25. Бөлшектерді энергиясы бойынша сараптау әдісі.

26. Бөлшектерді массасы бойынша сараптау әдісі.

27. Магниттік масс-спектрометр. Жұмыс істеу принципі.Масс-Спектрометр — магнит және электр өрістерінің вакуумда шапшаң қозғалатын иондар шоғына тигізетін әсеріне негізделіп, иондалған молекулалар мен атомдарды олардың массалары бойынша бөлетін прибор. Магнитті масс-спектрометрлнрде масс анализатордың иондарды бөлу үшін біртекті магнит өрісі қолданылады. Мұндай жағдайда электрлі өрісте иондардың күшейтілуі және магниттік өрісте бөлінуі сандықболуы мүмкін. Статистикалық масс-спектрометрерде спектрлердің таралуы электромагнитті өрістің өзгеруімен жүргізіледі, мұндай өзгеру бір минуттай уақыт алуы мүмкін. Тіркелетін бөлшектердің массалық диапазоны кең ауқымда болуы мүмкін. Мәселен иондардың молекулалық массаларынан бірнеше атомдық массалар бірлігіне дейін болады. Қарапайым масс-спектрометрлер цилиндрлі ионизациялық камераларда сымдық иондық көздерден тұрады. Сымның диаметрі 2-5мм,цилиндр диаметрі 10 мм болады.

28. Өту уақыты бойынша сараптағыш масс-спектрометрлер, жұмыс істеу принципі.Масс-Спектрометр — магнит және электр өрістерінің вакуумда шапшаң қозғалатын иондар шоғына тигізетін әсеріне негізделіп, иондалған молекулалар мен атомдарды олардың массалары бойынша бөлетін прибор. Иондарды тіркеу Масс-Спектрометр-лерде эл. тәсілдермен, ал масс-спектрографтарда — фотосезгіштік қабаттың қараюы бойынша жүзеге асырылады. Масс-Спектрометр-дің құрамында, әдетте зерттелетін затты дайындаушы құрылғы, иондар көзінде заттың белгілі бір бөлігі иондалып иондар шоғы түзіледі, масс-талдағышта иондар массасы бойынша дәлірек айтқанда, иондар массасының (m) олардың зарядына (е) қатынасының шамасы бойынша бөлінеді; иондар қабылдағышында иондық ток электр сигналына түрленеді.

Одан әрі сигнал күшейтіледі және тіркеледі. Тіркегіш құрылғыға иондар саны (иондық ток) жөніндегі талдағыштан түскен ақпаратпен қатар, иондардың массасы (m) жөнінде де ақпарат түседі. Масс-Спектрометр-де эл. қоректендіру жүйесі, иондар көзі мен талдағышта жоғары вакуум жасайтын және оны ұстап тұратын құрылғы да болады.

29. Рентген түтігі. Жұмыс істеу принципі.

Вольфрамнан  жасалған таспаны қыздырғанда, термоэлектрондық  эмиссия  механизмі бойынша электрондар пайда болатын құрылғы.Катод ретінде таспаға 50 кВ немесе одан да жоғары теріспотенциал беріледі. Анод ретінде нөлдік потенциалдағы металл нысана алынады. Катодтан бөлініп шыққан электрондар ағыны арнаулы қондырғымен фокустелініп, анодка қарай үдегіле бағытталынып, рентгендік сәуле шығара отырып, анодты соққылайды. Рентген түтігі аса қатты қызып кетпеу үшін анодты сумен салқындатады. Рентгендік сәуле шығару ағыны атомдық рет нөмірі кіші, айталық  берилий  сияқты элементтен жасалған тесіктен өтіп, зерттелетін үлгіге бағытталады. Рентгендік түтікше ауасыз кеңістік болып табылады. Онымен жұмыс жүргізген кезде қорғаушы экран мен калкандарды ток көзінен автоматты түрде бөліп жіберетін электрондық құрылғыларды пайдаланып, қауіпсіздік шараларын мұқият сақтаған жөн. Рентгендік сәуле спектрінде үздіксіз сәуле шығару да, сипаттауыш сызықтар қатары да болады. Үздіксіз сәуле шығарудың интенсивтігі ток шамасына (I), кернеуге (U) және анодтык заттың атомдық нөміріне (Z) тәуелді: .

Рентгендік түтіктердің анодын  вольфрам,  платина,  алтын, молибден, хром,  күміс,  радий  сияқты металдардан жасайды.

30. Сипаттаушы және тежелу рентген сәулелері.Жылдам электрондар кенеттен тежелгенде пайда болатын толқын ұзындығы өте қысқа (10^-12÷ 10^-9м) электромагниттік сәулелер рентген сәулелері болып табылады. Рентген сәуле шығаруын классикалық электромагниттік теорияның аясында түсіндіруге болады. Бұл теория бойынша үдей қозғалатын зарядталған бөлшек міндетті түрде сәулеленуі тиіс. Қарастырылып отырған жағдайда электрон антикатодқа соғылып тежеледі де, теріс үдеу алады, сондықтан ол сәулеленеді. Сәулеленудің қуаты электрон зарядының квадратына және оның үдеуінің квадратына пропорционал, яғни р ~ е²а². Электрон тежелгенде классикалық теория бойынша нөлден шексіздікке дейінгі барлық интервалдағы толқын ұзындықтары бар сәулелер шығу керек. Сәулелену қуатының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы электрондардың жылдамдығы артқан сайын азаюы тиіс, яғни ол үдетуші U кернеуді арттырғанда қысқа толқындар жағына жылжуы керек.

31.Атом ядросын зерттеу адистери.атом ядросынын касиеттерин сипаттайтын шамаларды статикалык жане динамикалык деп болуге болады.стат шамалар берилген,албетте козбаган куйлерди сип-ды.динам шамалар дролардагы озгеристер:козу,ыдырау,озара асерлесу кездеринде байкалады.стат касиеттерди ядролык кубылыстарга тан уакытпен салыстырганда баяу отетин озгеристерге душар ядролар мен куйлерге де тануга болады.ядронын манызды стат сип-ры мыналар:а)ядронын курылымын сип шамалар:атомдык номери Z,массалык сан А.б)мех шамалар:масса,байл эн-сы,спин,таза кванттык мех шама-жуптылык.в)ядронын молшери мен пишинин сип-тын шамалар:ядронын радиусы R мен ядронын пишининсферадан ауытку дарежеси.г)ядронын электромагниттик касиеттерин сип-тын шамалар:зарядтын таралуынын орт шаршылык радиусы,дипольдик магнитик момент,электрлик квадрупольдик момент,изотоптык спин.д)статистика

32.Атом ядросынын олшемин аныктау адистери.резерфорд таж-ри атом ядросынын молшеринин жогарга шегин багалауга да мумкиндик береди.ол ушин мысалы энергиясы 5 МэВ альфа болшектин алтын ядросына кандай ен аз кашыктыкка дейн жакындай алатынын есептейик.мундай кашыктыкка дейнжеткен альфа болшек токтап,онын кинет эн-сы толык потенциялык эн-га айналады.егер булл кашыктыкка дейн кулон заны орындалатын болса, немесе шыгады.резерфорд таж-нин натижелери осы кашыктыктарга дейн нуктелик зарядтар ушин дурыс.кулон занымен тамаша уйлеседи.осыдан мынадай еки корытынды шыгаруга болады:-ядро мен альфа-болшектин рад-нын косындысы -ден киши.-ядролардын бериктигин камтамасыз ететин ядролык куштердин асер ету кашыктыгы булл кашыктыктан кыска.

33.Резерфорд тажирибеси.атомнын оте ауыр,оте тыгыз,он зарядталган ядросы болатынын Резерфорд пен онын шакиртттери 1906-1912ж жасалган,энергиялары бирнеше МэВ альфа-болш-дин алтыннын жане кейбир баска металдардын аса жука кабыршагы аркылы отуине арналган,тажирибелеринин натижелерин ондеу барысында ашты.резерфорд таж-ри альфа-болшектер заттардын оте жука,калындыгы бирнеше атом аралык кашыктыкка гана тен,кабыршагы аркылы откенде олардын бирен-сараны гана багыттарын курт кейин карай озгертетинин,ал басым копшилигинин багытын озгертпей дерлик отетинин корсетти.мысалы,энергиялары 7,5МэВ альфа-болшектер алтыннын калындыгы 0,6мкм кабыршагы аркылы откенде,олардын 20000-нан биреуи гана 90градус жуык бурышка ауыткиды.резеофорд заттарды аткылаган альфа-болшектер электроннан коп ауыр жане олардын жылдамд-ры жарык жылдамдыгынан 20еседей гана кем.мундай болш-дин курт кейн ауыткуын тусиндиру ушин мынадай тужырымдар жасалды:заттагы материя онын колеминдеги биркелки таралмай,оте тыгыз жане берик туйиршиктерде шогырланган.бул туйиршиктер-ядролар.затта ядролар бир-биринен кашык орн-н.катты денелерде атомдар оте тыгыз,бир-бирине жанаса дерлик орн-н.осыдан ядро атомнын курамына киреди.атом массасынын басым болиги ядрода шогырланган.

34.Альфа-болшектердин ядродан серпимди шашырауы.ядролардын энергиялык куйлерин ядронын энергиялык денгейлери д.а.оларды корнеки бейнелеу горизонталь сызыктардын комегимен жург-ди.ен томенги сызык негизги куйге,ал калгандары козган куйге сайкес келеди.мысал ретинде 2.2 суретте натрий ядросынын ен томенги бирнеше энергиялык денгейи корс-ген.сызыктардын сол жагында денгейлердин кэВ-пен алынган энргиясы берилген.бул суреттен натрий ядросын коздыру ушин ен кем дегенде 440кэВ энергия керек екеин коремиз.шынында да тажирибелер натрий нысаналардан энергиясы 440кэВ-тан кем альфа болш-дин тек серпимди шашырайтынын,ал энергиясы одан жогары болшектердин де шашырайтынын корсетти.жане серпимсиз шашыраган болш-дин эн-сы алгашкы энергиядан ен кеми 440кэВ-ка аз болады.орташа массалы ядролар мен ауыр ядроларга,ен томенги денгейлер ушин,ондаган кэВ денгй аралык кашыктык тан.женил ядроларда булл кашыктык бирнеше МэВ-ка дейн артады.козу энергиясынын мундай мандери атом ядроларынын Жер бетинде отетин дагдылы жылулык кубылыстарга бериктигин тусиндируге мумкиндик береди.

35.Альфа-болшектердин ядродан кери шашырауы.Кулондык богет.энергиялык сакталу занына сайкес,альфа-ыд ыд энергиясы нолден улкен болса,ягни алгашкы ядронын массасы,акыргы ядро мен альфа-болшектин массаларынын косындысынан артык болса гана мумкин.барлык сакталу зандары канагаттандырылган кезде,альфа-ыд лездеотуи керек.ал ис жузинде ол булл уакытпен салыстырганда мангиликке созылады.альфа-ыд процесин кар-к.алдымен,ыдырайтын ядро альфа-болшек пен урпак ядродан турады деп алайык.онда олардын арасында асерлесудин еки тури орын алады.биреуи каркындырак кыска асерли ядролык тартылу куши,екиншиси каркыны аздау,бирак узын кашыктыктык электростатикалык кулондык куш.еки куш те асер ететин кашыктыктар ушин каркындырак ядролык асерлесу басым болады да,потенц энергия терис болады.ягни болшек пот шункырда болады. кашыктыктарда тек канна тебилу куши асер етеди.сондыктан пот энергия он болады.ягни альфа-ыд оту ушин альфа-болшек пот тоскауылдан оту керек.тоскауылдын бииктигин пайымдау ушин резерфорд ThC’ шыгаратын,эн-сы 8,8МэВ,альфа-болш-дин баска альфа-радтоактивти ядролармен шашыратылуын зерттеди.зерттеу натижелеримундай шашыратулардын ешкандай ауыткусыз,кулон занына дал сайкес келетинин корсетти.пот эн-нын ен улкен мани кулондык потенциялык тоскауыл д.а.онын бииктиги кашыктык ушин кулондык аселесу энергиясына тен:

36.Альфа-болшектин энергиясы б-ша альфа-радиоактивти ядронын радиусын ан-у.болшектердин энергиясын ар турли спектрометрлердин комегимен ан-га болады.алгашкы таж-де альфа-болшектин кинет энергиясы заттагы оту жолынан ан-ды.болшектин заттагы оту жолы мен кинет энергиясынын арас-гы тауелдилик теориялык немесе эмпирикалык жолмен тагайындалады.альфа-болш-дин ауадагы оту жолы онын энергиясымен,биринши жуыктауда,дарежелик тауелдиликте болады: .альфа-болш-дин оту жолдары мен энергияларын,артурли альфа-радиоактивти ядролардын жарт ыдырау периодтарын олшеулерден альфа-ыдыраудын мынадай ерекшеликтери мен зандылыктары байкалады:1.1911ж Гейгер мен Нетолл табигаттагы 3 радиоактивтик катар ушин альфа-ыд турактысы мен шыгарылатын болш-дин оту жолы арасындагы тауелдиликти тагайындады.мундагы А-туракты барлык катарлар ушин бирдей де,ал В-турактысынын артурли катарлар ушин айырмашылыгы 5% шамасы.энергия мен оту жолы арасындагы дарежелик тауелдиликти колданып ыдырау турактысы мен альфа-болшектин эн-сы арасындагы тауелдиликти жазуга болады.А’, B’ турактылары мен А жане В турактыларынын арасындагы байланыс оту жолы мен кинет энергия арас-гы тауелдидикпен ан-ды.

37.Нейтрондардын ядродан шашырауын зерттеу аркылы ядронын радиусын ан-у.ядрода нейтрондардын таралуы туралы малиметтер алу киынырак.онын басты себеби-осы уакытка дейин ядролык асерлесудин дал теориясынын жоктыгы.ядродагы нейтрондардын таралуын зерттеуге ен ынгайлы ок нейтрондар болады.ядрога тусетин нейтрондардын b коздеу кашыктыгы ядронын R радиусынан артык болса,нейтрон ядромен асерлеспей,озинин алгашкы багытын озгертпей отеди деуге болады.ал b<R ушин керисинше нейтрон ядромен карпылады.карапайым классикалык козкарастан ядронын нейтронды шашыратылуынын толык кимасы нысананын колденен кимасына тен деп алуга болатын сиякты.сонда нейтроннын ядромен шашыратылуынын кимасынан,ядронын нейтрондык радиусынын байланысы болуы керек.бирак булл дурыс емес.нейтронга барлык баска микроболшектер сиякты кВ касиеттер тан.кв эффектилер,асиресе,баяу нейтрондар ушин,кобирек байкалады.баяу нейтрондар ушин асерлесудин колднен кимасынын энергияга тауелдилиги каты байкалады,оте баяу нейтрондарды шашырату кимасынан кейбир ядролар ушин радиустын кисынга келмейтин мандери шыгады.муны энергиянын оте киши мандери ушин шашыратудын колденен кимасынын ядронын молшерине емес,нейтроннын аныкталмайтындык принципимен ан-тын - молшерине тен болатынымен тусиндируге болады.

38.Мюондык атомдардын рентген саулесин зерттеу аркылы ядронын рад ан-у.ядронын электрлик радтусын аныктаудын тагы бир адиси ол мю-атомнын,бир электроны мюонмен алмастырылган атомнын спектрин зерттеу.мюон массасы электроннын массасынан 207есе улкен,ядролык асерлесуге катыспайтын болшек.массасы 2-7есе артык болгандыктан мюон ядрога сонша есе жакын козгалады,типти уакытынын елерликтей болигин ядронын ишинде откизеди.сондыктан мю-атомнын спектри ядронын курылымы туралы,кадимги атомнын спектрине караганда кобирек малимет береди.

39.Электрондардын ядродан шашырауын зерттеу аркылы ядронын радиусын ан-у.атом ядросынын он заряды мен онын сыртындагы электрон кабыгынын терис заряды тен болатынын билемиз.егер ядро мен электрон кабыгынын заряды тен болмаса,онда атом зарядталган болады.арбир атомнын центри коршилес атомнын сфера бетине ен жакын келетин ара кашыктыгы атомдык радиус болып табылады.атомдык радиустар,биринши жагынан,атомдардын табиги касиетине байл болса,екинши жагынан,кристалдын геометриялык курылысына байл.демек,атомдык радиус гылымда ен негизги шамалардын бири болып табылады.рентген саулесин колдану аркылы осы шаманын табылуы гылымга зор асерин тигизди.

40.Альфа-болшектин тегин ан-тын Резерфорд таж-си. атомнын оте ауыр,оте тыгыз,он зарядталган ядросы болатынын Резерфорд пен онын шакиртттери 1906-1912ж жасалган,энергиялары бирнеше МэВ альфа-болш-дин алтыннын жане кейбир баска металдардын аса жука кабыршагы аркылы отуине арналган,тажирибелеринин натижелерин ондеу барысында ашты.резерфорд таж-ри альфа-болшектер заттардын оте жука,калындыгы бирнеше атом аралык кашыктыкка гана тен,кабыршагы аркылы откенде олардын бирен-сараны гана багыттарын курт кейин карай озгертетинин,ал басым копшилигинин багытын озгертпей дерлик отетинин корсетти.мысалы,энергиялары 7,5МэВ альфа-болшектер алтыннын калындыгы 0,6мкм кабыршагы аркылы откенде,олардын 20000-нан биреуи гана 90градус жуык бурышка ауыткиды.резеофорд заттарды аткылаган альфа-болшектер электроннан коп ауыр жане олардын жылдамд-ры жарык жылдамдыгынан 20еседей гана кем.мундай болш-дин курт кейн ауыткуын тусиндиру ушин мынадай тужырымдар жасалды:заттагы материя онын колеминдеги биркелки таралмай,оте тыгыз жане берик туйиршиктерде шогырланган.бул туйиршиктер-ядролар.затта ядролар бир-биринен кашык орн-н.катты денелерде атомдар оте тыгыз,бир-бирине жанаса дерлик орн-н.осыдан ядро атомнын курамына киреди.атом массасынын басым болиги ядрода шогырланган.

41.Ядронын ишки курылысын зерттеу адистери.ар атом он зарядталган ядро мен терис зарядталган электрондар жиынтыгы-электрондык кабыктан турады.ядрода атом массасынын барлыгы дерлик шогырланган.атомга караганда ядро оте кишкентай жане оте берик.дролардын сызыктык молшерлери ал атомдардики .сутеги атомын ядро-электронга жиктеу ушин керек ен улкен энергия 13,6 эВ,ал гелий атомынын еки электронын да аластату ушин 79эВ энергия кажет болса,осал ядро дейтронды кураушылар-протон мен нйтронды жиктеу ушин 2,2 МэВ,ал гелий ядросы-альфа-болшекти кураушыларга тугел жиктеу ушин 28МэВ энергия кажет.кезкелген ядродан бир нуклонды аластату энергиясынын орт мани 8МэВ.корип отырганымыздай,ядронын сызыктык молшери атомнын сызыктык молшеринен есе аз.ал оны ыдыратуга керек энергия атомды иондауга керек энергиядан сонша есе коп.

42.Полоний-бериллий нейтрон кози.Ядронын курамында нейтроннын бар екенин байкау адиси.ядронын курамы туралы маселе 1932 ж Чедвик нейтронды ашканга дейин шешусиз калды.Чедвик,1930ж Боте мен Беккер ашкан,альфа-болш-дин женил ядролармен соктыгысуы кезинде болинип шыгатын,зат аркылы оту кабилети жогары болшектердин массасын ан-ды.ол егер осы болшектин сутеги жане азот ядроларымен серпимди соктыгысуы кезинде импульс пен энергия сакталса,онын массасы кандай деген суракка жауап издеди.есептеулер ол болшектин массасы протоннын массасына тен дерлик екенин корсетти.ол болшек нейтрон д.а.зат аркылы отимдилиги жогары болуы ушин,онын электр заряды нолге тен болуы керек.нейтрон ашылганнан кейин коп узамай Е.Н.Гапон мен Д.Д.Иваненко жане В.Гейзенберг ядронын протондык-нейтрондык моделин усынды.атом ядролары бакыланатын элементар болшектер-протондар мен нейтрондардан турады.протон мен нейтроннын массалары озара жуык жане электроннын массасынан 2000 есе дерлик артык.протон электр зардталган,онын заряды он жане абсолют мани электроннын зарядына тен.нейтрон электр бейтарап 1950-1980 жылдардагы зерттеулер протон мен нейтроннын жане т.б коптеген элементар деп аталатын болшектердин,шындыгында элементар емес,озиндик курамы бар,курдели болшектер екенин корсетти.бирак олар ушин элементар болшектер деген ат сакталган.

43.Нуклоннын ишки курылысын зерттейтин адистер. атом ядролары бакыланатын элементар болшектер-протондар мен нейтрондардан турады.протон мен нейтроннын массалары озара жуык жане электроннын массасынан 2000 есе дерлик артык.протон электр зардталган,онын заряды он жане абсолют мани электроннын зарядына тен.нейтрон электр бейтарап 1950-1980 жылдардагы зерттеулер протон мен нейтроннын жане т.б коптеген элементар деп аталатын болшектердин,шындыгында элементар емес,озиндик курамы бар,курдели болшектер екенин корсетти.бирак олар ушин элементар болшектер деген ат сакталган.ядродагы болшектерди бытырап кетуден сактап туратын жане онын бериктигин камтамасыз ететин куштер ядролык асерлесу куштери немесе ядролык куштер д.а.ядролык куштер электромагниттик куштерден алдекайда куштирек.казирги,20-гасырдын аяк шебиндеги калыптаскан козкарас б-ша

44.Журдек болшектин нуклон ишинде дифракциялануын пайд адиси.нейтрондык октардын комегимен ядронын радиусын ан ушин,онын энергиясын болатындай етип жогары алу керек.бирак оны оте жогары алуга тагы болмайды.жогары энергиялы нейтрондар ушин кара денеден сур денеге айналып,кейбир нейтрондар оны тесип отип кетеди.колденен кимасы азайып ядронын радиусынын томендетилген мандери шыгады.нейтроннын эн-нын зерттеулер жургизуге ен ынгайлы мани 20МэВ молшерлес.бирак мундай энергиялар ушин кВ эффектен толык арылмайды.мундай нейтрондар ядромен асерлесу кезинде олардын де-Бройль толкынынын дифракциясы байкалады.есептеулер мундай дифракциялык шашыратылудын колденен кимасы болатынын корсетеди.сонда нейтрондардын шоктан шыгуынын толык кимасы болады.осы орнекти пайд-п нейтрондардын затпен шашыратылуынын колденен кимасынан ядронын ядролык асерлесу ушин радиусын табуга болады.

45.Удетилген электрондардын дифракциясын пайд-у.бул рентген саулесин ан-да пайд-ды.затты курайтын атомдардын аракашыктыгы рентгендик сауленин толкын узындыгымен шамалас.1912ж рентген саулесинин дифракциясы ашылып,кристалдын курылымы периодты болатыны далелденди.рентген саулеси тузилу механизмине байл уздиксиз жане сызыктык болады.уздиксиз рентген саулеси зарядталган шапшан болшектердин нысана атомдарынын сырткы электрондык кабаттармен асерлесуи натижесинде,ал сызыктык рентген саулеси ишки электрондык кабаттармен асерлесуи натиж-де п.б.рентген саулесинин затпен асерлесуи кезинде рентген саулеси жутылады,шашырайды немесе фотоэффект кубылысы байкалады.спектрдин узын толкын аймагында рентген саулесинин жутылуы,кыска аймагында-шашырауы басымырак болады.рентген саулесинин жутылу дарежеси онын толкын уз-нын жане элементтин реттик номеринин артуына байл тез оседи.рентген саулеси жутылуга байл болгандыктан,онын каркындылыгы рентген саулесинин биол асеринин олшеми бола алмайды.рентген саулесинин затка тигизетин асеринин сандык шамасын есептеумен рентгенометрия айналысады,онын олшем бирлиги Р(РЕНТГЕН).рентген саулеси рентгендик терапия максаттары ушин кенине колданылады.