- MA’RUZA
RADIOAKTIVLIK. ALFA-YEMIRILISH

yetarli bo’lmagan shartidir. Radioaktiv yemirilish uni sodir bo’lish vaqti
nurlanayotgan zarralar turi, ularning energiyasi, ularning o’zaro uchib chiqish
burchaklari, boshlang’ich va oxirgi holatdagi yadrolarning spinlarining
yo’nalishi hamda uchib chiquvchi zarralarning spinlarini yo’nalishlari bilan
tavsiﬂanadi. Radioaktiv yadrolarning yashash vaqtlari 10-19 sekunddan
1022 yil oralig’ida yotadi. Odatda 10-19 sekunddan 1022 yilgacha bo’lgan
vaqt
radiotexnik usulda, 10-19 sekunddan kichigi esa yadroning energetik
sathi kengligini o’lchagan holda
Δ
E
Δ
t
≥ћ
munosabatdan foydalanib topiladi.
Radioaktiv yadrolarning yashash vaqti yemirilishda ajralgan energiyaga
bog’liqdir. Agarda bu energiya kichik bo’lsa yashash vaqti keskin ortadi,
lekin bu holda yashash vaqti boshlang’ich va oxirgi holatdagi yadrolarning
spinlari farqiga kuchli bog’liq bo’ladi.
Tabiatda proton, ikki protonli
yemirilish, juda og’ir yadrolarda kulon eﬀekti oshib borganligi sababli
α
-
yemirilish ehtimoli, spontan bo’linish
β
+,
β
- ,
γ
- - yemirilish,
k - qamrab olish va
F - parchalanish
kabi radioaktiv
yemirilishlar mavjuddir. Radioaktiv yemirilish har doim enzotemik jarayon
bo’lib, unda ajralib chiqqan energiya
E
≥
0 bo’ladi, ya’ni
c2 = c2 + +
E (1)
bo’ladi.
Muayyan radioaktiv moddadagi barcha atomlar ayni bir vaqtda
parchalanmaydi. Ularning ba’zilarida bu jarayon juda qisqa vaqtda bo’lsa,
boshqalarida esa juda uzoq vaqt davomida sodir bo’ladi. Bundan radioaktiv
yemirilish hodisasi statistik hodisa ekanligi, ya’ni noturg’un yadroni qachon
yemirilishini oldindan aytish mumkin emasligi va bu jarayon ehtimollik
qonuni asosida o’tishi kelib chiqadi. Bu qonunning mohiyati teng vaqt ichida
umumiy atomlarning teng ulushi parchalanadi. Odatda barcha atomlarning
yarmi parchalanadigan vaqt parchalanish tezligining o’lchovi bo’lib
xizmat
qiladi. U yarim parchalanish (yemirilish) davri ( ) deb atalib, berilgan
radioaktiv izotopning xarakterli xususiyati hisoblanadi. Radioaktiv
parchalanish natijasida izotoplarning o’zgarishi, Fayans va Soddi tomonidan
1913 – yilda yaratilgan siljish qoidalariga muvoﬁq yuz beradi. Bu qoidani
quyidagicha yozish mumkin
+ (2)
119
ya’ni
α
- yemirilishda davriy sistemadagi
ikki katak chaproqdagi
elementning izotopi hosil bo’ladi. Agar quyidagi
+
β
- (3)
β
- yemirilishda esa bir katak o’ngdagi elementning izotopi hosil bo’ladi.
β
+ - parchalanishda yoki elektron qamrash jarayonida bir katak chapdagi
elementning izotopi hosil bo’ladi
+
β
+
(4)
Radioaktiv yemirilishni ifodalovchi tabiiy statistik kattalik o’lchami s-
bo’lgan
λ
-
doimiydir.
λ
- ni radioaktiv parchalanish doimiysi deyiladi. Agarda N ta bir
xil turg’un bo’lmagan yadrolarni olsak, u holda birlik vaqt ichida o’rtacha .
λ
N ta yemiriladi. Bu .
λ
N kattalik aktivlik deyiladi. Aktivlik shu radioaktiv
yadrolardan iborat priparatning nurlanish intensivligini ko’rsatadi. Hozirgacha
foydalaniladigan birliklari
1 kyuri = 3,7 · 1010 yemir / sek
1 mkyuri = 10-3 kyuri
1 mkkyuri = 10-6 kyuri
Xalqoro SI sistemasida 1 sekunddagi yemirilishlar soni qabul qilingan. Yana
bitta sistemadan tashqari birlik – rezerforddir.
1rd = 106
yemir / sek
Radioaktiv yemirilish doimiysi
λ
vaqtga bog’liq emas. Buning ma’nosi
shuki atom yadrosi uchun o’rtacha yashash vaqti mavjud bo’lib, yadroning
yoshi tushunchasi mavjud emas. Agarda t vaqtda ko’p sonli N ta radioaktiv
yadro mavjud bo’lsa va dt vaqt ichida o’rtacha dN ta yadro yemirilsa
dN = -
λ
N(t)dt (5)
bu yerda manﬁy ishora radioaktiv yadrolarning umumiy sonini kamayishini
ko’rsatadi
. t = t0 da
N(t0) = N0 ekanligini hisobga olib (5) ni
integrallasak
N = N0 (6)
120
Bu radioaktiv yemirilishning asosiy qonunini ifodalovchi tenglamadir. (5) ga
ko’ra aktivlik A =
λ
N yoki
A = - (7)
bo’ladi. Yarim parchalanish davridan so’ng radioaktiv yadrolar soni 2
baravar kamayganligidan
λ
va
T orasidagi bog’lanish quyidagicha bo’ladi
= N0 ; = (8)
Yadrolarning o’rtacha yashash vaqti
τ
=
dt = (9)
Bundan 693
τ
ekanligi kelib chiqdi. Ko’p hollarda biror radioaktiv
yadroning parchalanishidan hosil bo’lgan ham radioaktiv bo’ladi. Bunda
yemirilish ketma – ket hosil bo’ladi, ya’ni
1 2 3 (10)
Bu holda birinchi yadroning sonining o’zgarishi
N1 , ikkinchi yadrolarning
sonini o’zgarishini
N2 desak
= -
λ
1 N1 ; = -
λ
2 N2 +
λ
1 N1 (11)
Bu tenglamalarning ma’nosi quyidagicha: 1 –
yadroning soni uning
yemirilishi hisobiga kamayadi, 2 – yadroning soni ham o’zining yemirilishi
hisobiga kamayadi. Lekin 1 – yadroning yemirilishi hisobiga ortadi.
t = 0
da birinchi yadroning soni
N10 ta, ikkinchi yadroning soni esa
N20 = 0
bo’lsin, ya’ni shu boshlang’ich shartlarni hisobga olib, (11) tenglamalar
sistemasini yechamiz
(12)
(12) ga ko’ra to’la aktivlik
N1
λ
1 +
N2
λ
2 vaqtga quyidagicha
bog’langan
N1
λ
1 +
N2
λ
2 =
λ
1 N10