59.Альфа-ыдырау ушин энергия сакталу заны.Ыдырау энергиясы.

Ядролардың α ыдырауы ядролық күштердің әсерінен өтетін ядролық құбылыстар қатарына жатады. Сондықтан α көшулер үшін ядролық әсерлесуге тән барлық сақталу заңдары орындалулары керек.оған жұптылық пен изатоптық спиннің сақталу заңдары да кіреді.бұлардың әрқайсысы α ыдырау процесіне белгілі шектеулер қояды.Мысалы,изотоптық спиннің сақталу заңынан аналық (А,Z) ядро мен ұрпақ (A-4,Z-2)ядроның изатоптық Т спиндері бірдей болу керектігі шығады. Бұған себеп ⁴₂He ядросының изотоптық спинінің 0 теңдігі. Αльфа бөлшектің спині J=0 тең,жұптылығы π=+1. Осыдан аналық ядро мен ұрпақ, ядроның спині мен жұптылықтары мынадай:

|J_i-J_f|<=I α<= J_i+J_f

Π_i/π_f=(–1)^I } (1)

Қатынастарды қанағаттандыруы керек.

Энгергияның сақталу заңы бойынша α ыдырау орын алу үшін,

M(A,Z)>M(A-4,Z-2)+M(⁴₂He) болуы керек. Бұл шарт орындалса, α ыдырау энергиясы: E_α=[ M(A,Z)-M(A-4,Z-2)-M(⁴₂He)]c² (2)болады. Нуклондық ыдырауға нық ядроларда біз бұл энергияның теріс таңбамен алынған α бөлшектің ядроға байланысты энергиясы E_α=–ε_α екенің көргенбіз. Сонымен αыдырау орын алу үшін, E_α>0немесе ε_α<0 болу керек. Ыдырау барысында бұл энергия, пайда болған бөлшектердің (ұрпақ ядро мен α бөлшектің) кинетикалық энергиясы түрінде байқалады: Т+ E_α=Т_я +Т_α (3)

Мұнымен қатар ыдырау барысында импульстың сақталу заңы орындалу керек, яғни Р_α +Р_яд=Р (4)мұндағы Р_α мен Р_яд сәйкес α бөлшек пен ұрпақ ядроның импульстері, Т_я мен Т_α олардың кинетикалық энергиялары,Т мен Р аналық ядроның импульсі мен кинетикалық энергиясы. Егер тыныш тұрған ядро (Т=0;Р=0)ыдыраса,(2),(3)–тен Т_яд=М_α/М_яд* Т_α,немесе Р_α =Р_яд

E_α= Т_яд +Т_α= Т_α(1+ М_α/М_яд) (4) осыдан Т_α= E_α* М_яд/М_яд+ М_α шығады. Ядролық массаның А санының оның массасының атомдық бірлігімен алынған массасына өте жақын екенің ескеріп,(4) орнына Т_α= E_α(А–4)/А (5) өрнегін пайдалануға болады.

Сонымен α ыдырау барысында ыдырау энергиясының басым бөлігін бөлшектің кинетикалық энергиясы, ал мардымсыз кішкене ғана бөлігін ядроның кинетикалық энергиясы құрады. Мысалы, ThC’(²¹²Po) ядросы шығатын α бөлшектерінің негізгі тобының энергиясвы 8,780МэВ. Осыдан ұрпақ ядроның тебілу энергиясы Т_яд=8,780(4/208)=0,169 ал ядроның ыдырау энергиясы E_α= Т_яд +Т_α=8,949 МэВ.

60. Альфа-ыдырау ушин импульстин сакталу заны.Альфанын кинет энергиясы.

ядролардын альфа-ыдырауы ядролык куштердин асеринен отетин ядролык кубылыстар катарына жатады.сондыктан,альфа кошулер ушн ядролык асерлесуге тан барлык сакталу зандары орындалуы керек.оган жуптылык пен изотоптык спиннин сакталу заны да киреди.энергиянын сакталу заны б-ша альфа-ыдырау орын алу ушин болуы керек.бул шарт орындалса,альфа-ыд энергиясы болады.ыдырау барысында бул энергия п.б.болш-дин кинет эн-сы туринде байкалады. .мунымен катар ыд барысында импульстин сакталу заны орынд керек,ягни . .альфа-ыд барысында ыд эн-нын басым болигин болшектин кинет эн-сы,ал тек мардымсыз кишкене гана болигин ядронын кинет энергиясы курады.ядронын ыд эн-сы .

61.Бета-ыдырау.Турлери.бета ыд деп ядронын электроннын немесе позитроннын катысуымен отетин турленуин атайды.бул кезде ядронын атомдык номери -ге озгереди де,массалык саны озгермиди.ядро атомдык номери Z изобарлык ядрога айналады.катысатын болшектердин тури мен отетин кубылыстарга карай бета-ыд-дын 3 турин ажыратады.электрондык бета ыд кезнде (A,Z) ядро электрон мен антинейтрино шыгарып,(A,Z+1) ядрога айналады. . Позитрондык ыд кезнде ядродан позитрон мен нейтрино болинип шыгып,(A,Z)ядро (A,Z-1)ядрога айналады.( . .Бета ыдырауга (A,Z) ядронын атомнын электрондык кабыгынан бир электрон карпып,(A,Z-1) ядрога айналуын да жаткызады. .ол протоннын электрон жутып нейтронга турленуине сайкес келеди .бул турленуди электрондык карпу д.а.кобинесе К-орбитадагы электрондар карпылады.электрондык карпуды К-карпу д.а.электрондык карпу сирек болса да,баска орбиталардагы электрондармен де отеди.

62.Бета-болш-дин энергиялык спектри.радиоактивтилик зерртелген алгашкы 20 жыл бойы,бета-болш-дин кадимги электрондар екени жане олардын энергиялык спектринин тутастыгы гана белгили болды.тутас спектрди тусиндиру жолдары;1)бета-ыдырау урпак ядронын ар турли козган куйлерине отеди.егер козган куйлердин саны коп жане олар тыгыз орн-н болса,онда болшектердин спектри тутас дерлик болады.2)ядронын ыдырауы кезнде шыгарылатын моноэнергиялы болшектер озинин атомынын немесе коршилес атомдардын электрондык кабыктарымен асерлесип,спектр тутас турге кошеди.3)бета-ыд кезнде энергия мен импульстин сакталу зандары бирге орындалмайды.

63. Бета-болш-дин энергиялык спектринин уздиксиздигинин себеби.нейтрино.1931 жылы Паули бета-ыд-дын тутас спектринин жана тусиндирмесин усынды.ол бета-ыдырау кезнде электронмен катар тагы бир женил болшек шыгарылады деп пайымдады.ол болшекти тиркеудин оте кииындыгынан ол болшектин электр бейтарап жане массасынын мардымсыз болу керектиги шыгады.онын массасынын оте кишкентай болу керектигин электрондардын спектринин 0-ден басталатыны да костайды.бул болшек нейтрино д.а.

Бета-ыдыраудың тұтас спектрін түсіндірудің бірнеше жолдары ұсынылды

1.Бета-ыдырау ұрпақ ядроның әр түрлі қозған күйлеріне өтеді.Егер қозған күйлерің саны көп және олар тығыз орналасқан болса,онда бөлшектердің спектрі тұтас болады.

2.Ядроның ыдырауы кезінде шығарылатын Тₒ моноэнергиялы бөлшектер өзінің атомының н/е көршілес атомдардың электрондық қабықтарымен әсерлесіп,соның нәтижесінде спектр тұтас түрге көшеді.

3.Бета-ыдырау кезіндеэнергия мен импульстің сақталу заңдары бірге орындалмайды.

Егжей-тегжейлі зерттеулер бұл жорамалдардың ешқайсының да бета-ыдыраудың спектрін түсіндіруге жарамайтынын көсетті.

1931 ж ПАули бета-ыдыраудың тұтас спектрінің жаңа түсіндірмесін ұсынды.ОЛ бета-ыдырау кезінде электронмен қатар тағы бір жеңіл бөлшек шығарылады деп пайымдады.Ол бқлшекті тіркеудің өте қиындығынан ол бөлшектің электр бейтарап ж/е массасының мардымсыз болуы керектігі шығады.Оның массасының өте кішкентай болуы керектігін электрондардың спектрінің 0-ден басталатыны да қостайды.Бұл бөлшек нейтрино д.а.

Нейтриноның затпен әсерлесуіне тәжірибені 1953 ж Коуэн мен Рейнес іске асырды.Олар нейтриноның затпен әсерлесуінің қимасы 10^-43 см² шамасы екенін көрсетті.

Бета-ыдырауға нейтрино қатысатыны тәжірибемен дәлелденді.Нейтрино мен антинейтриноның бірнеше түрі таңайндалған.

Нейтрино мен антинейтрино ˜ᵥ элеткр бейтарап , массалары электронның массасынан көп кіші , спиндері ½ бөлшек.Нейтрино мен антинейтрино бір-бірінен лептодық зарядтарымен айнытылады.Қазіргі көзқарас б/ша нейтриноның да, антинейтриноның да 3 түрі бар