Ilmiybaza.uz
‘‘Yadro va elementar zarralar fizikasi’’ fanidan
“ZARRA ENERGIYASINING ATOMLARNI IONIZATSIYALASH VA
UYG‘OTISHGA SARF BO‘LISHI ZARYADLANGAN ZARRALARNING
MUHIT BILAN O‘ZARO TA’SIRI”
mavzusida tayyorlagan
Ilmiybaza.uz
1
ZARRA ENERGIYASINING ATOMLARNI IONIZATSIYALASH VA
UYG‘OTISHGA SARF BO‘LISHI ZARYADLANGAN ZARRALARNING
MUHIT BILAN O‘ZARO TA’SIRI
Kirish
I.Bob Yadro nurlanishlarning moddalar bilan tasiri va energiyani yo’qolishi.
1.1 Yadro nurlanishlarining moddalar bilan ta’sirlashuv turlarini tushuntirish.
1.2 Ionizatsiya energiya yо‘qotish va uning tomonlari.
II.Bob Radiatsiya va Vavilon-Cherenkov nurlanishi.
2.1 Radiatsiya energiya yо‘qotish.
2.2 Vavilov-Cherenkov nurlanishi.
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar
Ilmiybaza.uz
2
KIRISH
Mustaqillik yillarida ta’lim tizimini rivojlantirish eng muhim jarayonlardan
biri hisoblanmoqda. Bu borada mamlakatimizda "Jamiyatni axborotlashtirish va
axborot texnologiyalarini yanada rivojlantirish to’g’risida"gi qarori, "Ta"lim
to’g’risida"gi qonun va "Kadrlar tayyorlash Milliy Dasturi"ning yakuniy bosqichini
amalga oshirishda axborot texnologiyalarini ta’lim jarayoniga tadbiq etish bo’yicha
bajarilishi lozim bo’lgan vazifalaming naqadar dolzarbligidan dalolat beradi.
Bugungi
kunda
mamlakatimizda
yoshlar
ta’lim-tarbiyasiga
kata
e’tibor
qaratilmoqda. Chunki Prezidentimiz Islom Karimov ta’kidlaganidek “Kelajak
yoshlar qo’lida”. Yugori malakali, rivojlangan mamlakatlar bilan raqobatbardosh
bo’ladigan kadrlami yetishtirib chiqarish, albatta oliy ta"lim tizimiga katta
mas’uliyat yuklaydi. Bu mas’uliyatni bajarish uchun esa zamonaviy innovatsion
texnologiyalar muhim ahamiyat kasb etadi.
Mavzuning dolzarbligi. Yadro fizikasi sohasi bugungi kunda dunyoning
dolzarb muammolarini hal qilishga yordam bermoqda. Shuning uchun ham bu
fanning ma’no-mohiyatini, asosini talnbalar tushuna olishlari shart.
Ma"lumki, yadro fizikasi - atom yadrosining tuzilishi, uning xususiyatlari,
yadro kuchlarining tabiati, yadro jchidagi zarralarning o’zaro ta’sir qonunlari va
yadrolaming parchalanishi, o’zgarishi haqidagi fandir. Yadro fizikasi fizikaning
shiddat bilan rivojlanayotgan tarmog’i hisoblanadi. Fizikadan mutlaqo uzoq
bo’lgan kishilar ham bu ajoyib soba yutuqlariga befarq qaray olmaydilar.
Har qanday jarayonning tarixiy taraqqiyot bosqichini o’rganish bu
jarayonning zamonaviy fan asosidagi rivojlanish darajalarini belgilaydi. Shu nuqtai
nazardan, bugungi kunds ma"lum bo "lgan yadro reaksiyalari ham Koinot dastlab
paydo bo 'Igan holatda qanday yuz berganligi va u vaqtlarda qanday jarayonlar
bo"lib o’tganligini bilish juda muhim hisoblanadi.
Ilmiybaza.uz
3
Koinotning ilk davrlaridagi jarayonlar tabiatning eng birlamchi "qurilish
g’ishtlari’ning paydo bo’lishi va vaqt o’tishi bilan murakkab sistemalar (og’ir
elementar zarralar, yadrolar, atomlar va molekulalar) hosil bo"lishiga olib kelgan.
Koinotning ilk davrlaridigi jarayonlami o rganishdia asosan Katta porthsh
nazariyasi, Qaynoq Koinot modeli, Buyuk birlashtirish nazariyasi asosiy o’rinni
cgallaydi.
Kurs ishining vazifalari: Zamonaviy fan asosida Koinotning shakllanishida
va evolyutsiyasida “Katta portlash” standart model qitib olingan. Bu model asosida
qo 'qqisdan bo'lgan “Katta portlash” bizning dunyoning yaralishiga sabab bo’ldi.
Shuning uchun bu fakt bizni o’rab turgan butun borliqning sababidir. Bunday
portlash natijasida cheksiz zichlik va temperatura, ya’ni umumlashtirib aytganda
vakuumni integrallash xarakteristikasi vujudga keldi. “Katta portlash” sodir bo 'lgan
dastiabki vaqtlarda elektron va kvarklar paydo bo’lgan. Vagt o’tgani sayin kvarklar
birlashib proton va neytronlami hosil qilgan. Koinot paydo bo"lganining 1 -
sekundida vodorod va geliy yadrolari, keyinchalik esa vodorod va geliy atomlari
tashkil topgan. Biz o’rganishimiz kerak. bo "lgan jarayonlar 3-minutda sodir bo"lgan
yadro reaksiyalari hisoblanadi. Bu vaqtida sodir bo’lgan yadro reaksiyalari dastlab
vodorod va geliy yadrolari hosil bo"lishiga olib kelgan va keyinchalik ular
ishtirokida yuz bergan.
Tadqiqot obekti. Oily ta’lim bakalavriat bosqichida fizika kursining “Atom
yadrosi va elementar zarralar fizikasi” bo’limini “Elementar zarrachlarning
saqlanish qonunini” o’qitilish jarayoni.
Mavzuning predmeti. Kurs ishini bajarishda “Elementar zarralar fizikasi”
bo’limining o’qitilishi, mazmuni, zamonaviy ahamiyati va ped.texnologiyalardan
unumli foydalanishdan iborat.
Tadqiqot metodi. Tadqiqot ishining bajarilishida muammoga oid ilmiy,
ilmiy – uslubiy ishlar va adabiyotlarni taxlili, hamda tadqiqot natijalarini
umumlashtirish va matematik – statistik ishlov berish metodlaridan foydalanildi.
![Ilmiybaza.uz
4
Kurs ishining hajmi: Kurs ishi kirish ,2 ta bob 4 ta bo’lim ,foydalanilgan
adabiyotlar va xulosadan iborat.
I BOB 1.1 Yadro nurlanishlarining moddalar bilan ta’sirlashuv turlarini
tushuntirish.
Yuqori energiyali xar xil nurlanishlar manbai yadro yemirilish-lari,
reaksiyalari, zaryadli zarralar tezlatgichlari hamda kosmik nurlar hisoblanadi. Bu
nurlanishlarning zaryadli yoki zaryadsiz, energiyalarining katta-kichik bо‘lishiga
qarab ta’sirlashayotgan muhit atomlari bilan tur-licha ta’sirlashadilar. Shuning
uchun
yadro nurlanishlarining moddalar bilan ta’sirlashuvini о‘rganish,
ta’sirlashuvdagi muhitning xususiyat-larini (massasi, zaryadi, zichligi…) va
nurlanishlar xususiyatlarini (za-ryadi, energiyasi, intensivligi) aniqlash imkoniyatini
beradi. Ta’sirla-shuvga kо‘ra muhit ichki tuzilishi, mustahkamligi, tarkibi, biologik
xusu-siyatlarining о‘zgarishi, bundan tashqari, nurlanishlardan himoyalanish va
nurlanishlarni qayd qilishlik imkoniyatini beradi. Yadroviy nurla-nishlarning
moddalar bilan ta’sirlashuv qonunlarini о‘rganish yadro fi-zikasining amaliy
maqsadlarda qо‘llanish asosini yaratadi.
Yadro nurlanish zarralari muhit atomlari bilan kuchsiz, elekt-romagnit
va kuchli-yadroviy о‘zaro ta’sir kuchlari vositasida ta’sirlasha-dilar.
Zaryadli ogir zarralar va gamma fotonlar muhitdan о‘tishda ta’sir-
lashuvni asosan elektromagnit ta’sirlashuv bilan amalga oshiradi, kuch-li yadroviy
ta’sirlashuvda qatnashmaydi, chunki qisqa masofada ta’sirla-shadi, bundan tashqari,
yadroda elektronlar z-qadar kо‘pdir.
Yadro nurlanishlar energiyasi (0,01-0,1 MeV dan GeV gacha)
atomlarda elektronlar ionizatsiya energiyasidan (I=13,5Z eV) juda katta bо‘lgani
uchun elektronning atom qobigida boglanish energiyasini e’tiborga ol-masdan
elektronni erkin deb qarash mumkin.
Zarralar muhit bilan turlicha ta’sirlashadilar. Zarralarning mu-hit bilan
ta’sirlashuv mexanizmini zaryadli yengil (elektron, pozitron), ogir (elektron,
pozitrondan boshqa) zarralar va gamma kvantlarga ajra-tish mumkin. [9]](/media/image/zarra-energiyasining-atomlarni-ionizatsiyalash-va-uygotishga-sarf-bolishi-zaryadlangan-zarralarning-muhit-bilan-ozaro-tasiri786page_5.png "Ilmiybaza.uz
4
Kurs ishining hajmi: Kurs ishi kirish ,2 ta bob 4 ta bo’lim ,foydalanilgan
adabiyotlar va xulosadan iborat.
I BOB 1.1 Yadro nurlanishlarining moddalar bilan ta’sirlashuv turlarini
tushuntirish.
Yuqori energiyali xar xil nurlanishlar manbai yadro yemirilish-lari,
reaksiyalari, zaryadli zarralar tezlatgichlari hamda kosmik nurlar hisoblanadi. Bu
nurlanishlarning zaryadli yoki zaryadsiz, energiyalarining katta-kichik bо‘lishiga
qarab ta’sirlashayotgan muhit atomlari bilan tur-licha ta’sirlashadilar. Shuning
uchun
yadro nurlanishlarining moddalar bilan ta’sirlashuvini о‘rganish,
ta’sirlashuvdagi muhitning xususiyat-larini (massasi, zaryadi, zichligi…) va
nurlanishlar xususiyatlarini (za-ryadi, energiyasi, intensivligi) aniqlash imkoniyatini
beradi. Ta’sirla-shuvga kо‘ra muhit ichki tuzilishi, mustahkamligi, tarkibi, biologik
xusu-siyatlarining о‘zgarishi, bundan tashqari, nurlanishlardan himoyalanish va
nurlanishlarni qayd qilishlik imkoniyatini beradi. Yadroviy nurla-nishlarning
moddalar bilan ta’sirlashuv qonunlarini о‘rganish yadro fi-zikasining amaliy
maqsadlarda qо‘llanish asosini yaratadi.
Yadro nurlanish zarralari muhit atomlari bilan kuchsiz, elekt-romagnit
va kuchli-yadroviy о‘zaro ta’sir kuchlari vositasida ta’sirlasha-dilar.
Zaryadli ogir zarralar va gamma fotonlar muhitdan о‘tishda ta’sir-
lashuvni asosan elektromagnit ta’sirlashuv bilan amalga oshiradi, kuch-li yadroviy
ta’sirlashuvda qatnashmaydi, chunki qisqa masofada ta’sirla-shadi, bundan tashqari,
yadroda elektronlar z-qadar kо‘pdir.
Yadro nurlanishlar energiyasi (0,01-0,1 MeV dan GeV gacha)
atomlarda elektronlar ionizatsiya energiyasidan (I=13,5Z eV) juda katta bо‘lgani
uchun elektronning atom qobigida boglanish energiyasini e’tiborga ol-masdan
elektronni erkin deb qarash mumkin.
Zarralar muhit bilan turlicha ta’sirlashadilar. Zarralarning mu-hit bilan
ta’sirlashuv mexanizmini zaryadli yengil (elektron, pozitron), ogir (elektron,
pozitrondan boshqa) zarralar va gamma kvantlarga ajra-tish mumkin. [9]")
Ilmiybaza.uz
4
Kurs ishining hajmi: Kurs ishi kirish ,2 ta bob 4 ta bo’lim ,foydalanilgan
adabiyotlar va xulosadan iborat.
I BOB 1.1 Yadro nurlanishlarining moddalar bilan ta’sirlashuv turlarini
tushuntirish.
Yuqori energiyali xar xil nurlanishlar manbai yadro yemirilish-lari,
reaksiyalari, zaryadli zarralar tezlatgichlari hamda kosmik nurlar hisoblanadi. Bu
nurlanishlarning zaryadli yoki zaryadsiz, energiyalarining katta-kichik bо‘lishiga
qarab ta’sirlashayotgan muhit atomlari bilan tur-licha ta’sirlashadilar. Shuning
uchun
yadro nurlanishlarining moddalar bilan ta’sirlashuvini о‘rganish,
ta’sirlashuvdagi muhitning xususiyat-larini (massasi, zaryadi, zichligi…) va
nurlanishlar xususiyatlarini (za-ryadi, energiyasi, intensivligi) aniqlash imkoniyatini
beradi. Ta’sirla-shuvga kо‘ra muhit ichki tuzilishi, mustahkamligi, tarkibi, biologik
xusu-siyatlarining о‘zgarishi, bundan tashqari, nurlanishlardan himoyalanish va
nurlanishlarni qayd qilishlik imkoniyatini beradi. Yadroviy nurla-nishlarning
moddalar bilan ta’sirlashuv qonunlarini о‘rganish yadro fi-zikasining amaliy
maqsadlarda qо‘llanish asosini yaratadi.
Yadro nurlanish zarralari muhit atomlari bilan kuchsiz, elekt-romagnit
va kuchli-yadroviy о‘zaro ta’sir kuchlari vositasida ta’sirlasha-dilar.
Zaryadli ogir zarralar va gamma fotonlar muhitdan о‘tishda ta’sir-
lashuvni asosan elektromagnit ta’sirlashuv bilan amalga oshiradi, kuch-li yadroviy
ta’sirlashuvda qatnashmaydi, chunki qisqa masofada ta’sirla-shadi, bundan tashqari,
yadroda elektronlar z-qadar kо‘pdir.
Yadro nurlanishlar energiyasi (0,01-0,1 MeV dan GeV gacha)
atomlarda elektronlar ionizatsiya energiyasidan (I=13,5Z eV) juda katta bо‘lgani
uchun elektronning atom qobigida boglanish energiyasini e’tiborga ol-masdan
elektronni erkin deb qarash mumkin.
Zarralar muhit bilan turlicha ta’sirlashadilar. Zarralarning mu-hit bilan
ta’sirlashuv mexanizmini zaryadli yengil (elektron, pozitron), ogir (elektron,
pozitrondan boshqa) zarralar va gamma kvantlarga ajra-tish mumkin. [9]
![Ilmiybaza.uz
5
Zaryadli zarralar muhitdan о‘tishda atom elektronlari va yadro elekt-
romagnit maydoni bilan о‘zaro ta’sirlashuvida energiyasini atomni о‘yg‘o-tish yoki
ionizatsiyalashga sarflaydi, yengil zaryadli zarralar esa bu may-donda tormozlanishi
natijasida о‘z energiyasining bir qismini yо‘qoti-shi mumkin.
Yengil zarralarning tormozlanish tufayli yо‘qotgan nurlanishga
tormozli nurlanish yoki radiatsion nurlanish deb ataladi. Bu nurlanishda uzluksiz
spektrli gamma nurlanish hosil bо‘ladi. Zaryadli zarralar energiyasi juda katta
bо‘lganda shaffof muhitdan о‘tishda Vavilov-Cherenkov nurlanishiga о‘z
energiyasini yо‘qotishligi mumkin.
Gamma nurlar о‘z energiyalarini asosan fotoeffekt, kompton ef-fekt,
elektron-pozitron juftini xosil qilish jarayonlariga sarflaydi. Agar gamma foton
energiyasi juda katta E>10 MeV bо‘lganda fotoyadro reaksiyalarini hosil qilishligi
mumkin.
Neytronlarning moddalar bilan ta’sirlashuvi muhit atom yadrolari bilan
kuchli о‘zaro ta’sirlashuv tufayli rо‘y beradi.
Yuqori energiyali ogir zaryadli zarra muhitdan о‘tishda о‘z kulon
maydoni bilan atom elektronlariga ta’sir etib energiyasini ionizatsiya-lashga
sarflaydi. Bu jarayonda kulon ta’sir kuchining uzoq masofagacha ta’sirlasha olish
xususiyatiga ega bо‘lganligidan zarra kо‘plab elekt-ronlar bilan ta’sirlashadi.
Muhitga tushuvchi zarra zaryadi Ze, massasi M, tezligi v, elektronga yaqin kelish
masofa b bо‘lsin. Ionizatsiya energiya formulasini keltirib chiqarishda quyidagi
mulohazalardan foydalana-miz.
1)
Zarraninng elektronlar bilan ta’sirlashuvini klassik fizika qonunlari
asosida tushuntiriladi Pb>>h.
Atom elektronlarining tezligi ve, tushuvchi zarra tezligidan juda ham kichik
v>>ve, ta’sirlashuv vaqtida elektron joyidan qо‘zg‘almas, siljimaydi deb qaraladi.
e
e
m E
E M
. [6]
2)
Elektron atomda erkin deb qaraymiz.](/media/image/zarra-energiyasining-atomlarni-ionizatsiyalash-va-uygotishga-sarf-bolishi-zaryadlangan-zarralarning-muhit-bilan-ozaro-tasiri786page_6.png "Ilmiybaza.uz
5
Zaryadli zarralar muhitdan о‘tishda atom elektronlari va yadro elekt-
romagnit maydoni bilan о‘zaro ta’sirlashuvida energiyasini atomni о‘yg‘o-tish yoki
ionizatsiyalashga sarflaydi, yengil zaryadli zarralar esa bu may-donda tormozlanishi
natijasida о‘z energiyasining bir qismini yо‘qoti-shi mumkin.
Yengil zarralarning tormozlanish tufayli yо‘qotgan nurlanishga
tormozli nurlanish yoki radiatsion nurlanish deb ataladi. Bu nurlanishda uzluksiz
spektrli gamma nurlanish hosil bо‘ladi. Zaryadli zarralar energiyasi juda katta
bо‘lganda shaffof muhitdan о‘tishda Vavilov-Cherenkov nurlanishiga о‘z
energiyasini yо‘qotishligi mumkin.
Gamma nurlar о‘z energiyalarini asosan fotoeffekt, kompton ef-fekt,
elektron-pozitron juftini xosil qilish jarayonlariga sarflaydi. Agar gamma foton
energiyasi juda katta E>10 MeV bо‘lganda fotoyadro reaksiyalarini hosil qilishligi
mumkin.
Neytronlarning moddalar bilan ta’sirlashuvi muhit atom yadrolari bilan
kuchli о‘zaro ta’sirlashuv tufayli rо‘y beradi.
Yuqori energiyali ogir zaryadli zarra muhitdan о‘tishda о‘z kulon
maydoni bilan atom elektronlariga ta’sir etib energiyasini ionizatsiya-lashga
sarflaydi. Bu jarayonda kulon ta’sir kuchining uzoq masofagacha ta’sirlasha olish
xususiyatiga ega bо‘lganligidan zarra kо‘plab elekt-ronlar bilan ta’sirlashadi.
Muhitga tushuvchi zarra zaryadi Ze, massasi M, tezligi v, elektronga yaqin kelish
masofa b bо‘lsin. Ionizatsiya energiya formulasini keltirib chiqarishda quyidagi
mulohazalardan foydalana-miz.
1)
Zarraninng elektronlar bilan ta’sirlashuvini klassik fizika qonunlari
asosida tushuntiriladi Pb>>h.
Atom elektronlarining tezligi ve, tushuvchi zarra tezligidan juda ham kichik
v>>ve, ta’sirlashuv vaqtida elektron joyidan qо‘zg‘almas, siljimaydi deb qaraladi.
e
e
m E
E M
. [6]
2)
Elektron atomda erkin deb qaraymiz.")
Ilmiybaza.uz
5
Zaryadli zarralar muhitdan о‘tishda atom elektronlari va yadro elekt-
romagnit maydoni bilan о‘zaro ta’sirlashuvida energiyasini atomni о‘yg‘o-tish yoki
ionizatsiyalashga sarflaydi, yengil zaryadli zarralar esa bu may-donda tormozlanishi
natijasida о‘z energiyasining bir qismini yо‘qoti-shi mumkin.
Yengil zarralarning tormozlanish tufayli yо‘qotgan nurlanishga
tormozli nurlanish yoki radiatsion nurlanish deb ataladi. Bu nurlanishda uzluksiz
spektrli gamma nurlanish hosil bо‘ladi. Zaryadli zarralar energiyasi juda katta
bо‘lganda shaffof muhitdan о‘tishda Vavilov-Cherenkov nurlanishiga о‘z
energiyasini yо‘qotishligi mumkin.
Gamma nurlar о‘z energiyalarini asosan fotoeffekt, kompton ef-fekt,
elektron-pozitron juftini xosil qilish jarayonlariga sarflaydi. Agar gamma foton
energiyasi juda katta E>10 MeV bо‘lganda fotoyadro reaksiyalarini hosil qilishligi
mumkin.
Neytronlarning moddalar bilan ta’sirlashuvi muhit atom yadrolari bilan
kuchli о‘zaro ta’sirlashuv tufayli rо‘y beradi.
Yuqori energiyali ogir zaryadli zarra muhitdan о‘tishda о‘z kulon
maydoni bilan atom elektronlariga ta’sir etib energiyasini ionizatsiya-lashga
sarflaydi. Bu jarayonda kulon ta’sir kuchining uzoq masofagacha ta’sirlasha olish
xususiyatiga ega bо‘lganligidan zarra kо‘plab elekt-ronlar bilan ta’sirlashadi.
Muhitga tushuvchi zarra zaryadi Ze, massasi M, tezligi v, elektronga yaqin kelish
masofa b bо‘lsin. Ionizatsiya energiya formulasini keltirib chiqarishda quyidagi
mulohazalardan foydalana-miz.
1)
Zarraninng elektronlar bilan ta’sirlashuvini klassik fizika qonunlari
asosida tushuntiriladi Pb>>h.
Atom elektronlarining tezligi ve, tushuvchi zarra tezligidan juda ham kichik
v>>ve, ta’sirlashuv vaqtida elektron joyidan qо‘zg‘almas, siljimaydi deb qaraladi.
e
e
m E
E M
. [6]
2)
Elektron atomda erkin deb qaraymiz.
Ilmiybaza.uz
6
Muhitga tushuvchi zarra zaryadi Ze, massasi M, tezligi v, elektronga eng
yaqin kelish masofasi b bо‘lsin (1-rasm). Zarra massasi M>>me elektron massasidan
katta
bо‘lgani
uchun
elektronlar
bilan
ta’sirlashuvda
о‘z
yо‘nalishini
о‘zgartirmasdan tо‘g‘ri chiziq bо‘yicha harakatlanib, zarraning elektron bilan
ta’sirlashuvi 2b masofagacha bо‘lsin.
(Zarrani atom bilan tasirlashuvi)
Dastlab zarraning alohida elektron bilan о‘zaro ta’sirini kо‘rib chiqaylik.
Zarraning harakat trayektoriyasiga tik yо‘nalishda elektronga bergan impulsi:
F dt
P
(1)
bо‘ladi. Zarra elektronga yaqinlashganda va undan uzoqlashganda ta’sir kuchi
yо‘nalishi qarama-qarshi bо‘lgani uchun zarra impulsining parallel tashkil etuvchisi
nolga teng bо‘ladi.
0
||
||
F dt
P
(2)
Shuning uchun ionizatsiyani zarra impulsining tik
P tashkil etuvchisi
vujudga keltiradi. Њzaro ta’sir vaqti
b
t
2
(3)
zarracha tomonidan elektronni itaruvchi kulon kuchi
2
2
b
ze
F
(4)
Elektronning zarracha tomonidan olgan impulsi
![Ilmiybaza.uz
7
b
Ze
b
b
Ze
t
F
P
2
2
2
2 2
[7]
(5)
Elektronning (5) impulsiga mos keluvchi olgan energiyasi
2
2
4
2
2
2
2
|
1
2
2
1
)
(2
2
b
m
e
Z
m
b
Ze
m
P
E
e
e
e
(6)
Shunday qilib (6) ifoda zaryadli zarra trayektoriyasidan b-masofada joy-
lashgan atom elektronining olgan yoki zarraning elektronga bergan ener-giyasini
ifodalaydi. [5]
Zaryadli zarra muhitdan о‘tishda trayektoriyasidan b uzoqliqda db qa-
linlikda va dx uzunlikda joylashgan silindr ichidagi barcha elektronlar bilan
ta’sirlashadi (2-rasm).
(𝒅𝒙 uzunlikda joylashgan silindr ichida barcha elektron bilan tasirlashuvi)
Bu elektronlar soni
e
e
bdbdxn
Vn
2
bu yerda
bdbdx
V
2
qо‘-
rilayotgan silindr devorining hajmi, ne-elektronlar konsentratsiyasi. Zarraning
barcha elektronlar bilan ta’sirlashganda yо‘qotgan energiyasi. [4]
b dx
db
m
n Z e
E n V
E
e
e
e
2
4
2
|
4
(7)
Uzunlik birligida yо‘qotgan zarraning solishtirma ionizatsiya energiyasi:
b
db
m
Z e
n
dx
dE
e
ион
2
2 4
4
(8)
1.2 Ionizatsiya energiya yо‘qotish va uning tomonlari.](/media/image/zarra-energiyasining-atomlarni-ionizatsiyalash-va-uygotishga-sarf-bolishi-zaryadlangan-zarralarning-muhit-bilan-ozaro-tasiri786page_8.png "Ilmiybaza.uz
7
b
Ze
b
b
Ze
t
F
P
2
2
2
2 2
[7]
(5)
Elektronning (5) impulsiga mos keluvchi olgan energiyasi
2
2
4
2
2
2
2
|
1
2
2
1
)
(2
2
b
m
e
Z
m
b
Ze
m
P
E
e
e
e
(6)
Shunday qilib (6) ifoda zaryadli zarra trayektoriyasidan b-masofada joy-
lashgan atom elektronining olgan yoki zarraning elektronga bergan ener-giyasini
ifodalaydi. [5]
Zaryadli zarra muhitdan о‘tishda trayektoriyasidan b uzoqliqda db qa-
linlikda va dx uzunlikda joylashgan silindr ichidagi barcha elektronlar bilan
ta’sirlashadi (2-rasm).
(𝒅𝒙 uzunlikda joylashgan silindr ichida barcha elektron bilan tasirlashuvi)
Bu elektronlar soni
e
e
bdbdxn
Vn
2
bu yerda
bdbdx
V
2
qо‘-
rilayotgan silindr devorining hajmi, ne-elektronlar konsentratsiyasi. Zarraning
barcha elektronlar bilan ta’sirlashganda yо‘qotgan energiyasi. [4]
b dx
db
m
n Z e
E n V
E
e
e
e
2
4
2
|
4
(7)
Uzunlik birligida yо‘qotgan zarraning solishtirma ionizatsiya energiyasi:
b
db
m
Z e
n
dx
dE
e
ион
2
2 4
4
(8)
1.2 Ionizatsiya energiya yо‘qotish va uning tomonlari.")
Ilmiybaza.uz
7
b
Ze
b
b
Ze
t
F
P
2
2
2
2 2
[7]
(5)
Elektronning (5) impulsiga mos keluvchi olgan energiyasi
2
2
4
2
2
2
2
|
1
2
2
1
)
(2
2
b
m
e
Z
m
b
Ze
m
P
E
e
e
e
(6)
Shunday qilib (6) ifoda zaryadli zarra trayektoriyasidan b-masofada joy-
lashgan atom elektronining olgan yoki zarraning elektronga bergan ener-giyasini
ifodalaydi. [5]
Zaryadli zarra muhitdan о‘tishda trayektoriyasidan b uzoqliqda db qa-
linlikda va dx uzunlikda joylashgan silindr ichidagi barcha elektronlar bilan
ta’sirlashadi (2-rasm).
(𝒅𝒙 uzunlikda joylashgan silindr ichida barcha elektron bilan tasirlashuvi)
Bu elektronlar soni
e
e
bdbdxn
Vn
2
bu yerda
bdbdx
V
2
qо‘-
rilayotgan silindr devorining hajmi, ne-elektronlar konsentratsiyasi. Zarraning
barcha elektronlar bilan ta’sirlashganda yо‘qotgan energiyasi. [4]
b dx
db
m
n Z e
E n V
E
e
e
e
2
4
2
|
4
(7)
Uzunlik birligida yо‘qotgan zarraning solishtirma ionizatsiya energiyasi:
b
db
m
Z e
n
dx
dE
e
ион
2
2 4
4
(8)
1.2 Ionizatsiya energiya yо‘qotish va uning tomonlari.
![Ilmiybaza.uz
8
Tо‘la solishtirma ionizatsiya yо‘qotish energiyasini topish uchun (8) ifodani
ta’sirlashuv parametri b ning 0 dan gacha bо‘lgan qiymatlari bо‘yicha integrallash
kerak. Lekin b=0 va b= da
0 b
db ni integrallash mumkin emas, integral ma’noga
ega emas. Shuning uchun b-ning minimal va maksimal qiymatlarini tanlash va
integrallash zarur. Zarraning elektronga yaqinlashish parametri b ning minimal
masofasi zarra bilan elektronning «peshona» tо‘qnashuvidir. Bunda oraliq masofa
minimum energiya uzatish esa maksimum Emax «Peshona» tо‘qnashuvda energiya
uzatish. [12]
E
m
M
mM
E
2
max
)
(
4
(9)
Zarra massasi M elektron massasi me dan M>>me ekanligini e’tiborga olib (9)
ifodani quyidagicha yozaolamiz:
2
2
2
max
2
2
4
4
mv
Mv
M
m
E
M
mM
E
(10)
(6) ifodaga kо‘ra
2
bmin
:
2
2
4
2
max
2
4
2
2
min
2
2
1
2
me
m
e
Z
E
m
Z e
b
(11)
bmax ni aniqlashda zarraning elektronga uzatish energiyasi elektronning
atomda bog‘lanish energiyasiga tо‘g‘ri keluvchi masofa olinadi, bu masofadan katta
masofadagi elektronlarga uzatilgan energiya ionizatsiya energiyasidan kichik bо‘lib,
elektronlar ionizatsiyasiga qatnashmaydi. [13]
I
m
z e
b
1
2
2
4
2
max
(12)
bu yerda I - atomda elektronlarning о‘rtacha ionizatsiya energiyasi.
(Elektronlarning atomda ionizatsiya energiyasi turli yadro va turli qobiklar uchun
turlicha о‘rtacha kiymat I
I0Z;
эВ
I
13
10
0
)
Shunday qilib (8) ifodadan
max
min
min
max
2
4
2
;
ln
4
b
b
e
ион
b
b
m
n Z e
dx db
dE
dx
dE
(13)](/media/image/zarra-energiyasining-atomlarni-ionizatsiyalash-va-uygotishga-sarf-bolishi-zaryadlangan-zarralarning-muhit-bilan-ozaro-tasiri786page_9.png "Ilmiybaza.uz
8
Tо‘la solishtirma ionizatsiya yо‘qotish energiyasini topish uchun (8) ifodani
ta’sirlashuv parametri b ning 0 dan gacha bо‘lgan qiymatlari bо‘yicha integrallash
kerak. Lekin b=0 va b= da
0 b
db ni integrallash mumkin emas, integral ma’noga
ega emas. Shuning uchun b-ning minimal va maksimal qiymatlarini tanlash va
integrallash zarur. Zarraning elektronga yaqinlashish parametri b ning minimal
masofasi zarra bilan elektronning «peshona» tо‘qnashuvidir. Bunda oraliq masofa
minimum energiya uzatish esa maksimum Emax «Peshona» tо‘qnashuvda energiya
uzatish. [12]
E
m
M
mM
E
2
max
)
(
4
(9)
Zarra massasi M elektron massasi me dan M>>me ekanligini e’tiborga olib (9)
ifodani quyidagicha yozaolamiz:
2
2
2
max
2
2
4
4
mv
Mv
M
m
E
M
mM
E
(10)
(6) ifodaga kо‘ra
2
bmin
:
2
2
4
2
max
2
4
2
2
min
2
2
1
2
me
m
e
Z
E
m
Z e
b
(11)
bmax ni aniqlashda zarraning elektronga uzatish energiyasi elektronning
atomda bog‘lanish energiyasiga tо‘g‘ri keluvchi masofa olinadi, bu masofadan katta
masofadagi elektronlarga uzatilgan energiya ionizatsiya energiyasidan kichik bо‘lib,
elektronlar ionizatsiyasiga qatnashmaydi. [13]
I
m
z e
b
1
2
2
4
2
max
(12)
bu yerda I - atomda elektronlarning о‘rtacha ionizatsiya energiyasi.
(Elektronlarning atomda ionizatsiya energiyasi turli yadro va turli qobiklar uchun
turlicha о‘rtacha kiymat I
I0Z;
эВ
I
13
10
0
)
Shunday qilib (8) ifodadan
max
min
min
max
2
4
2
;
ln
4
b
b
e
ион
b
b
m
n Z e
dx db
dE
dx
dE
(13)")
Ilmiybaza.uz
8
Tо‘la solishtirma ionizatsiya yо‘qotish energiyasini topish uchun (8) ifodani
ta’sirlashuv parametri b ning 0 dan gacha bо‘lgan qiymatlari bо‘yicha integrallash
kerak. Lekin b=0 va b= da
0 b
db ni integrallash mumkin emas, integral ma’noga
ega emas. Shuning uchun b-ning minimal va maksimal qiymatlarini tanlash va
integrallash zarur. Zarraning elektronga yaqinlashish parametri b ning minimal
masofasi zarra bilan elektronning «peshona» tо‘qnashuvidir. Bunda oraliq masofa
minimum energiya uzatish esa maksimum Emax «Peshona» tо‘qnashuvda energiya
uzatish. [12]
E
m
M
mM
E
2
max
)
(
4
(9)
Zarra massasi M elektron massasi me dan M>>me ekanligini e’tiborga olib (9)
ifodani quyidagicha yozaolamiz:
2
2
2
max
2
2
4
4
mv
Mv
M
m
E
M
mM
E
(10)
(6) ifodaga kо‘ra
2
bmin
:
2
2
4
2
max
2
4
2
2
min
2
2
1
2
me
m
e
Z
E
m
Z e
b
(11)
bmax ni aniqlashda zarraning elektronga uzatish energiyasi elektronning
atomda bog‘lanish energiyasiga tо‘g‘ri keluvchi masofa olinadi, bu masofadan katta
masofadagi elektronlarga uzatilgan energiya ionizatsiya energiyasidan kichik bо‘lib,
elektronlar ionizatsiyasiga qatnashmaydi. [13]
I
m
z e
b
1
2
2
4
2
max
(12)
bu yerda I - atomda elektronlarning о‘rtacha ionizatsiya energiyasi.
(Elektronlarning atomda ionizatsiya energiyasi turli yadro va turli qobiklar uchun
turlicha о‘rtacha kiymat I
I0Z;
эВ
I
13
10
0
)
Shunday qilib (8) ifodadan
max
min
min
max
2
4
2
;
ln
4
b
b
e
ион
b
b
m
n Z e
dx db
dE
dx
dE
(13)
![Ilmiybaza.uz
9
(13) ifodadagi
min
max
ln b
b
ni (11) va (12) formulalardan foydalanib yozamiz
;
2 ln 2
1
2 ln
1
ln
2
2
min
2
max
min
max
I
m
b
b
b
b
(14)
(14) ni (13) ga qо‘ysak solishtirma ionizatsiya yо‘qotish formulasi xosil
bо‘ladi
I
m
m
e n
Z
dx
dE
e
ион
2
2
2 4
ln 2
2
(15)
(15) formulaga Bor formulasi deb ataladi.
Relyativistik effektlarni e’tiborga olsak solishtirma ionizatsiya energiya
yо‘qotish formulasi:
]
)
1(
2
[ln
4
2
2
2
2
4
2
U
I
m
n
m
e
z
dx
dE
e
ион
(16)
(16) formulaga Bete-Blox formulasi deb ham ataladi. Bu yerda energiya
yо‘qotish erg/sm larda о‘lchaniladi. [7]
Solishtirma energiya yо‘qotish muhitdan о‘tayotgan zarra zaryadining
kvadratiga tо‘g‘ri, tezligining kvadratiga teskari mutanosibda hamda mu-hitning
elektronlar konsentratsiyasiga ham bog‘lik bо‘lib, zarra massasi-ga bog‘lik emas.
Zaryadli zarraning elektronga yaqin kelish masofasi, ya’ni ta’sirla-shuv
parametri norelyativistik yoki relyativistik holatlarda turlicha qiymatlarga ega
bо‘lishadilar.
Norelyativistik holat uchun yaqinlashish parametrining bmax qiyma-tini
elektronning atomdagi о‘rtacha ionizatsiya energiyasi I tо‘g‘ri keladi-gan qiymat
tanlanildi. Relyativistik holatda shuni e’tiborga olish lozimki, zarra ta’sirlashuv
vaqti.
v
t b
(17)
elektronning orbitada aylanish davri
T 2
dan katta bо‘lsa, zarra
energiyasini atomni о‘yg‘otishga sarflamaydi. Xuddi prujinaga qiska turtki berilsa](/media/image/zarra-energiyasining-atomlarni-ionizatsiyalash-va-uygotishga-sarf-bolishi-zaryadlangan-zarralarning-muhit-bilan-ozaro-tasiri786page_10.png "Ilmiybaza.uz
9
(13) ifodadagi
min
max
ln b
b
ni (11) va (12) formulalardan foydalanib yozamiz
;
2 ln 2
1
2 ln
1
ln
2
2
min
2
max
min
max
I
m
b
b
b
b
(14)
(14) ni (13) ga qо‘ysak solishtirma ionizatsiya yо‘qotish formulasi xosil
bо‘ladi
I
m
m
e n
Z
dx
dE
e
ион
2
2
2 4
ln 2
2
(15)
(15) formulaga Bor formulasi deb ataladi.
Relyativistik effektlarni e’tiborga olsak solishtirma ionizatsiya energiya
yо‘qotish formulasi:
]
)
1(
2
[ln
4
2
2
2
2
4
2
U
I
m
n
m
e
z
dx
dE
e
ион
(16)
(16) formulaga Bete-Blox formulasi deb ham ataladi. Bu yerda energiya
yо‘qotish erg/sm larda о‘lchaniladi. [7]
Solishtirma energiya yо‘qotish muhitdan о‘tayotgan zarra zaryadining
kvadratiga tо‘g‘ri, tezligining kvadratiga teskari mutanosibda hamda mu-hitning
elektronlar konsentratsiyasiga ham bog‘lik bо‘lib, zarra massasi-ga bog‘lik emas.
Zaryadli zarraning elektronga yaqin kelish masofasi, ya’ni ta’sirla-shuv
parametri norelyativistik yoki relyativistik holatlarda turlicha qiymatlarga ega
bо‘lishadilar.
Norelyativistik holat uchun yaqinlashish parametrining bmax qiyma-tini
elektronning atomdagi о‘rtacha ionizatsiya energiyasi I tо‘g‘ri keladi-gan qiymat
tanlanildi. Relyativistik holatda shuni e’tiborga olish lozimki, zarra ta’sirlashuv
vaqti.
v
t b
(17)
elektronning orbitada aylanish davri
T 2
dan katta bо‘lsa, zarra
energiyasini atomni о‘yg‘otishga sarflamaydi. Xuddi prujinaga qiska turtki berilsa")
Ilmiybaza.uz
9
(13) ifodadagi
min
max
ln b
b
ni (11) va (12) formulalardan foydalanib yozamiz
;
2 ln 2
1
2 ln
1
ln
2
2
min
2
max
min
max
I
m
b
b
b
b
(14)
(14) ni (13) ga qо‘ysak solishtirma ionizatsiya yо‘qotish formulasi xosil
bо‘ladi
I
m
m
e n
Z
dx
dE
e
ион
2
2
2 4
ln 2
2
(15)
(15) formulaga Bor formulasi deb ataladi.
Relyativistik effektlarni e’tiborga olsak solishtirma ionizatsiya energiya
yо‘qotish formulasi:
]
)
1(
2
[ln
4
2
2
2
2
4
2
U
I
m
n
m
e
z
dx
dE
e
ион
(16)
(16) formulaga Bete-Blox formulasi deb ham ataladi. Bu yerda energiya
yо‘qotish erg/sm larda о‘lchaniladi. [7]
Solishtirma energiya yо‘qotish muhitdan о‘tayotgan zarra zaryadining
kvadratiga tо‘g‘ri, tezligining kvadratiga teskari mutanosibda hamda mu-hitning
elektronlar konsentratsiyasiga ham bog‘lik bо‘lib, zarra massasi-ga bog‘lik emas.
Zaryadli zarraning elektronga yaqin kelish masofasi, ya’ni ta’sirla-shuv
parametri norelyativistik yoki relyativistik holatlarda turlicha qiymatlarga ega
bо‘lishadilar.
Norelyativistik holat uchun yaqinlashish parametrining bmax qiyma-tini
elektronning atomdagi о‘rtacha ionizatsiya energiyasi I tо‘g‘ri keladi-gan qiymat
tanlanildi. Relyativistik holatda shuni e’tiborga olish lozimki, zarra ta’sirlashuv
vaqti.
v
t b
(17)
elektronning orbitada aylanish davri
T 2
dan katta bо‘lsa, zarra
energiyasini atomni о‘yg‘otishga sarflamaydi. Xuddi prujinaga qiska turtki berilsa
![Ilmiybaza.uz
10
prujina tebranadi, agar prujinani sekin siqib va asta-sekin bо‘shatilsa tebran-
maganidek. Shuning uchun zarraning elektron bilan ta’sirlashuv vaqti hech
bо‘lmaganda elektronning orbitada aylanish davriga teng bо‘lishi kerak
T
t
1
(18)
Shunday qilib, о‘rtacha ionizatsiya energiyasi
I
(17) relyativistik effektlarni e’tiborga olinsa ta’sirlashuv vaqti bо‘y-lama
kulon maydonining siqilishi hisobidan kamayadi
2
1
t рел b
(19)
bundan
2
max
1
b
(20)
3-rasm. Relyativistik zaryadli zarralar bо‘ylama elektr maydonining siqilishi. [8]
a) Tinch zarra elektr maydoni kuch chiziqlari.
b) relyativistik zarra kuch chiziqlari.
Yaqinlashish masofasining bmin qiymati uchun relyativistik holat uchun
m
p
b
min
yoki
2
min
1
m
b
bо‘lishi lozim.
Ogir zaryadli zarralarning energiyalariga kо‘ra solishtirma energiya yо‘qotish
grafigi 4-rasmda keltirilgan.](/media/image/zarra-energiyasining-atomlarni-ionizatsiyalash-va-uygotishga-sarf-bolishi-zaryadlangan-zarralarning-muhit-bilan-ozaro-tasiri786page_11.png "Ilmiybaza.uz
10
prujina tebranadi, agar prujinani sekin siqib va asta-sekin bо‘shatilsa tebran-
maganidek. Shuning uchun zarraning elektron bilan ta’sirlashuv vaqti hech
bо‘lmaganda elektronning orbitada aylanish davriga teng bо‘lishi kerak
T
t
1
(18)
Shunday qilib, о‘rtacha ionizatsiya energiyasi
I
(17) relyativistik effektlarni e’tiborga olinsa ta’sirlashuv vaqti bо‘y-lama
kulon maydonining siqilishi hisobidan kamayadi
2
1
t рел b
(19)
bundan
2
max
1
b
(20)
3-rasm. Relyativistik zaryadli zarralar bо‘ylama elektr maydonining siqilishi. [8]
a) Tinch zarra elektr maydoni kuch chiziqlari.
b) relyativistik zarra kuch chiziqlari.
Yaqinlashish masofasining bmin qiymati uchun relyativistik holat uchun
m
p
b
min
yoki
2
min
1
m
b
bо‘lishi lozim.
Ogir zaryadli zarralarning energiyalariga kо‘ra solishtirma energiya yо‘qotish
grafigi 4-rasmda keltirilgan.")
Ilmiybaza.uz
10
prujina tebranadi, agar prujinani sekin siqib va asta-sekin bо‘shatilsa tebran-
maganidek. Shuning uchun zarraning elektron bilan ta’sirlashuv vaqti hech
bо‘lmaganda elektronning orbitada aylanish davriga teng bо‘lishi kerak
T
t
1
(18)
Shunday qilib, о‘rtacha ionizatsiya energiyasi
I
(17) relyativistik effektlarni e’tiborga olinsa ta’sirlashuv vaqti bо‘y-lama
kulon maydonining siqilishi hisobidan kamayadi
2
1
t рел b
(19)
bundan
2
max
1
b
(20)
3-rasm. Relyativistik zaryadli zarralar bо‘ylama elektr maydonining siqilishi. [8]
a) Tinch zarra elektr maydoni kuch chiziqlari.
b) relyativistik zarra kuch chiziqlari.
Yaqinlashish masofasining bmin qiymati uchun relyativistik holat uchun
m
p
b
min
yoki
2
min
1
m
b
bо‘lishi lozim.
Ogir zaryadli zarralarning energiyalariga kо‘ra solishtirma energiya yо‘qotish
grafigi 4-rasmda keltirilgan.
Ilmiybaza.uz
11
4-rasm (solishtirma inergiya yo’qotish grafigi)
Muhitga tushuvchi zaryadli zarra energiyasi juda kichik va katta bо‘lganda
ionizatsiya formulasidan foydalanib bо‘lmaydi. 4-rasmdagi AV-qismda, bunda
tushuvchi zarra tezligi elektronning orbitada aylanish tezligidan kichik, zarra
muhitdan о‘tishda elektronga impuls bermaydi, elektron bilan yonma-yon
harakatlanib elektronni yutadi (yoki elektronga yutiladi), natijada zaryadsizlanadi,
ma’lum vaqtdan keyin elektrondan ajralib ketishi mumkin. Shuning uchun bu qismni
qayta zaryadlanish qism deb ham ataladi. Bu jarayon zarra tezligi elektronning
orbitadagi tezligiga erishguncha davom etadi. 4-rasmda V nuqtaga mos keluvchi
tezlik elektronning orbitadagi tezligiga tо‘g‘ri keladi.
VS qism zarra tezligi oshishi bilan ionizatsiya energiya yо‘qotish (15)
formulaga kо‘ra eksponensial kamayadi. Chunki elektromagnit ta’sir-lashuv kuchi
о‘zgarmaydi, tezligi oshishi bilan ta’sir vaqti kamayadi. Zar-raning relyativistik
tezligi S nuqtaga mos keluvchi tezligidir.
SD qism zaryadli relyativistik zarraning bо‘ylama elektr maydoni-ning
siqilishi natijasida ta’sir masofasining ortishi va kо‘proq elekt-ronlarga energiya
uzatish sababli ionizatsiyaning ortishiga sabab bо‘ladi.
DE qism zarra energiyasi juda yuqori bо‘lib ta’sirlashuv parametri bmax
qiymati atomlar orasidagi masofadan oshib ketsa zarra trayektoriya-siga yaq atomlar
qutblanib qoladi, elektr maydoni muhit dielektrik singdiruvchanligi - qadar
kamayadi, natijada ionizatsiya kamayadi. Bunday qutblanish elektronlar zichligiga
bog‘liq, shuning uchun zichlik effekti deb ataladi.
Ilmiybaza.uz
12
Yuqorida keltirib chiqarilgan formulalarda solishtirma ionaza-sion yо‘qotish
muhitdagi
elektronlarning
konsentratsiyasiga
bog‘lik
edi.
Elektronlar
konsentratsiyasi ne esa turli muhit uchun har xildir. Atom tartib nomeri Z bо‘lgan
muxit uchun ne=nyadZ , bu yerda nyad yadrolar konsent-ratsiyasi. Yadrolar
konsentratsiyasi hamma muhitlar uchun о‘zgarmas bо‘lgan-ligi uchun ne fakat Z ga
bog‘liq. Shuning uchun bir xil tezlikdagi bir xil zarra uchun (ze=const, v=const)
solishtirma ionizatsion qiymati faqat muxit atomlarining tartib nomeri Z ga bog‘liq
bо‘ladi. Masalan, bir xil sharoitda zarraning kо‘rg‘oshinda yо‘qotgan energiyasi
kо‘mirdagidan
14
6
82
C
Pb
Z
Z
marta kо‘p bо‘ladi. Yana shuni aytish kerakki zarraning
so-lishtirma ionizatsiya energiya yо‘qotishi zarraning massasiga oshkor bogliq
emas. Lekin zarraning kinetik energiyasi uning massasiga bog‘liq bо‘lgani uchun
bir xil zaryadli va tezlikli har xil massali zarraning bir xil muhitda ionizatsiya uchun
yо‘qotgan energiyasi massaga proporsional ravishda har xil bо‘ladi.
Shunday qilib, solishtirma ionizatsiya energiya yо‘qotish bir muhitdan
ikkinchisiga о‘tganda kuchli о‘zgaradi. Odatda kо‘p xollarda so-lishtirma
ionizatsiya energiya yо‘qotishning uzunlik birligidagi dx
dE emas, zichlik birligiga
tо‘g‘ri keluvchi
d
dE qiymati olinadi.
x
-muhit zichligi, -о‘lchov birligi g/sm2
da.
1
dx
dE
d
dx
dx
dE
d
dE
(21)
Chunki muhit zichligi va solishtirma ionizatsiya energiya yо‘qotish dx
dE ham
muhit zaryadi Z ga bog‘liq. Shunday qilib solishtirma zichlik ionizatsiya energiya
yо‘qotish qaralayotgan muhit uchun о‘zgarmas bо‘ladi.
const
dx
dE
1
(22)
Bu esa turli muhit uchun solishtirma ionizatsiya energiya yо‘qotish qiymatini
taqqoslaganda qulaylik tug‘diradi.
Ilmiybaza.uz
13
Zarraning muhitda bosib о‘tgan yо‘li
Zarraning muhitdagi yо‘lining uzunligi zarra energiyasiga bog‘liq.
Berilgan zarra va muhit uchun solishtirma ionizatsion yо‘qotish faqat zar-raning
kinetik energiyasiga bog‘liq.
(E)
dx
dE
(23)
(23) ifodani energiyaning 0 dan YE0 gacha bо‘lgan qiymatlari bо‘yicha integ-
rallab, zarraning tо‘la bosib о‘tgan yо‘lini topish mumkin.
0
0
)
(
E
E
dE
x
(24)
Zarra energiyasi relyativistik bо‘lmagan holatda
dx
mv d
mv
dx
d
dx
dE
2
2
(25)
Ikkinchi tomondan
)
2 (
Z
dx
dE
(26)
dx
d
m
z
)
2 (
bundan
d
v
z
m
dx
)
(
2
integrallasak
)
(
2
z Ф
x m
(27)
Shunday qilib, bir muhitda bir xil tezlik bilan ikki zarraning bosib
о‘tgan yо‘llari massasining zaryadi kvadratlarining nisbatlari ka-bi bо‘lar ekan.
2
2
2
2
1
1
2
1
:
:
z
m
z
m
x
x
(28)
Ilmiybaza.uz
14
II BOB 2.1 Radiatsiya energiya yо‘qotish.
Zaryadli zarralar muhitdan о‘tganda energiyalarini muhitni ioniza-
siyalashdan tashqari radiatsion nurlashga ham sarflaydilar.
Zaryadli zarralar muhit orqali о‘tganda atom yadrosi va elektronlar
maydonida tormozlanish natijasida radiatsion yoki tormozlanish nurla-nish deb
ataluvchi nurlanish hosil qiladi va о‘z energiyasini shu nurla-nishga yо‘qota boradi.
Radiatsion nurlanish asosan yengil zarralarda kuchli bо‘ladi. Chunki zarra
qancha yengil bо‘lsa, shuncha tez tormozlanadi. Haqiqatdan radiatsion nurlanishda
zarraning
yо‘qotgan
energiyasi,
elektrodinamika
qonuniga
asosan,
tormozlanayotgan
zarraning
tormozlanishda
olgan
tezlanishiga
bog-liq.
Elektrodinamika qonuniga kо‘ra muhitda a tezlanish bilan tormoz-langan zarraning
dt vaqt ichida radiatsion nurlanish intensivligi
2
3
2
2
3
2
a
c
Z e
W
(29)
bu yerda Ze – muhit zaryadi, a-zarraning tormozlanishda olgan tezlanishi.
Ma’lumki tezlanish
m
a F
(30)
bunda F-zarraga ta’sir etuvchi kuch, m-zarra massasi.
(29), (30) ifodalardan bir xil zaryadli zarralar uchun radiatsion nurla-nish
intensivligi zarra massasi kvadratiga teskari mutanosibligi kelib chiqadi
2
1
~ m
dx
dE
рад
Ilmiybaza.uz
15
bundan radiatsion nurlanish asosan yengil zarralarga xos ekanligi, haqi-qatdan
ham bir xil tormozlanuvchi muhitda protonning elektronga nisba-tan radiatsion
nurlanishi
6
2
2
*10
4,3
1836
e
p
m
m
marotaba kuchsiz bо‘ladi.
Zaryadli zarralarning ionizatsiya energiya yо‘qotishi atom elektron-lari
bilan ta’irlashuvga kо‘ra rо‘y bersa, radiatsion nurlanish muhit yad-rolari bilan
ta’sirlashuvga kо‘ra bо‘lishadi. Zarralarni tormozlovchi mu-hit yadrolarining kulon
kuchi yadro zaryadi kvadratiga Z2 bog‘liq.
G.Bete va V.Geytlerlar elektronlar turli energiya sohalari uchun ra-
diatsion nurlanish formulalarini ishlab chiqdilar.
Umuman radiatsion nurlanish muhit atomlarining tartib nomeri Z2 ga,
atom va elektronlari konsentratsiyasi ne ga va zarra (elektron) kinetik energiyasi Te
ga bog‘liq ekan
e
e
рад
z n T
dx
dE
2
~
(31)
Zaryadli zarralarning ionizatsiya energiya yо‘qotish formulasi elektron uchun
2
1
~
n Z v
dx
dE
e
ион
bog‘lanishda bо‘lib ionizatsiya energiya yо‘qotish zar-ra
energiyasi oshishi bilan kamayib boradi. Radiatsion energiya yо‘kotish esa energiya
oshishi bilan oshib boradi. Ma’lum bir energiyada ionizatson va radiatsion energiya
yо‘qotishlar tenglashadi. Bu turli muhit uchun har xil bо‘lib bunga kritik energiya
deyiladi. Uni quyidagi tenglamadan aniqlash mumkin.
800
:
Z
T
dx
dE
dx
dE
e
ион
рад
(32)
bu yerda Te MeVlarda olingan.
(32) kо‘ra suvda (Z=8) energiyasi Te=100 MeV bо‘lgan elektronlar
uchun
рад
ион
dx
dE
dx
dE
bо‘ladi. Demak, suv uchun kritik energiya Tkr = 100 MeV,
qо‘rg‘oshin uchun z=82 va demak Tkr=10 MeV. Elektronlar energiyasi kritik
