Beşinci hissə
RADİOMETRİK VƏ NUVƏ-FİZİKASI KƏŞFİYYAT ÜSULU.
Radiometrik və nüvə-fizikası üsulları ümumi nüvə fizikası adı
altında birləşdirilir. Radiometrik üsul dedikdə süxurlarda təbii
radioaktivliyi ölçən üsul nəzərdə tutulur. Süni yaradılmış
radioaktivlyin ölçülməsi və bunun köməyi llə süxurların tərkibindəki
kimyəvi elementlərin və süxurların kimyəvi tərkibinin təyini nüvə
fizikası üsuluna xidmət edir.
XXIII Fəsil
downloaded from KitabYurdu.org
274
§90. NUVƏ GEOFİZİKASININ NƏZƏRİ ƏSASLARI
Kimyəvi elementlər içərisində ləri var ki, onlar özlərinin
daxili quruluşlarına görə qeyri-sabitliyi ilə səciyyələnir, müəyyən
zaman keçdikdən sonra isə parçalanırlar. Bu elementlər təbiətdə
əmələ gəlir, süni yolla da alına bilər. Belə elementlərin nüvələri daha
sabit hala daxildə gedən çevrilmələr nəticəsində, yəni bu elementlər
özləindən müxtəlif hissəciklər və şüalar buraxaraq başqa elementə
çevrilirlər. Bir qrup elementin atomunun nüvəsi başqa fiziki
xassələrlə təsvir olunan elementin nüvəsinə çevrilirsə, buna
radioaktivlik deyilir. Bu elementlərin atomları mütəhərrik nuvəli
olduqları üçün buna radioaktiv izotoplar deyirlər.
§
91.
RADİOAKTİVLYİN
ƏSAS
QANUNLARI
VƏ
RADİOAKTİV PARÇALANMANIN NÖVLƏRİ
Hər bir kimyəvi elementin atomunun mərkəzində müsbət
yüklənmiş nüvə yerləşir, bunun ətrafında isə müxtəlif orbitlərdə
elektronlar fırlanır. Atomun nüvəsi proton və neytronlardan təşkil
olunur ki, bunlara nuklonlar deyirlər. Neytron hissəcikləri yukə
malik deyil. Proton hissəçiyi müsbət yük daşıyır. Protonun və
neytronun kütləsi M
p
=M
n
= 1,67
10
-27
kq=1a.k.v. (atom kütlə vahidi)
demək olar ki, bərabərdirlər. Proton və neytronların ümumi sayı
nüvədə kütlənin miqdarını təşkil edir. Atomun nüvəsinin yükü
elementar yük kimi göstərilir, 1,6
10
-27
Kl-na bərabərdir və D.İ.
Mendeleyev dövrü elementlər sistemində elementin sıra nömrəsini
göstərir. Atomda elektronların miqdarı sıra nömrəsinə bərabərdir.
Nüvənin yükü atomun nüvəsinin sıra nömrəsi adlanır.
Hər bir elementin nüvəsi özünəməxsus quruluşa və tərkibə ma-
likdir. Bunlara nüklidlər deyilir. Nüklid kimyəvi elementinin rəm-
zinin, yanında aşağı və yuxarı indekslə atomun nömrəsi və kütlənin
sayı şəklində göstərilir. Misal
4
2
He - helliumun nüklidi, atom nömrəsi
2, kütləsinin sayı 4. Nüvədə neytronların sayını təyin etmək üçün
kütlənin sayından atomun nömrəsini çıxmaqla təyin edilir. Nüvə
downloaded from KitabYurdu.org
275
daxilində nüklonlar nüvə qüvvələri ilə bağlıdır, bu nüklonlar arasında
olan məsafədən asılıdır: 1x10
-13
sm-ə bərabərdir məsafədə nüvə
qüvvələri 135 dəfə elektrik itələmə qüvvədən böyükdür və 18
38
dəfə
qravitasiya qarşılıqlı qüvvəsindən çoxdur, hissəciklər bir-birindən
20
10
-13
sm məsafədə olduqda qravitasiya qarşılıqlı təsir qüvvələri
sıfra bərabərdir.
lərin dövrü sistemini ağır kütləli lər bağlayırlar; bunlardan bir
neçəsini (92U, 90Th,88Ra və s.) özbaşına başqa lərin nüvəsinə
çevirirlər, bu çevrilmələr zamanı böyük enerjili hissəciklər,
elektronlara fotonlara ayrılır. Bu xassələrə lərin təbii radioaktivliyi
deyilir.
İstənilən radioaktiv lərin çevrilməsi müəyyən qanuna uyğunluğa
tabedir, bu isə statik xüsusiyyətə malikdir(bu parçalanan atomların
miqdarı çox olduqda ödənilir). İlk anda radioaktiv maddənin
nüvəsinin sayını N
0
müəyyən zaman t keçdikdən sonra qalan
nüvələrin sayı N-dirsə onda aşağıdakı asılılığı alırıq.
N=N
0
e
-
t
= N
0
2
-t/T
Burada
parçalanma sabitidir, bu bir nüvənin 1 saniyədə
parçalanma ehtimalıdır(parçalanma sabiti nüvənin orta yaşama
müddəti ilə tərs mütənasibdir). T-yarı parçalanma dövrüdür, yəni bu
zaman ərzində maddənin nüvəsinin təxminən yarısı parçalanır.
= 1/
=0,639/ T
Radioaktiv çevrilmətlər heç bir xarici təsirdən; nə
temperaturdan, nə də təzyiqdən asılı deyil və heç bir kimyəvi əlaqələr
parçalanma sabiti
-ya təsir edə bilməz. Maddənin konkret
porsiyasının radioaktivliyi miqdarca vahid zamanda parçalanmış
nüvələrin sayı ilə təyin edilir, buna parçalanmanın aktivliyi deyilir və
A kimi işarə olunur. Verilmiş radioaktiv izotopun parçalanma sayı A
1 saniyədə parçalanmanın sayı N ilə düz mütənasibdir.
A=
N
ar hissəciklərin nüvə ilə, yaxud bir nüvənin nüvə ilə qarşılıqlı
təsiri nəticəsində nüvə reaksiyası baş verir. Reaksiya zamanı a
hissəciyi X nüvəsini bombardıman edir, bu zaman yeni Y nüvəsi
yaranır və zərrəcik alınır:
downloaded from KitabYurdu.org
276
a+X
Y+b
Bütün nüvə reaksiyaları aralıq mərhələdən keçir, bu anda nüvə
tərkib hissələrinə (H)
(- izotopun işarəsidir) ayrılır:
a+ X
(H)
Y+b
Özbaşına (spontan) nüvə parçalanması baş verdikdə bir və ya bir
neçə hissəcik buraxılır və nüvə enerji baxımından daha sabit
vəziyyətə düşür:
X
Y+b +…..
Əgər izotopa X təbiətdə rast gəlinərsə, buna təbii radioaktivlik
deyilir; əgər X
nüvə reaksiyası hesabına əmələ gəlibsə buna süni
radioaktivlik deyilir. Nüvə reaksiyası zamanı süni radioaktiv maddə
alınır, bu reaksiya iki mərhələdə gedir, bu reaksiyaların tam yazılışı
aşağıdakı şəkildə olur:
a + X
X
+b + …; X
Y + r + …
Reaksiyanın tənliyindən görünür ki, birinci mərhələdə radioaktiv
izotop yaranır X
, ikinci mərhələdə isə izotopun parçalanması
başlayır, bu parçalanma bir və yaxud bir neçə zərrəcik buraxılmaqla
baş verir.
Radioaktiv izotop nə qədər çox toplanarsa, parçalaima bir o
qədər çox baş verər. Elə bir hal yaranır ki, izotopun artımı dayanır,
nə qədər varsa, o tədər də parçalanma gedir. Belə nisbət ilk anda (ana
izotopda) və yenidən əmələ gələn (qız izotoplarda) maddələrdə
atomların sayı dəyişməz qalır, buna radioaktiv tarazlıq deyilir.
Tarazlıqda ana və qız izotopları bərabərdir, yəni A
a
=
A
q
.
Radioaktiv tarazlıq şəraitində parçalanan bir sıra maddələrdə
aşağıdakı şərt ödənilməlidir.
1
1
2
2
….=
n
n
Əgər onlar cərgədə qonşudurlarsa bu bərabərlikdən maddənin
miqdarının nisbətini tə'yin etməkdə istifadə olunar. Misal üçün uran
və radium üçün tarazlıq şəraiti radioaktiv tarazlıq əmsalı ilə təsvir
olunur K
pp
= C
Ra
R
a
/ (C
u
3,4
10
-7
) burada C
Ra
və C
u
uyğun olaraq
süxurlarda uran və radiumun miqdarıdır; 3,4
10
-7
- N
Ra
/ N
u
= C
Ra
/ C
u
nisbəti tarazlıqda olan süxurlar üçündür.
downloaded from KitabYurdu.org
277
Əgər K
pp
= 1 tarazlıq uran və radium arasında pozulmayıb. K
pp
1
halda deyilir ki, tarazlıq radium tərəfə dəyişib, K
pp
1 olduqda taraz-
lıq uran tərəfə dəyişib.
Bir neçə növ təbii radioaktivlik mövcuddur: qamma çevrilmələr,
beta çevrilmələr, elektronun nüvə tərəfindən zəbt olunması,
Dostları ilə paylaş: |