|
4.2. Yadro reaksiyalari
Atom tuzilishining ajoyib bosqichlaridan biri – 1913 yilda Daniya olimi Nils Bor taklif qilgan vodorod atomining tuzilishi nazariyasi bo’ldi. N. Bor o’z nazariyasini yaratishda Rezerford fikriga va kvantlar nazariyasiga asoslandi. N.Bor nazariyasining birinchi postulatiga ko’ra, elektron yadro atrofida faqat kvantlangan, ya’ni ma’lum energiya darajasiga muvofiq keladigan orbitallar bo’ylab aylanadi.
Bu orbitallardan qaysi birining elektron bilan band etilishi atomning energiyasiga bog’liq. Agar atomning energiyasi minimal qiymatga ega bo’lsa elektron yadroga eng yaqin birinchi orbita bo’ylab harakat qiladi; atomning bu holatini qo’zg’almagan, normal yoki asosiy holat deyiladi. Bu holda elektron yadro bilan eng mustahkam bog’langan bo’ladi. Qo’shimcha energiya qabul qilgan atom qo’zg’algan holatga o’tadi. Lekin atomning qo’zg’algan holati nihoyatda qisqa muddatlidir (sekundning yuz milliondan bir ulushi vaqtda).
Elektron uzoq orbitadan yaqin orbitaga o’tganda atom elektromagnit nur chiqarib o’z energiyasini kamaytiradi.
N.Bor nazariyasining ikkinchi postulatiga ko’ra, elektron bir orbitadan ikkinchi orbitaga o’tgandagina atom o’z energiyasini o’zgartiradi: elektron kvantlangan orbitalar bo’ylab aylanganda, atom energiya chiqarmaydi va energiya yutmaydi.
Elektron yadrodan uzoqda turgan orbitadan yadroga yaqin orbitaga o’tganda atom yorug’likning bir kvantiga teng energiya chiqaradi. Bu kvantning kattaligi dastlabki va oxirgi holatlarning energiyalari orasidagi ayirmaga tengdir:
E = E1 – E2 = h
formulada: E1 va E2 – dastlabki va oxirgi holatlar energiyalari; h – Plank doimiysi, 6,624·10–34 joul/sek; – nurning 1 sekunddagi tebranishlar soni (chastotasi):
= s/
bu yerda: s – yorug’lik tezligi; – yorug’likning to’lqin uzunligi.
4.3. Bor postulatlari. Izotoplar
Izotop, izobar va izotonlar. Olimlar ko’pgina elementlar bir xil atomlardan emas, balki turli massaga ega bo’lgan atomlar aralashmasidan tuzilganligini aniqlaydilar.
Atomlar turli-tuman, ular bir-biridan yadro zaryadlari (protonlar soni) va massalari bilan farq qiladi. Shunday atomlar borki, ularning yadro zaryadlari bir xil, ammo atom massasi jihatidan farq qiladi. Yadro zaryadlari bir xil bo’lib, atom massalari bilan bir-biridan farq qiladigan atomlar turiga izotoplar deyiladi (izo - bir, top - joy so’zlaridan kelib chiqqan, chunki ayni elementning barcha izotoplari davriy sistemada birgina katakni egallaydi). Izotoplar soni turli elementlarda turlicha bo’ladi. Masalan, qalay elementini 10 ta tabiiy izotopi ma’lum, ksenonniki 9 ta, simobniki 7 ta, kislorod, uglerod va vodorodda 3 tadan, ftor esa faqat 1 ta tabiiy izotopdan iborat. Masalan:
Uglerod ;
Kislorod ;
Vodorod .
Izotopiya hodisasi deyarli hamma elementlarda uchraydi. Ko’pchilik elementlar o’zlarining bir necha izotoplari aralashmasidan iborat. Masalan, tabiiy qo’rg’oshin atom massalari 206, 207 va 208 hamda yadro zaryadlari 82 ga teng bo’lgan uchta izotopi mavjud. Bu aralashmadagi atom massalarining o’rtacha qiymati 207,21 ni tashkil qiladi.
Izotoplar kashf etilgandan keyin kimyoviy element tushunchasiga quyidagicha ta’rif berildi: yadrolarining zaryadlari bir xil bo’lgan atomlar turi kimyoviy elementdir. Demak, kimyoviy element tushunchasini ta’riflashda yadro zaryadi asos qilib olinadi. Hozirda 118 ta elementning 250 dan ortiq izotopi ma’lum (radiaktiv izotoplar bular jumlasiga kirmaydi).
Shuningdek, yadro zaryadlari har xil, massalari bir xil bo’lgan atomlar ham mavjud. Atom massalari bir-biriga teng, lekin yadro zaryadlari turlicha bo’lgan atomlar izobarlar deyiladi.
Masalan:
Shuningdek, izotonlar deb ataluvchi tarkibida neytronlar soni teng bo’lgan zarrachalar ham mavjud. Neytronlar sonini aniqlashda element atom massasidan uning yadro zaryadi qiymati ayiriladi. Masalan xrom, marganes va temir elementlaridagi neytronlar soni bir xil bo’lib, ular o’zaro izotonlardir.
Atom yadrosining murakkab strukturaviy tuzilishiga ega ekanligini tasdiqlovchi yana bir hodisa radiaktivlikdir.
Radiaktivlikning asosiy xususiyati - bir elementning tashqi ta’sirsiz o’z-o’zidan yemirilib, mustaqil boshqa elementga aylanishidir.
Elementar zarrachalar yoki yadrolarni tarqatish jarayoni natijasida bir elementning beqaror izotopining boshqa element izotopiga o’z-o’zidan aylanishiga radiaktivlik deb ataladi.
Birinchi marta 1896 yilda fransuz fizigi A. Bekkerel uran va uran birikmalarining ko’zga ko’rinmas nurlar chiqarishini va bu nurlar odatdagi nurlarni o’tkazmaydigan qora qog’ozlardan o’tib, fotoplastinkalarga ta’sir etishini topdi. Keyinchalik Mariya va Pier Kyurilar nafaqat uran, balki og’ir elementlar toriy va aktiniy larni uranga o’xshash nurlanishini kashf etdilar. Ular uran rudasi tarkibida urandan ko’ra bir necha bor kuchli faolroq nurlanishga ega bo’lgan yangi elementlar borligini aniqlab ajratib oldilar. Ulardan biri radiy nurga faol, ikkinchisini paloniy deb ataldi.
Uran va ba’zi boshqa og’ir elementlarning yemirilishi kashf etilganidan so’ng oradan ko’p vaqt o’tmay, bu yemirilishlarda yuzaga keladigan nurlanishlarning murakkabligi, ularning tarkibida alfa, beta, gamma - nurlar deb ataluvchi elementar zarralar va hatto yengil va o’rta yadrolar borligi aniqlandi.
Tajribalar ko’rsatishicha, radiaktiv nurlanishning g’alati xususiyatlari quyidagilardan iborat. U fotoplastinkani qoraytiradi, ba’zi moddalarda lyumenestsentsiya hosil qiladi, yuqori o’tuvchan biologik faol va ionlashtirish qobiliyatiga egadir. Radiaktiv nurlanishning yuqoridagi aytilgan hossalariga hech qanday fizikaviy-kimyoviy kuchlar ta’sir etmaydi, ya’ni nurlanish intensivligi bosim va temperaturaga radiaktiv elementlarni qanday modda bilan va qay miqdorda birikma hosil qilganligiga bog’liq emas.
Do'stlaringiz bilan baham: |
