Atom energiyasi

Atom energiyasi – atomlarning markazida joylashgan atom yadrosida sodir boʻladigan jarayonlar natijasida ajralib chiqadigan energiya. Erkin protonning massasi t = 1,0076 massa atom birligi (m. a. b.)ga, erkin neytronning massasi tpq 1,0089 m. a. b.ga tengligi tajribalarda aniqlangan. Bu qiymatlardan foydalanib atom yadrosining massasi aniqlanadi, chunki Mendeleyev jadvalidagi elementning oʻrniga qarab yadrosida nechta proton va nechta neytron borligi maʼlum. Mis, geliy yadrosining massasi 2 x 1,0076 Q 2x 1,0089 q q 4,0330 m. a.b.ga teng. Lekin juda aniq oʻlchashlarga koʻra geliy yadrosining massasi 4,003 (m. a. b.ga )teng, bu esa erkin neytron va erkin protonlar massasining umumiy ogʻirligidan 0,03 (m. a. b.) kam, demak, proton va neytronlardan atom yadrosi hosil boʻlganda maʼlum miqdorda massa yoʻqolar ekan. Massaning bu miqdori massa defekti deyiladi. Massa defekti har bir atomning oʻziga xos boʻladi. Masalan, uranda 0,07, geliyda 0,03, berilliyda 0,04 (m. a. b.)ga teng. Massa bilan energiyaning oʻzaro bogʻlanish qonuniga asosan proton va neytronlardan yadro hosil boʻlishida energiya ajralib chiqishi yadro massasining kamayishiga (massa defektiga) sabab boʻladi. Elementlar atomlarining yadrolari hosil boʻlishida ajraladigan energiya yadrolarning bogʻlanish energiyasi deyiladi. Turli yadrolarning bog'lanish energiyasi turlicha boʻladi, mis, geliy yadrosining toʻla bogʻlanish energiyasi 28 MeV, os-zarraniki – 8,8 MeV, uran 238ning massa soni 119, uran 238 ikkiga boʻlin-sa, ikkala yadroning bogʻlanish energiyasi 119 x 8,6 Q 119 x 8,6 q 2047 MeV, uran 238ning boʻlinmasdan oldin boglanish energiyasi 238x7,5 q 1785 MeV, energiyalar farqi 2047 MeV – 1785 MeV q 262 MeV, bu energiya uran yadrosi parchalanganda issiqlik energiyasi holida ajralib chiqadi. Atom energiyasi ajralib chiqishi uchun bitta sarflangan neytron evaziga jarayon davomida kup yangi neytronlar paydo boʻlishi kerak. Neytronlar kosmik nurlar tarkibida tabiatda oʻz-oʻzidan paydo boʻlib turadi, faqat uni tutib turish uchun sharoit yaratish kerak, shu vaqtda zanjir jarayon oʻz-oʻzidan vujudga keladi. Elementlarning atom raqamlari ortib borishi bilan atom yadrolarida neytronlar sonining protonlar soniga nisbati ortadi. Shu sababli, uran 235 boʻlinganida hosil boʻlgan parchalardagi neytronlar ajralib chiqadi. Neytronlar yadroga oson yutiladi, ular yutilganida yadro energiyasi ortadi. Uran 235ning har bir yadrosi neytronlar yutib parchalanganda taxminan 200 MeV (1 MeVq106 ev q 1,610~6 erg) energiya ajralib chiqadi. Atom energiyasi atom reaktori deb ataladigan qurilma yordamida ajratib chiqariladi. Tabiiy radioaktivlik oʻrganilgandan soʻng atom ichida energiyaning katta zaxiralari borligi aniqlandi. Uran yadrosining boʻlinish reaksiyasi vaqtida koʻp miqdorda energiya ajralib chiqadi. Atom yadrolarining boʻlinishi kashf qilingandan keyin yadro energiyasidan amaliy maqsadlar uchun foydalanish mumkin boʻldi. Ichki tomonidan neytronlarni qaytaradigan qatlam bilan oʻrab, reaktorning quvvati oshiriladi. Kuchli sirkulyatsiya nasoslari reaktordan issiqlikni tez olib turadi. Atom yoqilgʻisi kislorodsiz, germetik yona beradi. Undan sayyoralararo uchishlarda va suv ostida foydalanish mumkin. Atom yoqilgʻisi tutun chiqarmaydi va kam joyni egallaydi. Atom yoqilgʻisining konsentratsiyasi katta, shuning uchun bunday yoqilgʻi bilan samalyotlar yerga qoʻnmasdan bir necha sutka uchishi, dengizda kemalar uzoq suzib yurishi mumkin. Atom energiyasi zaxiralari bitmas-tuganmas, chunki kelajakda koʻp elementlar atomlaridan ham energiya olish imkoni topiladi.Kelajakda energiyaga boʻlgan ehtiyoj yulduzlar hamda Quyosh energiyasi, yaʼni termoyadro energiyasini ishga solish yoʻli bilan qondiriladi. Sintez usuli bilan vodoroddan ancha ogʻir element – geliy olish termoyadro reaksiyasiga asoslangan. Ogʻir vodorod, yaʼni deyteriy termoyadro energiyasi olinadigan xom ashyodir. Dunyo okeanida deyteriy zaxiralari nihoyat 769 darajada koʻp. Ko'mir, neft, yonuvchi gaz, torf zaxiralarining hammasini bir yoʻla yondirganda ajralib chiqadigan issiqlik dunyo okeanidagi suvni bor-yoʻgʻi 0,02 darajagina isitishi mumkin. Agar shu maqsadda yengil elementlarning birikish reaksiyalaridan faqat bittasi ogʻir vodoroddan geliy hosil qilish reaksiyasidan foydalanilsa, bunda ajralib chiqadigan energiya dunyo okeanini bir yarim ming qaynash darajasigacha isitishga yetadi.Boshqariladigan termoyadro reaksiyalari xalq xoʻjaligining barcha tarmoqlarini uzoq davr mobaynida zarur miqdorda energiya bilan taʼminlab turish imkoniyatini beradi. Biroq boshqariladigan termoyadro siteziga energiya olinadigan eng soʻnggi manba deb qarash xato, chunki fizika fani ixtiyorida boshqa baquvvatroq energiya manbalari ham mavjud. Hozirgi vaqtda, mis, antiyadro hosil qilish uchun sharoit yaratish ustida zoʻr berib nazariy tadqiqot ishlari olib borilmoqda. Antizarralar kashf etilishi, ularning tuzilishini hamda yadro zarralarining oʻzaro taʼsirini oʻrganish annigilyatsiya jarayonida hosil boʻladigan yangi tur,energiya olish yoʻlini aniqlab berdi. Annigilyatsiya natijasida ajralib chiqadigan yorugʻlik nuri energiyasi termoyadro sintezidagiga qaraganda ming marta koʻproqdir. Shuni qayd qilish kerakki, hozir tadqiqotchilar Yerda sunʼiy yulduz moddalarini hosil qilish ustida koʻp yillardan buyon ilmiy tadqiqot ishlari olib bormoqdalar.Termoyadro reaktorining ishga tushirilishi odamzodning energiya muammolarini hal etadi, energiyaga boʻlgan ehtiyojni qanoatlantiradi.

Adabiyotlar

• OʻzME. Birinchi jild. Toshkent, 2000-yil