Nüvə_kimyası
Nüvənin əsas xarakteristikası
Mozliyə görə kimyəvi elementlərin sistemləşdirilməsində əsas nüvənin yüküdür. Onu nüvənin əsas xarakteristikası qəbul edirlər. Bruka görə nüvənin yükü ele- mentin dövri sistemdəki sıra nömrəsinə bərabərdir. Belə olan halda dövri qanunun ikinci fiziki tərifi belə səslənir: sadə elementlərin və onların birləşmələrinin xassələri atomun nüvəsinin yükündən asılıdır. İlk baxışdan elə görünə bilər ki, nəhayət kimyəvi fərdiliyin əsası müəyyənləşdirilib, lakin alimlər səbəbi unuda- raq yalnız nəticəni tədqiq edirlər. Elektron qılaflarının (örtüklərinin) quruluşu kim- yəvi sistemləşmənin əsası kimi Nüvələrin və elektron qılaflarının yükü mütləq kəmiyyətcə eynidir. Kvant mexanikası elektron qılaflarının qu- ruluşunun tədqiqinə başladı. O, məntiqi olaraq elektron qılaflarının dövri keyfiyyət dəyişmələrini nüvə yükünün keyfiyyət dəyişmələri ilə bağladı. Mahiyyətcə dövri sistemin üçüncü kvant-mexaniki təfsiri atomun elektron qılaflarının quruluşunun aşkar misalı kimi təzahür edir. Kimyəvi elementlərin dövri təkrar olunan downloaded from KitabYurdu.org Страница 12 из 310 Страница 13 из 31019 xassələri məhz elektron qılaflarının dövri təkrar olunan quru- luşları ilə əlaqəlndirildi. Bunula yanaşı bilavasitə nüvənin quruluşunun tədqiqi ilə bağlı işlər davam etdirilirdi. Dövri qanunauyğunluğun əmələ gəlmə səbəbinin axtarışları kimyəvi sistemləşmənin mənbəyi kimi nüvənin üzərinə qayıdır. Həqiqətən də, elektron qılaflarının quruluşunun dəyişməsi kimyəvi fərdiliyin itirilməsinə səbəb olmur, nüvənin yükünün dəyişməsi isə kimyəvi elementin çevrilməsinə gətirir. Nüvənin quruluşu kimyəvi sistemləşmənin əsası kimi Hələ 1913-cü ildə Tomson nüvənin kütləsi ilə yükü arasında fərqi görmüş və aşkar etmişdi ki, nüvənin kütləsi onun yükü ilə təyin olunmur. O müəyyən etdi ki, eyni bir kimyəvi element müxtəlif kütləli atomdan ibarət ola bilər. Elə bu müddəa nüvə hissəciklərinin axtarışına səbəb oldu. Radioaktiv parçalanma prosesinin tədiq edən Rezerford nüvədə kütləsi protonun kütləsinə bərabər olan neytral hissəciyin mövcudluğunu ehtimal edirdi. O nəinki nüvənin tərkib hissəsidir, həm də heç bir yük daşımadığına görə nüvənin öyrənilməsi üçün mühüm alətdir. Bote və Bekker tərəfindən α-hissəciklərin nazik beril- lium təbəqəsində səpələnməsi üzrə aparılan təcrübələrlə neytral hissəciklərin güclü şüalanması aşkar edilmişdir. Çedvik sübut edir ki, kütləsi təxminən hidrogen atomunun kütləsinə bərabər olan yeni yüksüz hissəcik kəşf olunmuşdur. Onu neytron ad- landırdılar. Daha sonra Heyzenberq və İvanenko bir-birindən xəbərsiz nüvənin proton və neytrondan ibarət olduğunu təsdiq edən proton-neytron modelini təklif etdilər. Onları nüvədə bir- birinə bağlayan qüvvələrə görə proton və neytron eyni kvant vəziyyətində olan hissəciklərdir və buna görə də onları bir adla – nuklon – adlandırdılar. Onları izospinlərin müxtəlif pro-yek- siyaları fərqləndirir. Nüvənin sistematikası üçün xarakteristikalar müəyyənləşdirilmişdi: keyfiyyət – Z, N, A, Tξ və energetik – B, B/A, Sb. Məlum olduğu kimi, onlar atomların və onların birləşmələrinin fiziki, kimyəvi və bioloji xassələrini təyin edir. Nüvənin keyfiyyət xarakteristikası Nüvənin tərkibini təyin edir: Z – nüvədə protonların sayı. Eyni yüklü nüvələri olan atomlar izotop adlanır; N – nüvədə neytronların sayı. Nüvəsində eyni sayda neytron olan atomlar izoton adlanır; A – kütlə ədədi, kütlənin miqdarına uyğun gələn tam ədəd, proton (p) və neytronların (n) cəminə bərabərdir. Eyni kütlə ədədli nüvələri olan atomlar izobar adlanır; Tξ = (n – p)/2 – neytron sayının proton sayından ar- tıqlığı. Nüvənin tərkibini sadalanan kəmiyyətlərdən hər hansı ikisini bilməklə təyin etmək olar. 1913-cü ildə Soddi radioaktiv elementlərin izotopları haqqında ilk məlumatı verdi. 1919-cu ildə isə Tomsonun işlərini davam etdirən şagirdi Aston sabit (stabil) elementlərin izotoplarını kəşf etdi. İzotop, izoton və izobarların mövcudluğu faktı sübut etdi ki, kimyəvi elementin fərdiliyini nüvənin kütləsi yox, ondakı protonların sayı müəyyən edir. Nüvənin energetik xarakteristikası Energetik xarakteristika MeV ilə ifadə olunur. Bir eV 1,6021·10-19 C-a bərabərdir. Kütlə vahidi 931 MeV-a bərabərdir. B – nüvənin enerjisi Bu enerji nüvənin hissəciklərə bölünməsi üçün lazım olan enerjidir. Əgər E=mc2, onda B=∆mc 2 , burada ∆m – nüvə kütləsinin defektidir, atom kütləsinin defekti kimi qeyri-additivdir. Nüvəni təşkil edən hissəciklərin, nuklonların kütlə fərqi və nüvənin kütləsi nüvədəki nuklonların əlaqə enerjisi ilə ek- vivalentdir. Onda yuxarıdakı ifadə belə şəklə düşər: B = [MHZ + MnN – M(Z, N)]·c2, Burada MH – neytral hidrogen atomunun kütləsi, Mn - neytronün kütləsi, M – neytral atomun kütləsidir. Kütlə defekti yüngül atomlar üçün müsbət, ağır nüvələr üçün isə mənfi kəmiyyətdir. Əgər kütlə dəyişməsi enerji də- yişməsinə ekvivalentdirsə ∆E = ∆mc 2, onda yüngül atomların parçalanması reaksiyası üçün nüvənin əlaqə enerjisini By.n. (y.n. – yüngül nüvə) sərf etmək lazımdır, ağır nüvələrin parçalanması isə Ba.n. (a.n. – ağır nüvə) enerjisinin ayrılması ilə gedir.