182
burada
− ilkin nüvə, − ilkin nüvəni atəşə tutan zərrəcik, − alınan nüvə, −
reaksiyada alınan zərrəcikdir.
Nüvə reaksiyaları zamanı enerjinin, yük və kütlə ədədlərinin saxlanması qanun-
ları ödənilir. Belə reaksiyalarda nüvələrin çevrilməsi baş verdiyindən onların daxili
enerjisi və deməli, xüsusi rabitə enerjisi dəyişir. Bu isə enerjinin saxlanması qanu-
nuna görə zərrəciklərin kinetik enerjisinin dəyişməsinə səbəb olur.
Nüvə reaksiyasında iştirak edən zərrəciklərin kinetik enerjisinin dəyişməsi nüvə
reaksiyasının çıxış enerjisi adlanır:
∆ =
−
. (2)
Burada
ə
− uyğun olaraq reaksiyada iştirak edən zərrəciklərin başlanğıc
və son kinetik enerjiləri,
∆ − nüvə reaksiyasının çıxış enerjisidir.
Əgər nüvə reaksiyasının çıxış enerjisi
∆ > 0
olarsa, belə reaksiya ekzotermik
nüvə reaksiyası adlanır. Ekzotermik nüvə reaksiyasında reaksiyaya girən ilkin
zərrəciklərin kütlələri cəmi reaksiyanın nəticəsi olan sonrakı zərrəciklərin kütlələri
cəmindən böyük olduğundan, enerji ayrılması baş verir.
Əgər nüvə reaksiyasının çıxış enerjisi
∆ < 0
olarsa, belə reaksiya endotermik
nüvə reaksiyası adlanır. Endotermik nüvə reaksiyasında reaksiyaya girən ilkin
zərrəciklərin kütlələri cəmi reaksiyanın nəticəsi olan sonrakı zərrəciklərin kütlələri
cəmindən kiçik olduğundan enerji udulması baş verir.
Enerjinin saxlanması qanununa görə (2) ifadəsini nüvələrin rabitə enerjilərinin
fərqi kimi də yazmaq olar:
∆ =
−
. (3)
və ya
∆ = (
−
)
= (
−
) ∙ 931,5
. (4)
Burada
− reaksiyaya girən zərrəciklərin kütlələri cəmi,
− reaksiya nəti-
cəsində alınan zərrəciklərin kütlələri cəmidir.
Nüvə reaksiyasının çıxış enerjisi, reaksiyada yaranan nüvənin rabitə enerjisi
ilə ilkin nüvənin rabitə enerjisi fərqinə bərabərdir.
Nils Borun fərziyyəsinə görə,
nüvə reaksiyası iki mərhələdə baş verir.
Birinci mərhələdə: atəşə tutan zərrəcik hədəf nüvəyə daxil olaraq yeni, aralıq
nüvə yaradır. Aralıq nüvə isə ora düşən zərrəciyin enerjisi bütün nuklonlar arasında
paylandığından həyəcanlanır. Nuklonlar arasında enerji mübadiləsi baş verir. Nəti-
cədə bir və ya bir neçə nuklonda nüvə rabitəsini qırmağa kifayət edən miqdarda
enerji toplanır.
İkinci mərhələdə: aralıq nüvə çox qısa zaman intervalından (
≈ 10
10
)
sonra artıq enerjisini şüalandırmaqla həyəcanlanmış haldan minimum enerji səviy-
yəsinə – dayanıqlı hala qayıdır. Nəticədə aralıq nüvənin qalıq nüvəyə və digər zər-
rəciyə çevrilməsi baş verir:
+ →
∗
→ + .
(5)
İlk nüvə reaksiyaları. İlk süni nüvə reaksiyası Rezerford tərəfindən 1919-cu ildə
həyata keçirilmişdir. O, azotun oksigenə çevrilmə reaksiyası olmuş və protonun kəşfi
ilə nəticələnmişdir:
+
→ (
)
∗
→
+
.
LAYİHƏ
183
1932-ci ildə E.Rezerfordun tələbəsi Ceyms Çedvik (1891–1974) berillium izoto-
punu -zərrəciklərlə bombardman etməklə neytronun kəşf olunduğu süni nüvə reak-
siyasını aparır:
+
→ (
)
∗
→
+
.
1934-cü ildə fransız fizikləri Frederik Jolio Küri (1890–1958) və İren Jolio-Küri
(1897–1956) apardıqları nüvə reaksiyasında ilk dəfə radioaktiv fosfor nüvəsi alırlar:
+
→
∗
→
+
.
Sonra isə radioaktiv
izotopunun öz-özünə
-çevrilməsi nəticəsində
izotopunun alınması
baş vermişdir
(a)
:
→
+
+ .
NƏ ÖYRƏNDİNİZ?
İş vərəqində “Nüvə reaksiyası” mövzusunda esse yazın.
(a)
Məsələ 2. Dəmir
nüvəsini neytronla bombardman etdikdə kütlə ədədi A = 56 olan
radioaktiv manqan nüvəsi alınır. Radioaktiv manqanın alınma reaksiyasını
və onun radioaktiv
-çevrilməsi reaksiyasını yazın.
Nəticənin müzakirəsi:
Bu reaksiyalar hansı zərrəciklərin ayrılması ilə nəticələnir?
Həmin iki reaksiyadan nüvə reaksiyası hansıdır? Niyə?
Həyatla əlaqələndirin:
Hidrogenin
və
izotoplarından
+
→
+
sxemi əsasında gedən nüvə reaksiyasında helium
nüvəsinin yaranması zamanı
ayrılan enerjini təyin edin.
İpucu. (4) düsturundan və 4.4. cədvəlindən istifadə edin.
Bu nüvə reaksiyası enerji ayrılması
ilə nəticələndi, yoxsa udulması ilə? Niyə?
ARAŞDIRMA
2
TƏTBİQETMƏ
Reaksiyanı yaza bilərsinizmi?
Özünüzü qiymətləndirin:
№
Suallar
Bilirəm
zəif
orta
yaxşı
1
Nüvə reaksiyasında enerjinin saxlanması qanununun ödənilməsi
nə deməkdir? Nümunə göstərin.
2 Nüvə reaksiyasında çıxış enerjisi necə hesablanır?
3 Hüvə reaksiyasında hansı halda enerji şüalanır, hansı halda udulur?
4
Nüvə reaksiyasında kütlə və yük ədədinin saxlanması qanunu-
nun ödənilməsi nə deməkdir? Nümunə göstərin.
5
+
→? +2 və
+
→? +4
nüvə reaksiyaları ilə Yer kürəsində olmayan iki kimyəvi element
alınmışdır. Bu elementlər hansılardır?
LAYİHƏ