☰ Mundarija · Fizika

Zarralarni qayd qilish va yemirilish qonuni

Darslar 40–41 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
40

Radioaktiv nurlanishni va zarralarni qayd qilish usullari

Darslik: 164–166-betlar
MaqsadZarralarni qayd qilish usullari (Geyger–Myuller hisoblagichi, sintillyatsion hisoblagich, Vilson va pufakli kamera, fotoemulsiya) ishlash prinsipini bilish; izlarni magnit maydonda tahlil qilish.
Yangi so‘zlar
Geyger–Myuller hisoblagichi · Geiger–Müller counterVilson kamerasi · Wilson cloud chamberpufakli kamera · bubble chambertrek (iz) · track
Tushuntirish

Yadro zarralari ko‘zga ko‘rinmaydi, shuning uchun ular moddaga ta’sirini — ionlashtirish, yorug‘lik chaqnashi, fotoemulsiyani qoraytirishini — qayd qiluvchi asboblar ishlatiladi. Geyger–Myuller hisoblagichida siyrak gaz to‘ldirilgan naychaga yuqori kuchlanish beriladi; zarra gazni ionlashtirsa, qisqa razryad va tok impulsi hosil bo‘ladi, har bir impuls bitta zarraga mos keladi. Sintillyatsion hisoblagichda zarra kristallda yorug‘lik chaqnashini hosil qiladi, uni fotokuchaytirgich elektr impulsiga aylantiradi. Vilson kamerasida o‘ta to‘yingan bug‘da zarra ionlari ustida mayda tomchilar hosil bo‘lib, ko‘rinadigan iz (trek) qoladi; pufakli kamerada o‘ta qizigan suyuqlik zarra yo‘li bo‘ylab qaynab, pufakchalar izini beradi, suyuqlik zich bo‘lgani uchun tez va yuqori energiyali zarralarni ham tutadi. Fotoemulsiyada zarra yo‘li ochilgandan so‘ng qora donalar qatori bo‘lib ko‘rinadi. Kamera magnit maydonga qo‘yilsa, iz egriladi: r = mυ/(|q|B); radiusdan impulsni, egilish tomonidan zaryad ishorasini aniqlash mumkin. Alfa-zarra gazni kuchli ionlashtirgani uchun qalin va qisqa iz qoldiradi, beta-zarra ingichka va uzunroq; gamma-kvantning o‘zi iz qoldirmaydi, uni ikkilamchi elektronlar orqali qayd qilinadi.

Namunalar
Proton B = 0,5 T maydonga tik, υ = 4,8·10⁶ m/s bilan kirdi: r = mυ/(eB) = 1,67·10⁻²⁷·4,8·10⁶/(1,6·10⁻¹⁹·0,5) ≈ 0,1 m = 10 cm.
Hisoblagich N = 400 ta impuls qayd qildi. Tasodifiy hodisa uchun o‘rtacha xato ≈ √N = 20, ya’ni 5 %; xatoni 2 marta kamaytirish uchun hisoblash 4 marta uzoqroq olib borilishi kerak. Fonni ayirib (masalan 10 daqiqada 30 ta) sof sanoq topiladi.
Sinfda faoliyat

Radioaktiv manbalar bilan uyda ham, maktabda ham o‘quvchilar ishlamaydi: bunday ishlarni faqat mutaxassis, maxsus xavfsizlik bilan bajaradi. Mashq sifatida zarra izlari fotosuratining bosma nusxasida (kitob yoki internetdagi tasvir) izning egrilik radiusini chizg‘ich bilan taxminan baholang.

Mashq
1
Gaz ionlashishiga asoslangan hisoblagich nomini ayting.
2
Hisoblagich 10 daqiqada 1800 ta impuls qayd qildi. Sanoq tezligi necha s⁻¹?
3
Magnit maydonda bir xil zaryadli zarra tezligi 2 marta ortdi. Iz radiusi qanday o‘zgaradi?
4
Nima uchun alfa-zarra izi qalin va qisqa?