Ziyosfera

Elektron tutish


Икки турдаги электронни тутиб олиш схемаси. Юқори қисмда : Ядро электронни ютади. Пастки чап қисмда : ташқи электрон „йўқолган“ электронни алмаштиради. Икки электрон қобиқ орасидаги энергия фарқига тенг бўлган рентген нурлари чиқарилади. Пастки ўнг қисмда : Парма эффектида ташқи электрон ички электронни алмаштирганда сўрилган энергия ташқи электронга ўтказилади. Ташқи электрон атомдан мусбат ион қолдириб чиқарилади.

Электрон тутиб олиш — бу электр нейтрал атомнинг протонга бой ядроси одатда К ёки Л дан ички атом электронини ютиш жараёнидир. Шундай қилиб, бу жараён ядро протонини нейтронга ўзгартиради ва бир вақтнинг ўзида электрон нейтрино эмиссиясини келтириб чиқаради.

п + э ^(-) --- н + в (э)
ёки ядро реаксияси тенгламаси сифатида ёзилса Фаилед то парсе (Ункноwн фунcтион \cе): {\дисплайстйле \cе{^{0}_{-1}э + ^{1}_{1}п -> ^{1}_{0}н + ^{0}_{0}}}νэ{\дисплайстйле _э}

Бу танҳо чиқарилган нейтрино бутун парчаланиш энергиясини ўз ичига олганлиги учун, у танҳо характерли энергияга эга. Шунингдек, нейтрино эмиссиясининг импулси қиз атомининг бир характерли импулс билан орқага қайтишига олиб келади.

Натижада пайдо бўлган қизи нуклид, агар у уйғонган ҳолатда бўлса, ундан асосий ҳолатга ўтади. Кўпинча, бу ўтиш пайтида гамма нурлари чиқарилади, лекин ядровий қўзғалиш ички конверсия орқали содир бўлиши мумкин.

Атомдан ички электронни тортиб олгандан сўнг, ташқи электрон тортилган электронга алмаштиради ва бу жараёнда бир ёки бир нечта характерли рентген фотонлари чиқарилади. Электрон тутилиши баъзида Парма эффектига ҳам олиб келиши мумкин, бу ерда электрон камроқ энергияли электрон ҳолатини излаш жараёнида атом электронлари орасидаги ўзаро таъсир туфайли атомнинг электрон қобиғидан чиқарилади.

Электрон тутилгандан сўнг, атом сони биттага камаяди, нейтрон сони биттага кўпаяди ва масса сонида ҳеч қандай ўзгариш бўлмайди. Оддий электронни тутиш ўз-ўзидан нейтрал атомга олиб келади, чунки электрон қобиқдаги электроннинг йўқолиши мусбат ядро зарядининг йўқолиши билан мувозанатга келади. Ундан ташқари, мусбат атом иони кейинги Парма электрон эмиссиясидан келиб чиқиши мумкин.

Электрон тутилиши тўртта асосий кучлардан бири бўлган кучсиз ўзаро таъсирнинг намунаси ҳисобланади.

Электрон тутилиши ядродаги протонларнинг ўзаро кўплигига эга бўлган изотоплар учун асосий парчаланиш режими ҳисобланади, аммо изотоп ва унинг бўлғуси қиз ядро (сал кам мусбат зарядли изобар) ўртасидаги энергия фарқи бу нуклиднинг позитрон чиқариш орқали парчаланиши учун етарли бўлмайди. Электрон тутилиши ҳар доим позитрон эмиссияси билан парчаланиш учун этарли энергияга эга бўлган радиоактив изотоплар учун яна бир парчаланиш режими ҳисобланади. Электрон тутилиши баъзан бета-емирилишнинг бир тури сифатида киритилади,[1] чунки кучсиз куч воситачилик қиладиган асосий ядро жараёни бир хил. Ядро физикасида бета-парчаланиш радиоактив парчаланишнинг бир тури бўлиб, бунда атом ядросидан бета нурлари (тезлаштирилган энергетик электрон ёки позитрон) ва нейтрино чиқарилади. Электрон тутилиши баъзан тескари бета парчаланиши деб ҳам аталади, бироқ бу тушунча одатда электрон антинейтринонинг протон билан ўзаро таъсирини англатади.[2]

Агар она атом ва қиз атом ўртасидаги энергия фарқи 1,022  МеВ дан кам бўлса  позитрон эмиссияси тақиқланган бўлади, чунки бунга рухсат бериш учун этарли парчаланиш энергияси мавжуд эмас ва шунинг учун электронни ушлаб туриш ягона парчаланиш режимиди бўлади. Масалан, рубидий-83 (37 протонлар, 46 нейтронлар) криптон-83 га парчаланади (36 протонлар, 47 нейтронлар).

Тарихи

Электронларни тутиб олиш назарияси биринчи марта 1934-йилги мақолада Жан-Карло Уик томонидан муҳокама қилинган, кейин эса Хидеки Юкава ва бошқа олимлар томонидан ишлаб чиқилган. К-электрон тутилиши биринчи марта Луис Алварес томонидан ванадий в (48) да кузатган. Бу ҳақда у 1937-йилда хабар берган[3][4][5] Алварес аввал галлийда (Га ^67)электрон тутилишини ўрганишни давом эттирди ва бошқа нуклидларда ҳам буни синаб кўрган.[3][6][7]

Реаксия тафсилотлари

Leading-order EC Feynman diagrams
Электрон тутилишининг парчаланиши учун этакчи тартибли Фейнман диаграммалари . Электрон ядродаги юқори кварк билан W бозони орқали ўзаро таъсирланиб, пастга кварк ва электрон нейтрино ҳосил қилади. Икки диаграмма этакчи тартибни ўз ичига олади, гарчи виртуал заррача сифатида W-бозоннинг тури (ва заряди) фарқланмайди.

Юқоридаги реаксияларнинг ёзилишидан кўриниб турибдики, тутилган электрон атомнинг ўз электронларидан бири бўлиб, янги, кирувчи электронмас, Электрон тутилишининг бир нечта мисоллари:

Ҳақиқий электрон тутилиши билан парчаланадиган радиоактив изотоплар, агар улар тўлиқ ионланган бўлса, радиоактив парчаланишдан тўхтатилиши мумкин. Эҳтимолларга кўра, бундай элементлар, агар портловчи ўта янги юлдузлардаги р-жараёнида ҳосил бўлса, тўлиқ ионланган ҳолда чиқарилади ва шунинг учун улар космосда электронларга дуч келмагунча радиоактив парчаланишга учрамайди. Тескари емирилишлар тўлиқ ионланиш орқали ҳам юзага келиши мумкин;

Кимёвий боғланишларни электронларнинг ядрога яқинлигига қараб, кичик даражада электрон тутилиш тезлигига таъсир қилиши мумкин. Масалан, 7 Бе да металл ва изоляцион муҳитда ярим емирилиш даври ўртасида 0,9% фарқ кузатилган.[8] Бу нисбатан катта таъсир бериллийнинг ядрога яқин бўлган валентлик электронларини, ҳамда, орбитал бурчак импулси бўлмаган орбиталларни ишлатадиган кичик атом эканлиги билан боғлиқ. С орбиталлардаги электронлар ядрода эҳтимоллик антинодига эга ва шунинг учун ядрода эҳтимоллик тугунига эга бўлган п ёки д электронларга қараганда электрон тутилишига кўпроқ қарашли бўлади.

Даврий жадвалнинг ўртасида жойлашган элементлар атрофида бази элементнинг барқарор изотопларидан енгилроқ бўлган изотоплар, электрон тутилиши орқали парчаланади, барқарорлардан оғирроқ изотоплар эса электрон эмиссияси ҳисобига парчаланади. Электрон тутилиши кўп вақтларда оғирроқ нейтрон етишмовчилиги бўлган элементларда юз беради, бу ерда масса ўзгариши энг кичик ва позитрон эмиссияси ҳар доим ҳам бўлавермайди.. Ядро реаксияларида масса йўқолиши нолдан катта бўлса, лекин 2мэc2 дан кам бўлса, жараён позитрон эмиссияси орқали содир бўлмайди, балки, электронни ушлаб туриш учун ўз-ўзидан содир бўлади.

Манбалар

  1. ↑ Cоттингҳам, W.Н.. Ан интродуcтион то нуcлеар пҳйсиcс. Cамбридге Университй Пресс, 1986 — 40-бет. ИСБН 978-0-521-31960-7. 
  2. ↑ „Тҳе Реинес-Cоwан эхперименц: Детеcтинг тҳе полтергеист“ (ПДФ). Лос Аламос Натионал Лабораторй. 25-жилд. 1997. 3-бет. 2013-02-21да асл нусхадан (ПДФ) архивланди. Қаралди: 2023-05-25.
  3. ↑ 3,0 3,1 Алварез, Луис W. „Чаптер 3: К-элеcтрон cаптуре бй нуcлеи“, . Дисcоверинг Алварез: Селеcтед wоркс оф Луис W. Алварез, wитҳ cомментарй бй ҳис студенц анд cоллеагуэс, Сегрé, Эмилио (cомментарй), Университй оф Чиcаго Пресс, 1987 — 11–12-бет. ИСБН 978-0-226-81304-2. 
  4. ↑ „Луис Алварез, биограпҳй“. Нобел Призе. Қаралди: 7-октабр 2009-йил.
  5. ↑ Алварез, Луис W. (1937). „Нуcлеар К Элеcтрон Cаптуре“. Пҳйсиcал Ревиэw. 52-жилд, № 2. 134–135-бет. Бибcоде:1937ПҳРв...52..134А. дои:10.1103/ПҳйсРев.52.134.
  6. ↑ Алварез, Луис W. (1937). „Элеcтрон Cаптуре анд Интернал Cонверсион ин Галлиум 67“. Пҳйсиcал Ревиэw. 53-жилд, № 7. 606-бет. Бибcоде:1938ПҳРв...53..606А. дои:10.1103/ПҳйсРев.53.606.
  7. ↑ Алварез, Луис W. (1938). „Тҳе cаптуре оф орбитал элеcтронс бй нуcлеи“. Пҳйсиcал Ревиэw. 54-жилд, № 7. 486–497-бет. Бибcоде:1938ПҳРв...54..486А. дои:10.1103/ПҳйсРев.54.486.
  8. ↑ „Чанге оф тҳе 7Бе элеcтрон cаптуре ҳалф-лифе ин металлиc энвиронменц“. Тҳе Эуропеан Пҳйсиcал Жоурнал А. 28-жилд, № 3. 2006. 375–377-бет. Бибcоде:2006ЭПЖА...28..375W. дои:10.1140/эпжа/и2006-10068-х. 
"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/Elektron_tutish" dan olindi