Atom yadrosi va elementar zarrachalar fizikasi, tezlashtiruvchi texnika

Sun‟iy radioaktivlik. 
1919-yilda Rezerford tabiiy radioaktiv izotop RaC ning yemirilishida 
chiqarilgan 
𝛼-zarralar bilan azot yadrosini bombordimon qiladi. Bunda Rezerford 
bir element izotopining boshqa element izotopiga aylanishini aniqladi, reaksiya 
quyidagicha: 
7
N
14
+
2
He
4
⟶
8
O
17
+
1
H
1
Bu reaksiyada hosil bo‟lgan kislorod izotopi 
8
O
17
sun‟iy yo‟l bilan hosil 
qilingan suniy radioaktiv izotopdir, o‟z navbatida 
8
O
17 
izotopi ham yemiriladi. 
Rezerford tajribalaridan bir necha yil o‟tgach 1933-1934-yillarda olimlar Fredrik 
Jolio-Kyuri va uning xotini Iren Kyurilar Parijda Radiy institutida suniy radioaktiv 
izotoplar tayyorlashga muvaffaq bo‟ldilar. Ular alfa zarralar bilan ba‟zi 
elementlarni Bor, alyuminiy, magniy elementlarini 
𝛼-zarralar bilan bombardimon 
qilib sun‟iy radioaktiv ( 
7
N
13
, 
15
P
31
, 
14
Si
27 
) izotoplarni hosil qilishga erishdilar. 
Masalan 

---

Bu reaksiyada 
-sun‟iy radioaktiv izotop bo‟lib, o.z navbatida u ham 
yemiriladi 
1934 yilda E.Fermi elementlarni neytronlar bilan bombardimon qilib, sun‟iy 
radioaktiv izotoplarni hosil qilish mumkinligini ko‟rsatdi. Masalan,
7
N
12
+
0
n
1
⟶
6
C
13
+e
+
+
𝜈 
Bu reaksiyada sun‟iy radioaktiv izotop 
6
C
13
hosil bo‟ladi.Hozirgi zamonda 
yuqori energiyali tezlatkichlarda juda ko‟p sondagi sun‟iy radioaktiv izotoplar 
hosil qilinmoqda.
Radioaktiv yadrolarning yemirilish qonuni. 
Radioaktiv yadrolar yarim yemirilish davriga ega bo‟lib, shu yarim 
yemirilish davriga bog‟liq ravishda yemirilib turadi. Radioaktiv yadrolarning 
yemirilishiga hech qanday sharoit, hech qanday faktorlar ta‟sir qilmaydi. 
Radioaktiv yadrolarning yemirilishi o‟z-o‟zidan bo‟ladigan jarayondir. Radioaktiv 
yadrolar soni N ning dt vaqt oralig‟ida yemirilish natijasida o‟zgarishi dN dt va N 
ga proporsional bo‟ladi, ya‟ni: Radioaktiv yemirilish doimiysi 
𝜆 bilan 
harakterlanadi. 
𝜆-radioaktiv yadroning vaqt birligida yemirilish ehtimoliyatini 
aniqlaydi. dt vaqt ichida radioaktiv yemirilishlar soni dN radioaktiv yadrolar soni 
N ga bog‟liq bo‟ladi. 
𝜆
(1) 
(1) 
Formulada 
𝜆 -yemirilish doimiyligi bo‟lib, yemirilish tezligini 
bildiradi. sek
-1 
birlikda o‟lchanadi yoki 1 sekundda bitta yadroning yemirilish 
extimoliyatini aniqlaydi. T=0 bo‟lganda 
deb hisoblab (1) ni integrallasak
𝜆
(2) 
Yoki
𝜆
U vaqtda
(3) 
(3)formulada 
-boshlang‟ich yadrolar soni; 
vaqt oralig‟ida yemirilmay 
qolgan yadrolar soni . (3) formula radioaktiv yemirilish qonuni deyiladi. 
(3)dan ko‟rinadiki yemirilishda yadrolar soni eksponensial qonun bo‟yicha 
kamayadi. Demak, radioaktiv yadrolar eksponensial qonun bo‟yicha yemiriladi. 
Radioaktiv yadrolarni harakterlash uchun yarim yemirilish davri (T
1/2
) 
tushunchasi kiritiladi. 
Yarim yemirilish davri deb, radioaktiv yadrolarning ikki marta kamayishi 
uchun ketgan vaqtga aytiladi, T
1/2
harfi bilan belgilanadi.

---

 ( 
⁄
)
ifodani (3) tenglamaga qo‟ysak, 
⁄
(4) 
bu ifodani logarifmlab
𝜆 
⁄
(5) 
ekani topiladi. Bundan yarim yemirilish davri quyidagicha aniqlanadi:
⁄
(6) 
Har bir radioaktiv izotopning 
⁄
va 
𝜆 kattaliklari alohida mavjud.
Yarim yemirilish davri 
⁄
katta bo‟lgan yadrolar sekin yemiriladi, chunki 
yemirilish doimiysi 
𝜆
⁄
kichik. Yarim yemirilish davri kichik bo‟lgan 
yadrolar tezroq yemiriladi chunki 
𝜆 katta qiymatga ega bo‟ladi.
Radioaktiv yadrolar yarim yemirilish davri kichik bo‟lsa, ular tabiatda kam 
uchraydi. Masalan, Ra
226
uchun yarim yemirilish davri 1620 yil, U
238
uchun yarim 
yemirilish davri 4,5x10
9 
yil. Shuning uchun tabiatda uranga nisbatan radiy kichik 
miqdorda uchraydi. Radioaktiv yadrolar o‟rtacha yashash vaqti 
𝜏 bilan ham 
harakterlanadi. t vaqtning biror lahzasida yemirilmay qolgan yadrolarning yashash 
vaqti t dan katta bo‟ladi. Shu lahzaga qadar yemirilgan yadrolarning yashash vaqti 
t dan kichik yoki unga teng bo‟ladi. Bunday yadrolar soni 
𝜆 
.
Yadrolarning o‟rtacha yashash vaqti quyidagi formula bilan aniqlanadi: 
(7) 
ning qiymatini (3) formulaga qo‟ysak:
(8) 
Demak o‟rtacha yashash vaqti 
yemirilayotgan yadrolarning e marta 
kamayish vaqtini bildiradi.
ln(
) 
tg 
𝜑= 𝜆 
𝜑 
t 
1-rasm 
(2)-tenglama to‟g‟ri chiziq tenglamasidir. Buni grafikda chizilsa, yuqoridagi 
to‟g‟ri chiziq hosil bo‟ladi (1-rasm). 

---

Bu grafik vaqt o‟tishi bilan radioaktiv yadrolarning yemirilishini ko‟rsatadi. 
Grafikdan ko‟rinadiki, yemirilish tezligi dN/dt sezilarli darajada tez o‟zgarsa, 
tajribadan dN/dt ning t ga bog‟lanishini aniqlab, bu grafikdan 
𝜆 ni hisoblash 
mumkin, 
𝜆 ga teng.
Tabiiy va sun‟iy kelib chiqishga ega bo‟lgan radionuklidlar orasida biror farq 
yo‟q. tabiiy va sun‟iy radionuklidlar (3),(4),(8) – formulalarda ifodalangan 
eksponensial qonun asosida yemiriladi.
Rezerford o‟tkazgan tajribalari asosida radioaktiv elementlarning yarim 
yemirilish doimiyligi 
𝜆 ni va yarim yemirilish davri
⁄
ni aniqladi. 
⁄
,
𝜆
⁄
.