ЯДРОЛАРЫНЫҢ БӨЛІНУІ – атом ядроларының бірнеше жеңілірек
ядроларға (жарықшақтарға), көбінесе массалары бойынша бір-біріне қарайлас
екі ядроға бөлшектенуі. 1939 ж. неміс физиктері: Отто
Ган (1879 – 1968) мен
Фриц
Штрассман (1902–1980) уранды нейтрондармен атқылағанда сілтілі
элементтер ядроларының, дербес жағдайда Ва элементінің ядросының пайда
болатынын айғақтаған. Көп ұзамай австриялық физик Лизе
Мейтнер (М а й т-
н е р) (1878 – 1968) мен ағылшын физигі Отто
Фриш (1904 – 1979)
235
U (уран
235-тің) ядросының нейтронның әсерінен екі жарықшаққа ыдырайтынын
(бөлшектетінін) анықтаған және осы бөлшектенудің алғашқы түсініктемесін
тұжырымдаған. 1940 ж. кеңес физигі Геор-
гий
Флеров (1913 – 1990) пен К.А. Пет-
ржак бірлесіп, уран ядросының өздігінен
ыдырауын ашқан. Ядроның ыдырауының
басталар кезінің алдындағы жағдайға
жеткізу үшін
ыдыратылулық тосқауыл
деп аталған потенциалдық тосқауылды жеңу
үшін қосымша белгілі шамалы энергияның
шығындалуы қажет. Осы энергияны ядроның
сырттан алуы қажет (мысалы, нейтронды
қармау арқылы). Ядроның өздігінен ыдырау
жағдайында тосқауыл арқылы туннелдік сүзу
жүзеге асырылады. Ауыр ядролы массалардың
ыдырауынан пайда болған жарықшақтардың
массаларының қосындысынан бастапқы
ядро массасынан артық болады. Ядролардың
ыдырауы кезіндегі массалар айырымы –
шығындалатын энергияға сәйкес болады. Олай
болса, энергияның бір бөлігі жарықшақтардың
кинетикалық энергиясы түрінде бөлінеді, осы энергия ыдырауы сәтіндегі энергия
жарықшақтардың электрстатикалық тебілістеріне тең болады. Жарықшақтардың
кинетикалық энергиясының қосындысының ыдырайтын ядроның массалық
саны А-ның (атомдық масса) өсуіне байланысты біршама артады және уран
мен трансурандық элементтер үшін жуық шамамен 200 МэВ-ке тең болады.
Жарықшақтар ортаны иондандыра, қыздыра және құрылымды бұза отырып тез
Ауыр уран –
235
U ядросының бөл-
шектенуі (n – жарықшақтар шыға-
ратын нейтрондар)
А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
118
119
тежеледі. Ыдырау жарықшақтарының кинетикалық энергиясын пайдалану есебінен
ортаны қыздыру – ядролық энергияны пайдаланудың негізі болып табылады.
Ыдырау жарықшақтары
қоздырылған күйлерде пайда болады. Қоздырылған
жарықшақтардың энергиясы олардың нейтрондар (бөліну нейтрондары)
шығаруының нәтижесінде кемиді. Ыдырау нейтрондарының энергетикалық
шамаларының орташа мәні 1,3 МэВ
максвеллдік энергия деп есептеуге бола-
ды. Қоздыру энергиясы ядродан нейтрондардың ажырап шығуына (ыдырауына)
қажет энергиядан кем болған жағдайда нейтрондардың эмиссиясы (шығарылуы)
тоқтайды да γ-кванттар шыға бастайды. Орташа есеппен бір акті кезінде 8–10
γ-квант шығарылады.
Жарықшақтардың жекелеген бөлініп шығу актілерінде пайла болатын масса-
лары, зарядтары және энергиялары әртүрлі болады. Бір акті кезінде бөлініп шыға-
тын нейтрондар саны (υ) да кездейсоқ ауытқуларға
ұшырайды.
235
U-ды (уран-235-ті) баяу нейтрондармен
атқылағанда орташа есеппен υ=2,5 нейтрон бөлініп
шығады. Ауыр элементтер үшін υ артатын болады. Ν
нейтрон саны 1-ден артқан кезде ядролық тізбекті
реакцияны жүзеге асыру мүмкіншілігі туады.
Атом ядроларының ыдырау теориясын 1939 ж. дат
физигі Нильс
Бор (1885–1962) мен американ физигі
Джон
Уилер (1911 – ?) және кеңестік физик Яков
Френкель (1894 – 1952) тұжырымдаған. Бұлар ядроның тамшылық моделін
дамытқан, бұл моделде атом ядросы электрмен
зарядталған сығылмайтын сұйық
түрінде қарастырылған. Нуклондарға бір-бірін теңгеретін ядролық күштер: тар-
тылыс және ядроны жаруға бағытталған бір-бірін тебетін электрлік күштер әсер
етеді. Тамшылық модел ядроның орташа алынған қасиеттерін ғана сипаттайды.
АТОМ ЯДРОСЫНЫҢ ИЗОМЕРИЯСЫ (грекше «изос – тең» + «мерос – үлес,
бөлік») – атомның кейбір ядроларында салыстырмалы түрде ұзағырақ мерзімді
«өмір сүруі» болатын метатұрақты күйінің болуы. Кейбір атом ядросының «өмір
сүру» уақыты әртүрлі бірнеше изомерлік күйі болады. Бұл құбылысты табиғи
радиоактивтік ядролар үшін 1921 ж. неміс физигі Отто
Ган (1879 – 1968), ал
жасанды радиоактивтік ядролар үшін 1935 ж. кеңес физиктері: Игорь
Курчатов
(1903 – 1960), Лев
Мысовский (1888 – 1939) ашты. Изомериялық күйлер тұрақты
изотоптарда кездеседі. Изомерлердің ыдырауы γ-сәулелер мен
конверсиялық
электрондар шығарумен қабаттасып өтеді. Осының нәтижесінде аз энергиялы
Бөлшектенетін
ядроның
бөлшектену тосқауылы
А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
120
121
күйдегі ядро пайда болады. Кей кездері бета-ыдыраудың пайда болуы ықтимал.
Ауыр элементтердің изомерлері өздігінен ыдырауға ұшырауы да мүмкін. Атом
ядросының изомериясы ядролардың құрылымдарының ерекшеліктеріне де
тәуелді. Изомериялық күй ядроның γ-квантты шығару арқылы аз энергиялы
күйге ауысуы қиын жағдайда пайда болады. Бұл жайт көбінесе осы күйлердегі
ядролар спиндерінің мәндерінің өте үлкен айырмашылығының болуына байла-
нысты. Егер екі күйдің энергияларының айырмашылығы аз болса, онда γ-квантты
шығару ықтималдығы аз болады да осының салдарынан қозған күйдің жартылай
ыдырауы ұзақ болады.
АУА – Жер атмосферасы құралатын газдар қоспасы (құрамында азот – 78,08%,
оттек – 20,95%, инертті газдер мен сутек – 0,94%, көмірқышқыл газы – 0,03%,
аздаған – азон, т.б. газдар). Орташа молекулалық массасы жуық шамамен – 29
атомдық бірлікке тең. 0°С-тағы ауаның теңіз деңгейіндегі қысымы 101325 Па (1
ат немесе 760 мм сынап бағанына тең). 1 л ауаның қалыпты жағдайдағы шартты
массасы 1,2928 грамға тең; қалыпты қысымдағы сұйық ауаның қайнау температу-
расы 83 К. Кризистік (шұғыл өзгерістік) температурасы 140,7°С, кризистік қысымы
3,7 МН/м
2
. Есептеу жұмыстарында ауаны идеал газ ретінде қарастыруға болады.
АУЫР ЛЕПТОН (τ) – массасы шамамен 1,8 ГэВ-ке тең лептон; мұны
1975 ж. американ физигі М.
Перл басқарған топ қарама-қарсы электрон-пози-
трон шоқтарының соқтығысуы тәжірибелері кезінде анықтаған. Позитрон-
ның электронмен соқтығысуы кезінде τ
–
және оның антибөлшегі τ
+
жұбы пайда
болған.
АУЫРЛЫҚ КҮШ – жер бетіне тақау аймақтағы кез келген материалдық
бөлшекке әсер ететін Жердің тарту күші (F) мен Жердің тәуліктік айналу
эффектісі ескерілген ауыспалы инерция күшінің
(J
ауыс
) геометриялық қосындысы ретінде анықталатын
күш ( P). Жер бетінің берілген нүктесіндегі ауырлық
күші тік бағытталған, осы бағытқа перпендикуляр
жазықтық –
көкжиектік жазықтық болып та-
былады. λ және φ бұрыштары (сызбаға қараңыз)
геоорталықтық және астрономиялық ендіктерді
анықтайды. J
ауыс
= mhω
2
(мұндағы m – бөлшектің
массасы, h – бөлшектің жер өсінен қашықтығы, ω –
Жердің өз өсінен айналуының бұрыштық жылдамдығы) ω
2
шамасы F-тен аз шама
болғандықтан ауырлық күші Жердің тарту күшінен айырмашылығы аз болады. Жер
полюсінен экваторға қарай жылжыған кезде J
ауыс
күшінің артуына және F күшінің
Достарыңызбен бөлісу: |