Yadroning Fermi-gaz modeli

Ядрони ташкил қилган нуклонлар спинга эга ва Ферми-Дирак статистикасига бўйсунади. Мазкур моделда ядрони ташкил қилган ҳар бир зарра ядронинг бошқа нуклонлари томонидан ҳосил қилинган ўртача майдонда деярли мустақил ҳаракат қилади деб ҳисобланади. Мустақил ҳаракат деганда, зарранинг ядро ичидаги ўртача эркин югуриш йўли ядрони диаметрига яқин бўлиши тушунилади. Ўзаро кучли таъсирлашадиган нуклонлар деярли ўзаро таъсирлашмайдиган зарралардан ташкил топган газ деб қабул қилиш мумкин. Ядродаги нуклонлар фермион бўлиб, бир вақтнинг ўзида бир хии ҳаракатга эга бўла олмайди, яъни айнан бир ҳолатда, бир энергетик сатҳда спин йўналишлари билан фарқ қиладиган фақат иккита протон ёки икки нейтрон бўлиши мумкин холос. Микрозарраларнинг Паули принсипига амал қилллвчи ва ҳамма пастки сатҳларни тўлиқ тўидирувчи бундай системани айниган Ферми — газ деб аталади. Айниган Ферми — газ нуклонлар ўртасида кучли ўзаро ядро таъсири бўлишига қарамасдан нуклонларнинг тўқнашуви тақиқланади ва улар худди ўзаро таъсир жуда кичик бўигандагидек, ўзларини эркин тутади. Аслида эса қандайдир битта нуклон иккинчиси билан тўқнашуви ва ўзининг энергия ва импулсининг бир қисмини иккинчи нуклонга бериши мумкин. Бу ҳолда икки нуклон бўшроқ ва юқорироқ сатҳга ўтиши мумкин. Биринчи нуклон эса энергияси пастроқ сатҳга ўтади. Аммо пастки сатҳлар Паули принсипига асосан банд бўлади. Бу шуни кўрсатадики, биринчи ва иккинчи нуклонлар орасида тўқнашув бўимайди, Паули принсипи тўқнашувни тақиқлайди. Шунинг учун ядронинг барча нуклонлари Паули принсипига кўра, ядронинг ўртача майдони ҳосил қилган потенсиал ўрада энг пастки сатҳдан тортиб, Ферми энергияси сатҳигача бўиган сатҳларни кетма-кет эгаллайди. Ядрода тортувчи марказ бўлмасада, нуклонларнинг ўзаро тортишиши натижасида улар системанинг инерция маркази атрофида тўпланган бўлади. Бунда ядронинг сиқилишига нуклонларнинг яқин масофаларда ўзаро итарилиш таъсирлари қаршилик қилади. Агар ядродаги нуклонлар ҳаракатининг реал таъсирини вақтинча соддалаштириб, нуклонлараро кучлар нуклонларни ядро ҳажмида фақат ушлаб туради деб ҳисобласак, у ҳолда ядро структурасини тасвирлаш масаласи алоҳида сатҳлар ёки нуклонлар ҳаракатланадиган орбиталарнинг энергиялари ва бошқа квант характеристикаларини аниқлашдан иборат бўлади. Бунинг учун бир нуклоннинг тўлқин функцияси учун Шредингер тенгламасини ечиш керак. Бу тенгламада потенсиал энергия оператори ёки потенсиал ядрода маълум сондаги нуклонни ушлаб туришни таъминлаш лозим.

Яна қаранг

Адабиётлар

Т. М. Мўминов,Атом ядроси ва зарралар физикаси,Тошкент: „Ўзбекистон файласуфлари жамияти“, 2009-йил, 288 бет.
Бекжонов Р. Б."Элементар ядро физикаси" Тошкент 《Ўқитувчи》1982