পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভর। নিউক্লিয়াসের ভর কিভাবে বের করা যায় একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর কত?

পরামিতি b v , b s b k , k v , k s , k k , B s B k C1 সহ। যা অস্বাভাবিক যে এটিতে Z এর সাথে একটি ধনাত্মক ভগ্নাংশ শক্তির একটি শব্দ রয়েছে।
অন্যদিকে, পারমাণবিক পদার্থের তত্ত্বের ভিত্তিতে বা কার্যকর পারমাণবিক সম্ভাবনার ব্যবহারের ভিত্তিতে ভর সূত্রে পৌঁছানোর চেষ্টা করা হয়েছিল। বিশেষ করে, Skyrme-এর কার্যকরী সম্ভাবনাগুলি কাজে ব্যবহার করা হয়েছিল যেখানে শুধুমাত্র গোলাকারভাবে প্রতিসম নিউক্লিয়াসকেই বিবেচনা করা হয়নি, তবে অক্ষীয় ধরণের বিকৃতিগুলিও বিবেচনায় নেওয়া হয়েছিল। যাইহোক, নিউক্লিয়াসের ভরগুলির জন্য গণনার ফলাফলের যথার্থতা সাধারণত ম্যাক্রো-ম্যাক্রোস্কোপিক পদ্ধতির তুলনায় কম।
উপরে আলোচিত সমস্ত কাজ এবং সেগুলির মধ্যে প্রস্তাবিত ভর সূত্রগুলি নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্যগুলি ভবিষ্যদ্বাণী করার লক্ষ্যে পারমাণবিক ভেরিয়েবলের (A, Z, ইত্যাদি) মসৃণ ফাংশনগুলির মাধ্যমে নিউক্লিয়াসের সমগ্র সিস্টেমের একটি বিশ্বব্যাপী বর্ণনার দিকে ভিত্তিক ছিল। দূরবর্তী অঞ্চল (নিউক্লিয়ন স্থিতিশীলতার সীমার কাছাকাছি এবং তার বাইরে, এবং এছাড়াও সুপারহেভি নিউক্লিয়াস)। গ্লোবাল-টাইপ সূত্রগুলি শেল সংশোধনগুলিও অন্তর্ভুক্ত করে এবং কখনও কখনও উল্লেখযোগ্য সংখ্যক পরামিতি ধারণ করে, তবে তা সত্ত্বেও, তাদের নির্ভুলতা তুলনামূলকভাবে কম (1 MeV ক্রম অনুসারে), এবং প্রশ্ন ওঠে যে তারা কতটা অনুকূলভাবে এবং বিশেষত তাদের ম্যাক্রোস্কোপিক (তরল) -ড্রপলেট) অংশ, পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা প্রতিফলিত করে।
এই বিষয়ে, কোলেসনিকভ এবং ভিম্যাটনিনের কাজে, সর্বোত্তম ভরের সূত্র খুঁজে বের করার বিপরীত সমস্যাটি সমাধান করা হয়েছিল, এই প্রয়োজনীয়তার ভিত্তিতে যে সূত্রের গঠন এবং পরামিতিগুলি পরীক্ষা থেকে ক্ষুদ্রতম আদর্শ বিচ্যুতি প্রদান করে এবং এটির সাথে এটি অর্জন করা যায়। পরামিতি n এর সর্বনিম্ন সংখ্যা, যেমন যাতে Q = (n + 1) সূত্রের গুণমান সূচক উভয়ই ন্যূনতম হয়। বিবেচিত ফাংশনগুলির একটি মোটামুটি বিস্তৃত শ্রেণীর মধ্যে নির্বাচনের ফলস্বরূপ (প্রকাশিত ফাংশনগুলি সহ ভর সূত্র ax) বাঁধাই শক্তির জন্য একটি সর্বোত্তম বিকল্প হিসাবে, সূত্রটি (MeV-এ) প্রস্তাব করা হয়েছিল:

B(A,Z) = 13.0466A - 33.46A 1/3 - (0.673+0.00029A)Z 2 /A 1/3 - (13.164 + 0.004225A)(A-2Z) 2 /A -
– (1.730- 0.00464A)|A-2Z| + P(A) + S(Z,N),

(12)

যেখানে S(Z,N) হল সবচেয়ে সহজ (দুই-প্যারামিটার) শেল সংশোধন, এবং P(A) হল প্যারিটি সংশোধন (দেখুন (6)) যার সর্বাধিক বিচ্যুতি ~2.5 MeV (সারণী অনুসারে)। একই সময়ে, এটি বিটা স্থিতিশীলতা রেখা এবং Z*(A) লাইন থেকে দূরে থাকা আইসোবারগুলির আরও ভাল (অন্যান্য বৈশ্বিক ধরণের সূত্রের সাথে তুলনা করে) বর্ণনা দেয় এবং কুলম্ব শক্তি শব্দটি নিউক্লিয়াসের আকারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। ইলেক্ট্রন বিক্ষিপ্ত পরীক্ষা A 2/3 (সাধারণত "পৃষ্ঠ" শক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়) এর সমানুপাতিক সাধারণ শব্দের পরিবর্তে, সূত্রটিতে A 1/3 এর সমানুপাতিক একটি শব্দ রয়েছে (বর্তমানে, যাইহোক, "বক্রতা" শব্দটির নামে অনেক ভর সূত্র, উদাহরণস্বরূপ,)। B(A,Z) গণনার নির্ভুলতা একটি বড় সংখ্যক পরামিতি প্রবর্তন করে বাড়ানো যেতে পারে, কিন্তু সূত্রের গুণমান খারাপ হয় (Q বৃদ্ধি পায়)। এর অর্থ হতে পারে যে শ্রেণীতে ব্যবহৃত ফাংশনগুলি পর্যাপ্তভাবে সম্পূর্ণ ছিল না, বা নিউক্লিয়াসের ভরগুলিকে বর্ণনা করার জন্য অন্য (নন-গ্লোবাল) পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত।

4. নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির স্থানীয় বর্ণনা

ভর সূত্র নির্মাণের আরেকটি উপায় পারমাণবিক শক্তি পৃষ্ঠের স্থানীয় বর্ণনার উপর ভিত্তি করে। প্রথমত, আমরা পার্থক্য সম্পর্কে লক্ষ্য করি যা নিউট্রন এবং প্রোটনের সংখ্যার সাথে বেশ কয়েকটি (সাধারণত ছয়টি) প্রতিবেশী নিউক্লিয়াসের ভরকে সম্পর্কিত করে। + 1, এন, এন + 1. এগুলি মূলত হার্ভে এবং কেলসন দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল এবং অন্যান্য লেখকদের কাজগুলিতে আরও পরিমার্জিত হয়েছিল (উদাহরণস্বরূপ, ইন)। পার্থক্য সম্পর্কের ব্যবহার 0.1 - 0.3 MeV অর্ডারের উচ্চ নির্ভুলতার সাথে অজানা, কিন্তু পরিচিতের কাছাকাছি, নিউক্লিয়াসের ভর গণনা করা সম্ভব করে। যাইহোক, আপনাকে প্রচুর পরিমাণে পরামিতি প্রবেশ করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, 0.2 MeV এর নির্ভুলতার সাথে 1241 নিউক্লিয়াসের ভর গণনা করার জন্য, 535 প্যারামিটার প্রবেশ করা দরকার ছিল। অসুবিধা হল যে ম্যাজিক সংখ্যাগুলি অতিক্রম করার সময়, নির্ভুলতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যার মানে হল যে কোনও এক্সট্রাপোলেশনের জন্য এই জাতীয় সূত্রগুলির ভবিষ্যদ্বাণী করার ক্ষমতা খুব বেশি নয়।
পারমাণবিক শক্তি পৃষ্ঠের স্থানীয় বর্ণনার আরেকটি সংস্করণ পারমাণবিক শেলগুলির ধারণার উপর ভিত্তি করে। পারমাণবিক শেলগুলির বহু-কণা মডেল অনুসারে, নিউক্লিয়নের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে নিউক্লিয়াসে কিছু গড় ক্ষেত্র তৈরির জন্য হ্রাস পায় না। এটি ছাড়াও, একজনকে একটি অতিরিক্ত (অবশিষ্ট) মিথস্ক্রিয়াও বিবেচনা করা উচিত, যা নিজেকে প্রকাশ করে, বিশেষত, একটি স্পিন মিথস্ক্রিয়া এবং সমতা প্রভাবের আকারে। ডি শালিত, ট্যালমি এবং টাইবার্গারের দ্বারা দেখানো হয়েছে, একই নিউট্রন (সাব)শেলের ভরাটের মধ্যে, নিউট্রন বাঁধাই শক্তি (বি এন) এবং একইভাবে (প্রোটন (সাব)শেলের ভরাটের মধ্যে) প্রোটন বাঁধাই শক্তি (বি) p) নিউট্রন এবং প্রোটনের সংখ্যার উপর নির্ভর করে রৈখিকভাবে পরিবর্তন হয় এবং মোট বাঁধাই শক্তি হল দ্বিঘাত ফাংশনজেড এবং এন. কাজের মধ্যে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির উপর পরীক্ষামূলক তথ্যের একটি বিশ্লেষণ অনুরূপ উপসংহারে নিয়ে যায়। তদুপরি, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে এটি শুধুমাত্র গোলাকার নিউক্লিয়াসের জন্যই সত্য নয় (যেমনটি ডি চালিট এট আল দ্বারা অনুমান করা হয়েছিল), তবে বিকৃত নিউক্লিয়াস অঞ্চলগুলির জন্যও।
নিউক্লিয়াসের সিস্টেমকে ম্যাজিক সংখ্যার মধ্যে অঞ্চলে বিভক্ত করার মাধ্যমে, কেউ (যেমন লেভি দেখিয়েছেন) অন্ততপক্ষে Z এবং N এর দ্বিঘাত ফাংশন এবং সেইসাথে গ্লোবাল ভর সূত্র ব্যবহার করে বাঁধাই শক্তি বর্ণনা করতে পারে। কাজগুলির উপর ভিত্তি করে আরও তাত্ত্বিকভাবে গুরুতর পদ্ধতি জেল্ডস দ্বারা নেওয়া হয়েছিল। এছাড়াও তিনি নিউক্লিয়াসের সিস্টেমকে ম্যাজিক সংখ্যা 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 এর মধ্যে অঞ্চলে বিভক্ত করেছিলেন, কিন্তু এই প্রতিটি অঞ্চলের মিথস্ক্রিয়া শক্তির মধ্যে শুধুমাত্র Z এবং N-এ নিউক্লিয়নের জোড়া মিথস্ক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত ছিল না। কুলম্ব মিথস্ক্রিয়া, তবে দ্বিতীয়টির চেয়ে বেশি ডিগ্রীর Z এবং N-এ প্রতিসম বহুপদী সমন্বিত বিকৃতি মিথস্ক্রিয়াও বলা হয়।
এটি নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির বর্ণনাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা সম্ভব করে তোলে, যদিও এটি পরামিতিগুলির সংখ্যা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করেছিল। সুতরাং, = 0.278 MeV সহ 1280 নিউক্লিয়াস বর্ণনা করতে, 178 প্যারামিটার প্রবর্তন করা প্রয়োজন ছিল। তথাপি, সাবশেলের অবহেলা জেড = 40 (~1.5 MeV), N = 50 (~0.6 MeV) এর কাছাকাছি এবং ভারী নিউক্লিয়াস (>0.8 MeV) অঞ্চলে বরং উল্লেখযোগ্য বিচ্যুতি ঘটায়। উপরন্তু, বিভিন্ন অঞ্চলে সীমানায় শক্তির পৃষ্ঠের ধারাবাহিকতার শর্ত থেকে সূত্রের পরামিতিগুলির মানগুলিকে সামঞ্জস্য করতে চাইলে অসুবিধা দেখা দেয়।
এই বিষয়ে, এটা স্পষ্ট মনে হয় যে subshells প্রভাব অ্যাকাউন্টে নেওয়া উচিত. যাইহোক, একটি সময়ে যখন প্রধান যাদু সংখ্যাগুলি তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলকভাবে উভয়ই নির্ভরযোগ্যভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়, তখন সাবম্যাজিক সংখ্যার প্রশ্নটি খুব বিভ্রান্তিকর হয়ে ওঠে। প্রকৃতপক্ষে, কোন বিশ্বস্তভাবে প্রতিষ্ঠিত সর্বজনীনভাবে স্বীকৃত সাবম্যাজিক সংখ্যা নেই (যদিও সাহিত্যে, নিউক্লিয়াসের কিছু বৈশিষ্ট্যে অনিয়ম 40, 56.64 এবং অন্যান্য নিউক্লিয়ন সংখ্যায় উল্লেখ করা হয়েছে)। নিয়মিততার তুলনামূলকভাবে ছোট লঙ্ঘনের কারণগুলি ভিন্ন হতে পারে৷ উদাহরণস্বরূপ, গোয়েপার্ট-মেইয়ার এবং জেনসেন যেমন উল্লেখ করেছেন, প্রতিবেশী স্তরগুলি পূরণ করার স্বাভাবিক ক্রম লঙ্ঘনের কারণ তাদের কৌণিক মোমেন্টার মাত্রার পার্থক্য হতে পারে এবং, ফলস্বরূপ, জোড়া শক্তিতে। আরেকটি কারণ হল মূলের বিকৃতি। কোলেসনিকভ প্রতিবেশী জাদু সংখ্যার মধ্যে নিউক্লিয়াসের অঞ্চলকে এমন অংশে ভাগ করার উপর ভিত্তি করে সাবম্যাজিক সংখ্যাগুলির জন্য যুগপত অনুসন্ধানের সাথে সাবশেলের প্রভাবকে বিবেচনায় নেওয়ার সমস্যাটিকে একত্রিত করেছিলেন যে তাদের প্রতিটির মধ্যে নিউক্লিয়নের বাঁধাই শক্তি (B n এবং B) p) Z এবং N এর রৈখিক ফাংশন দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে, এবং প্রদান করা যেতে পারে যে মোট বাঁধাই শক্তি অঞ্চলগুলির সীমানা সহ সর্বত্র একটি অবিচ্ছিন্ন ফাংশন। সাবশেলের জন্য অ্যাকাউন্টিং বাইন্ডিং শক্তির পরীক্ষামূলক মান থেকে রুট-মান-বর্গ বিচ্যুতিকে = 0.1 MeV, অর্থাৎ পরীক্ষামূলক ত্রুটির স্তরে কমিয়ে আনা সম্ভব করেছে। প্রধান জাদু সংখ্যার মধ্যে ছোট (সাবম্যাজিক) অঞ্চলে নিউক্লিয়াস সিস্টেমের বিভাজন আন্তঃজাদু অঞ্চলের সংখ্যা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে এবং সেই অনুযায়ী, বৃহত্তর সংখ্যক পরামিতি প্রবর্তনের দিকে নিয়ে যায়, তবে একই সময়ে, মানগুলি বিভিন্ন অঞ্চলের পরেরটি অঞ্চলগুলির সীমানায় শক্তি পৃষ্ঠের ধারাবাহিকতা অবস্থা থেকে সমন্বিত হতে পারে এবং এর ফলে বিনামূল্যে পরামিতিগুলির সংখ্যা হ্রাস করা যায়।
উদাহরণস্বরূপ, সবচেয়ে ভারী নিউক্লিয়াসের অঞ্চলে (Z>82, N>126), যখন = 0.1 MeV সহ ~800 নিউক্লিয়াস বর্ণনা করা হয়, সীমানায় শক্তির ধারাবাহিকতার কারণে, পরামিতির সংখ্যা এক তৃতীয়াংশের বেশি কমে যায়। (এটি 226 এর পরিবর্তে 136 হয়েছে)।
এই অনুসারে, প্রোটন বাঁধাই শক্তি - নিউক্লিয়াসের সাথে প্রোটন সংযুক্তির শক্তি (Z, N) - একই আন্তঃমৌজিক অঞ্চলের মধ্যে লেখা যেতে পারে:

(13)

যেখানে সূচক i প্রোটনের সংখ্যা দ্বারা নিউক্লিয়াসের সমতা নির্ধারণ করে: i = 2 মানে Z - জোড়, এবং i =1 - Z - বিজোড়, ai এবং bi হল বিভিন্ন সূচক j সহ নিউক্লিয়াসের জন্য সাধারণ ধ্রুবক, যা সমতা নির্ধারণ করে নিউট্রনের সংখ্যা দ্বারা। এই ক্ষেত্রে, যেখানে pp হল প্রোটন জোড়া শক্তি, এবং যেখানে Δ pn হল pn-ইন্টার্যাকশন শক্তি।
একইভাবে, নিউট্রনের বাঁধাই (সংযুক্তি) শক্তি এভাবে লেখা হয়:

(14)

যেখানে ci এবং di ধ্রুবক, যেখানে δ nn হল নিউট্রন জোড়া শক্তি, এবং Z k এবং N l হল প্রোটনের (সাব) ম্যাজিক সংখ্যার মধ্যে সবচেয়ে ছোট এবং সেই অনুযায়ী, নিউট্রনগুলি যেগুলি অঞ্চলকে সীমাবদ্ধ করে (k, l) .
(13) এবং (14) চারটি ধরণের সমতার কার্নেলের মধ্যে পার্থক্যটি বিবেচনায় নেওয়া হয়েছে: hh, chn, lf এবং nn। শেষ পর্যন্ত, নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির এই ধরনের বর্ণনার সাথে, প্রতিটি ধরণের সমতার জন্য শক্তি পৃষ্ঠকে পরস্পর সংযুক্ত অপেক্ষাকৃত ছোট টুকরোগুলিতে বিভক্ত করা হয়, অর্থাৎ একটি মোজাইক পৃষ্ঠের মত হয়ে যায়।

5. বিটা লাইন - নিউক্লিয়াসের স্থিতিশীলতা এবং বাঁধাই শক্তি

প্রধান ম্যাজিক সংখ্যার মধ্যবর্তী অঞ্চলে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি বর্ণনা করার আরেকটি সম্ভাবনা হল বিটা-স্থিতিশীলতা রেখা থেকে তাদের দূরত্বের উপর নিউক্লিয়াসের বিটা-ক্ষয় শক্তির নির্ভরতার উপর ভিত্তি করে। এটি বেথে-ওয়েইজস্যাকারের সূত্র থেকে অনুসরণ করে যে শক্তি পৃষ্ঠের আইসোবারিক বিভাগগুলি হল প্যারাবোলাস (দেখুন (9), (10)), এবং বিটা-স্থিতিশীলতা রেখা, মূল A-তে রেখে, নিউট্রনের দিকে আরও বেশি করে বিচ্যুত হয়। সমৃদ্ধ নিউক্লিয়াস। যাইহোক, আসল বিটা-স্থায়িত্ব বক্ররেখা হল সরলরেখার অংশ (চিত্র 3 দেখুন) যা নিউট্রন এবং প্রোটনের ম্যাজিক সংখ্যার সংযোগস্থলে বিচ্ছিন্নতা সহ। A-তে Z*-এর রৈখিক নির্ভরতা পারমাণবিক শেল ডি চালিট এট আল-এর বহু-কণা মডেল থেকেও অনুসরণ করে। পরীক্ষামূলকভাবে, বিটা স্থায়িত্ব লাইনে (Δ Z * 0.5-0.7) সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বিরতিগুলি জাদু সংখ্যা N, Z = 20, N = 28, 50, Z = 50, N এবং Z = 82, N = এর সংযোগস্থলে ঘটে। 126)। সাবম্যাজিক সংখ্যা অনেক দুর্বল। প্রধান ম্যাজিক সংখ্যাগুলির মধ্যে ব্যবধানে, আইসোবারগুলির ন্যূনতম শক্তির জন্য Z* মানগুলি রৈখিক গড় (সোজা) লাইন Z*(A) এ মোটামুটি ভাল নির্ভুলতার সাথে থাকে। সবচেয়ে ভারী নিউক্লিয়াসের অঞ্চলের জন্য (Z>82, N>136) Z* কে সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা হয় (দেখুন)

যেমন দেখানো হয়েছে, প্রতিটি ইন্টারম্যাজিক অঞ্চলে (অর্থাৎ প্রধান জাদু সংখ্যার মধ্যে), বিটা-প্লাস এবং বিটা-বিয়োগ ক্ষয় শক্তিগুলি ভাল নির্ভুলতার সাথে Z - Z * (A) এর রৈখিক ফাংশন হিসাবে পরিণত হয়। এটি Z>82, N>126 অঞ্চলের জন্য চিত্র 5-এ প্রদর্শিত হয়েছে, যেখানে Z - Z*(A) এর উপর + D এর নির্ভরতা প্লট করা হয়েছে, সুবিধার জন্য, এমনকি Z সহ কার্নেলগুলি বেছে নেওয়া হয়েছে; D হল সমতা সংশোধন হল জোড় N (এবং Z) সহ নিউক্লিয়াসের জন্য 1.9 MeV এবং বিজোড় N (এবং Z) যুক্ত নিউক্লিয়াসের জন্য 0.75 MeV। প্রদত্ত যে একটি বিজোড় Z সহ একটি আইসোবারের জন্য, বিটা-বিয়োগ ক্ষয়ের শক্তি - একটি বিয়োগ চিহ্নের সাথে সমান চার্জযুক্ত একটি আইসোবারের বিটা-প্লাস ক্ষয়ের শক্তি Z + 1, এবং (A, Z) = - ( A, Z + 1), চিত্র 5-এর গ্রাফটি সমস্ত কিছুকে কভার করে, ব্যতিক্রম ছাড়া, Z>82, N>126 অঞ্চলের কোর Z এবং N-এর জোড় এবং বিজোড় উভয় মানের সাথে। উপরের অনুসারে

= + k(Z * (A) – Z) - D ,

(16)

যেখানে k এবং D হল প্রধান ম্যাজিক সংখ্যার মধ্যে ক্ষেত্রফলের জন্য ধ্রুবক। Z>82, N>126 এলাকা ছাড়াও, যেমনটি দেখানো হয়েছে, অনুরূপ রৈখিক নির্ভরতা (15) এবং (16) প্রধান জাদু সংখ্যা দ্বারা চিহ্নিত অন্যান্য এলাকার জন্যও বৈধ।
সূত্র (15) এবং (16) ব্যবহার করে, বিবেচনাধীন সাবম্যাজিক অঞ্চলের যেকোনও (এমনকি এখনও পর্যন্ত পরীক্ষামূলক অধ্যয়নের জন্য দুর্গম) নিউক্লিয়াসের বিটা ক্ষয়ের শক্তি অনুমান করা সম্ভব, শুধুমাত্র এর চার্জ Z এবং ভর সংখ্যা A জেনে। একই সময়ে, Z> 82, N> 126 অঞ্চলের জন্য গণনার নির্ভুলতা, টেবিলের ~200 পরীক্ষামূলক মানের সাথে তুলনা করে, বিজোড় A এর জন্য = 0.3 MeV থেকে জোড় A এর সর্বাধিক বিচ্যুতিতে 0.4 MeV পর্যন্ত পরিসীমা। 0.6 MeV এর ক্রম, অর্থাৎ গ্লোবাল টাইপের ভর সূত্র ব্যবহার করার চেয়ে বেশি। এবং এটি সর্বনিম্ন সংখ্যক পরামিতি ব্যবহার করে অর্জন করা হয় (সূত্রে চারটি (16) এবং আরও দুটি সূত্রে (15) বিটা স্থিতিশীলতার বক্ররেখার জন্য)। দুর্ভাগ্যবশত, সুপারহেভি নিউক্লিয়াসের জন্য, পরীক্ষামূলক ডেটার অভাবের কারণে অনুরূপ তুলনা করা বর্তমানে অসম্ভব।
শুধুমাত্র একটি আইসোবার (A, Z) এর জন্য বিটা ক্ষয় শক্তি এবং প্লাস আলফা ক্ষয় শক্তি সম্পর্কে জানা আমাদেরকে একই ভর সংখ্যা A সহ অন্যান্য নিউক্লিয়াসের আলফা ক্ষয় শক্তি গণনা করতে দেয়, বিটা স্থিতিশীলতা লাইন থেকে যথেষ্ট দূরে থাকা সহ। এটি সবচেয়ে ভারী নিউক্লিয়াসের অঞ্চলের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে আলফা ক্ষয় নিউক্লিয়াসের শক্তি সম্পর্কে তথ্যের প্রধান উত্স। Z > 82 অঞ্চলে, বিটা স্থায়িত্ব রেখা N = Z লাইন থেকে বিচ্যুত হয় যার বরাবর আলফা ক্ষয় ঘটে যাতে একটি আলফা কণা পালানোর পরে গঠিত নিউক্লিয়াস বিটা স্থিতিশীলতার রেখার কাছে আসে। Z > 82 অঞ্চলের বিটা স্থিতিশীলতার লাইনের জন্য (দেখুন (15)) Z * /A = 0.356, যখন আলফা ক্ষয়ের জন্য Z/A = 0.5। ফলস্বরূপ, কোর (A, Z) এর সাথে তুলনা করে কোর (A-4, Z-2) বিটা স্থায়িত্ব লাইনের (0.5 - 0.356) কাছাকাছি। 4 = 0.576, এবং এর বিটা ক্ষয় শক্তি 0.576 হয়। k = 0.576। নিউক্লিয়াস (A,Z) এর তুলনায় 1.13 = 0.65 MeV কম। এখান থেকে, শক্তি (,) চক্র থেকে, যার মধ্যে নিউক্লিয়াস (A, Z), (A, Z + 1), (A-4, Z-2), (A-4, Z-1), এটি অনুসরণ করে যে নিউক্লিয়াসের (A, Z+1) আলফা ক্ষয়ের Q a শক্তি অবশ্যই আইসোবার (A, Z) থেকে 0.65 MeV বেশি হতে হবে। এইভাবে, আইসোবার (A, Z) থেকে আইসোবারে (A, Z + 1) পরিবর্তনের সময়, আলফা ক্ষয় শক্তি 0.65 MeV বৃদ্ধি পায়। Z>82, N>126 এর সাথে, এটি সমস্ত কোরের জন্য গড়ে খুব ভালভাবে ন্যায়সঙ্গত (প্যারিটি নির্বিশেষে)। বিবেচনাধীন অঞ্চলের 200টি নিউক্লিয়াসের জন্য গণনাকৃত Q a-এর মূল-মান-বর্গ বিচ্যুতি মাত্র 0.15 MeV (এবং সর্বাধিক প্রায় 0.4 MeV), যদিও নিউট্রনের জন্য সাবম্যাজিক সংখ্যা N = 152 এবং Z = 100 প্রোটন ছেদ করার জন্য।

আলফা-ক্ষয় শক্তির পরীক্ষামূলক ডেটার উপর ভিত্তি করে ভারী উপাদানের অঞ্চলে নিউক্লিয়াসের আলফা-ক্ষয় শক্তির পরিবর্তনের সামগ্রিক চিত্র সম্পূর্ণ করতে, আমরা বিটাতে থাকা কল্পিত নিউক্লিয়াসের জন্য আলফা-ক্ষয় শক্তির মান গণনা করেছি। -স্থায়িত্ব রেখা, Q * a। ফলাফল Fig.6 এ উপস্থাপিত হয়. যেমন ডুমুর থেকে দেখা যায়। 6, আলফা ক্ষয় সাপেক্ষে নিউক্লিয়াসের সামগ্রিক স্থায়িত্ব সীসা দ্রুত বৃদ্ধি পায় (Q * a পড়ে) A235 (ইউরেনিয়াম অঞ্চলে), যার পরে Q * a ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে। এই ক্ষেত্রে, Q * a তে আনুমানিক রৈখিক পরিবর্তনের 5টি ক্ষেত্র আলাদা করা যেতে পারে:

সূত্র দ্বারা Q a গণনা

6. ভারী নিউক্লিয়াস, অতি ভারী উপাদান

ভিতরে গত বছরগুলোসুপারহেভি নিউক্লিয়াসের গবেষণায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে; Z = 110 থেকে Z = 118 পর্যন্ত সিরিয়াল নম্বর সহ উপাদানগুলির আইসোটোপগুলি সংশ্লেষিত হয়েছিল। এই ক্ষেত্রে, দুবনার জেআইএনআর-এ পরিচালিত পরীক্ষাগুলি একটি বিশেষ ভূমিকা পালন করেছিল, যেখানে প্রচুর পরিমাণে নিউট্রন ধারণকারী 48Ca আইসোটোপ একটি বোমাবাজি কণা হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। এটি বিটা-স্থিতিশীলতা লাইনের কাছাকাছি নিউক্লাইডগুলিকে সংশ্লেষণ করা সম্ভব করেছিল এবং তাই দীর্ঘজীবী এবং কম শক্তির সাথে ক্ষয়প্রাপ্ত। তবে, অসুবিধা হল যে বিকিরণের ফলে গঠিত নিউক্লিয়াসের আলফা ক্ষয়ের শৃঙ্খলটি পরিচিত নিউক্লিয়াসের সাথে শেষ হয় না, এবং তাই ফলস্বরূপ প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলির সনাক্তকরণ, বিশেষ করে তাদের ভর সংখ্যা দ্ব্যর্থহীন নয়। এই বিষয়ে, উপাদানগুলির অস্তিত্বের সীমানায় অবস্থিত সুপারহেভি নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্য, তাত্ত্বিক মডেলগুলির সাথে পরীক্ষামূলক পরিমাপের ফলাফলগুলির তুলনা করা প্রয়োজন।
স্থানান্তরমিয়াম উপাদানগুলির উপর নতুন ডেটা বিবেচনা করে - এবং - ক্ষয় শক্তিগুলির পদ্ধতিগত দ্বারা অভিযোজন দেওয়া যেতে পারে। যাইহোক, এখন পর্যন্ত প্রকাশিত কাজগুলি প্রায় বিশ বছর আগের পুরানো পরীক্ষামূলক তথ্যের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে এবং তাই খুব কম ব্যবহার করা হয়েছে।
সংক্রান্ত তাত্ত্বিক কাজ, এটা স্বীকৃত হওয়া উচিত যে তাদের সিদ্ধান্তগুলি দ্ব্যর্থহীন থেকে অনেক দূরে। প্রথমত, এটি নির্ভর করে নিউক্লিয়াসের কোন তাত্ত্বিক মডেলটি বেছে নেওয়া হয়েছে (ট্রান্সফারমিয়ান নিউক্লিয়াসের অঞ্চলের জন্য, ম্যাক্রো-মাইক্রো মডেল, স্কাইর্ম-হার্ট্রি-ফক পদ্ধতি এবং আপেক্ষিক গড় ফিল্ড মডেলটিকে সবচেয়ে গ্রহণযোগ্য বলে মনে করা হয়)। তবে একই মডেলের মধ্যেও, ফলাফলগুলি পরামিতিগুলির পছন্দ এবং নির্দিষ্ট সংশোধন শর্তগুলির অন্তর্ভুক্তির উপর নির্ভর করে। তদনুসারে, প্রোটন এবং নিউট্রনের বিভিন্ন জাদু সংখ্যায় (এবং কাছাকাছি) বর্ধিত স্থিতিশীলতার পূর্বাভাস দেওয়া হয়।

সুতরাং মোলার এবং অন্যান্য কিছু তাত্ত্বিক এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন যে সুপরিচিত জাদু সংখ্যা (Z, N = 2, 8, 20, 28, 50, 82 এবং N = 126) ছাড়াও Z = 114 সংখ্যাটিও উপস্থিত হওয়া উচিত। স্থানান্তরমিয়াম উপাদানগুলির অঞ্চলে একটি ম্যাজিক সংখ্যা হিসাবে এবং Z = 114 এবং N = 184 এর কাছাকাছি তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল নিউক্লিয়াসের একটি দ্বীপ থাকা উচিত (কিছু উচ্চ জনপ্রিয় ব্যক্তিরা নতুন কথিত স্থিতিশীল সুপারহেভি নিউক্লিয়াস এবং তাদের সাথে যুক্ত নতুন শক্তির উত্স সম্পর্কে কল্পনা করতে ত্বরান্বিত হয়েছেন) . যাইহোক, প্রকৃতপক্ষে, অন্যান্য লেখকদের রচনায়, Z = 114 এর জাদুকে প্রত্যাখ্যান করা হয়েছে এবং পরিবর্তে Z = 126 বা 124 কে প্রোটনের জাদু সংখ্যা হিসাবে ঘোষণা করা হয়েছে।
অন্যদিকে, রচনাগুলিতে বলা হয়েছে যে জাদু সংখ্যাগুলি হল N = 162 এবং Z = 108। তবে, কাজের লেখকরা এর সাথে একমত নন। Z = 114, N = 184 সংখ্যার নিউক্লিয়াস এবং Z = 108, N = 162 সংখ্যাগুলির সাথে গোলাকারভাবে প্রতিসম হওয়া উচিত নাকি সেগুলি বিকৃত হতে পারে সে সম্পর্কেও তাত্ত্বিকদের মতামত ভিন্ন।
প্রোটন Z = 114 সংখ্যার জাদু সম্পর্কে তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীগুলির পরীক্ষামূলক যাচাইয়ের জন্য, তারপরে 170 থেকে 176 পর্যন্ত নিউট্রন সংখ্যা সহ পরীক্ষামূলকভাবে অর্জিত অঞ্চলে, 114 মৌলের আইসোটোপগুলির বিচ্ছিন্নতা (তাদের বৃহত্তর স্থিতিশীলতার অর্থে) ) অন্যান্য উপাদানের আইসোটোপের সাথে তুলনা করে দৃশ্যত দেখা যায় না।

পূর্বোক্তটি 7, 8, এবং 9 এ চিত্রিত করা হয়েছে। চিত্র 7, 8, এবং 9, আলফা-ক্ষয় শক্তির পরীক্ষামূলক মান ছাড়াও বিন্দু দ্বারা প্লট করা ট্রান্সফারমিয়াম নিউক্লিয়াসের Q a, তাত্ত্বিক গণনার ফলাফল দেখায় বাঁকা লাইনের আকার। চিত্র 7 কাজের ম্যাক্রো-মাইক্রো মডেলের জন্য গণনার ফলাফল দেখায়, এমনকি Z সহ উপাদানগুলির জন্য, অষ্টম ক্রম পর্যন্ত বিকৃতির বহুমুখীতা বিবেচনায় নেওয়া হয়েছে।
ডুমুর উপর. চিত্র 8 এবং 9 যথাক্রমে জোড় এবং বিজোড় উপাদানগুলির জন্য সর্বোত্তম সূত্র ব্যবহার করে Q a গণনার ফলাফল দেখায়। উল্লেখ্য যে 5-10 বছর আগে সঞ্চালিত পরীক্ষা-নিরীক্ষাগুলি বিবেচনা করে c-তে প্যারামিটারাইজেশন করা হয়েছিল, যখন c-তে কাজটি প্রকাশের পর থেকে প্যারামিটারগুলি সংশোধন করা হয়নি।
ট্রান্সফারমিয়াম নিউক্লিয়াসের বর্ণনার সাধারণ প্রকৃতি (জেড সহ > 100) মধ্যে এবং প্রায় একই - রুট-মিন-বর্গ বিচ্যুতি হল 0.3 MeV, তবে, N > 170 এর নিউক্লিয়াসের জন্য, সম্পূর্ণ সম্মতিতে Q a (N) বক্ররেখার নির্ভরতা পরীক্ষামূলক এক থেকে আলাদা। N = 170 সাবশেলের অস্তিত্ব বিবেচনায় নেওয়া হলে তা অর্জন করা হয়।
এটি উল্লেখ করা উচিত যে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে প্রকাশিত বেশ কয়েকটি কাগজে ভর সূত্রগুলিও স্থানান্তরমিয়াম অঞ্চলের নিউক্লিয়াসের জন্য Q a শক্তিগুলির একটি মোটামুটি ভাল বর্ণনা দেয় (0.3-0.5 MeV), এবং কাগজে Q-এর অমিল। a সবচেয়ে ভারী নিউক্লিয়াসের চেইনের জন্য 294 118 290 116 286 114 পরীক্ষামূলক ত্রুটির সীমার মধ্যে দেখা যায় (ট্রান্সফারমিয়াম নিউক্লিয়াস 0.5 MeV সমগ্র অঞ্চলের জন্য সত্য, যেমন এর চেয়ে খারাপ, উদাহরণস্বরূপ, মধ্যে)।
বিটা স্থায়িত্ব রেখা থেকে দূরত্বের উপর নিউক্লিয়াসের (A, Z) আলফা ক্ষয় শক্তি Q a-এর নির্ভরতার উপর ভিত্তি করে Z>82 দিয়ে নিউক্লিয়াসের আলফা ক্ষয় শক্তি গণনা করার জন্য একটি সহজ পদ্ধতি বর্ণনা করা হয়েছে। ZZ * , যা সূত্র (22,23) দ্বারা প্রকাশ করা হয়। Q a (A, Z) গণনার জন্য প্রয়োজনীয় Z * মানগুলি সূত্র (15) দ্বারা এবং Q a * - চিত্র 6 বা দ্বারা পাওয়া যায় সূত্র (17-21)। Z>82, N>126 সহ সমস্ত নিউক্লিয়াসের জন্য, আলফা ক্ষয় শক্তি গণনার নির্ভুলতা হল 0.2 MeV, অর্থাৎ গ্লোবাল টাইপের ভর সূত্রের চেয়ে অন্তত খারাপ নয়। এই টেবিলে চিত্রিত করা হয়. 1, যেখানে সূত্র (22.23) দ্বারা Q a গণনার ফলাফলগুলি আইসোটোপের টেবিলে থাকা পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে তুলনা করা হয়। উপরন্তু, টেবিলে. সারণি 2 Z > 104 এর সাথে নিউক্লিয়াসের জন্য Q a-এর গণনার ফলাফল দেখায়, যার মধ্যে পার্থক্য এবং সাম্প্রতিক পরীক্ষাগুলি একই 0.2 MeV-এর মধ্যে থেকে যায়।
জাদু সংখ্যা Z = 108 হিসাবে, যেমন ডুমুর 7, 8 এবং 9 থেকে দেখা যায়, এই সংখ্যক প্রোটনের সাথে স্থিতিশীলতা বাড়ানোর কোন উল্লেখযোগ্য প্রভাব নেই। নির্ভরযোগ্য পরীক্ষামূলক তথ্যের অভাবের কারণে N = 162 শেল প্রভাব কতটা তাৎপর্যপূর্ণ তা বিচার করা বর্তমানে কঠিন। সত্য, ডভোরাক এট আল.-এর কাজে, রেডিওকেমিক্যাল পদ্ধতি ব্যবহার করে, একটি পণ্যকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল যা বরং দীর্ঘ জীবনকাল এবং অপেক্ষাকৃত কম ক্ষয় শক্তি সহ আলফা কণা নির্গত করে ক্ষয় করে, যা 270 এইচএস নিউক্লিয়াসের সংখ্যা সহ চিহ্নিত করা হয়েছিল। নিউট্রন N = 162 (চিত্র 7 এবং 8 প্রতি Q a এর অনুরূপ মান একটি ক্রস দ্বারা চিহ্নিত)। যাইহোক, এই কাজের ফলাফল অন্যান্য লেখকদের উপসংহার থেকে পৃথক.
সুতরাং, আমরা বলতে পারি যে এখন পর্যন্ত ভারী এবং অতি-ভারী নিউক্লিয়াসের অঞ্চলে নতুন জাদু সংখ্যার অস্তিত্ব এবং তাদের সাথে যুক্ত নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব বৃদ্ধির কোন গুরুতর ভিত্তি নেই, পূর্বে প্রতিষ্ঠিত সাবশেল N = 152 ব্যতীত। এবং Z = 100। জাদু সংখ্যা Z = 114 এর জন্য, এটি অবশ্যই পুরোপুরি উড়িয়ে দেওয়া যায় না (যদিও এটি খুব সম্ভবত মনে হয় না) যে শেলের প্রভাব স্থিতিশীল দ্বীপের কেন্দ্রের কাছে Z = 114 (অর্থাৎ, N = 184 এর কাছাকাছি) তাৎপর্যপূর্ণ হতে পারে।তবে এই এলাকাটি এখনও পরীক্ষামূলক অধ্যয়নের জন্য উপলব্ধ নয়।
সাবম্যাজিক সংখ্যা এবং সাবশেল পূরণের সম্পর্কিত প্রভাবগুলি খুঁজে পেতে, বিভাগ 4 এ বর্ণিত পদ্ধতিটি যৌক্তিক বলে মনে হয়। p নিউট্রনের সংখ্যা এবং Z প্রোটনের সংখ্যার উপর নির্ভর করে রৈখিকভাবে পরিবর্তন হয় এবং নিউক্লিয়াসের পুরো সিস্টেমটি আন্তঃম্যাজিক অঞ্চলে বিভক্ত হয় যার মধ্যে সূত্র (13) এবং (14) বৈধ। (সাব) ম্যাজিক সংখ্যা হল নিয়মিত (রৈখিক) প্রকরণ B n এবং B p এর দুটি অঞ্চলের মধ্যে সীমানা এবং নিউট্রন (প্রোটন) শেলের ভরাট প্রভাবকে বোঝা যায় শক্তির পার্থক্য B n (B p) সময়কালে। এক অঞ্চল থেকে অন্য অঞ্চলে স্থানান্তর। সাবম্যাজিক সংখ্যাগুলি পূর্ব নির্ধারিত নয়, তবে B n এবং B p-এর রৈখিক সূত্র (11) এবং (12) এর পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে চুক্তির ফলে পাওয়া যায় যখন নিউক্লিয়াসের সিস্টেমকে অঞ্চলগুলিতে ভাগ করা হয়, বিভাগ 4 দেখুন এবং এছাড়াও .

সূত্র (11) এবং (12) থেকে দেখা যায়, B n এবং B p হল Z এবং N এর ফাংশন। নিউট্রনের সংখ্যার উপর নির্ভর করে B n কীভাবে পরিবর্তিত হয় এবং এর প্রভাব কী তা ধারণা পেতে বিভিন্ন নিউট্রন (সাব) শেল পূরণ করার জন্য, এটি সুবিধাজনক হতে দেখা যাচ্ছে বিটা-স্থায়িত্ব লাইনে নিউট্রনের বাঁধাই শক্তি আনতে। এটি করার জন্য, N এর প্রতিটি নির্দিষ্ট মানের জন্য, আমরা B n * B n (N,Z*(N)) খুঁজে পেয়েছি, যেখানে ((15) অনুসারে) Z * (N) = 0.5528Z + 14.1। সমস্ত চারটি সমতা প্রকারের নিউক্লিয়াসের জন্য N এর উপর B n * নির্ভরতা চিত্র 10-এ N > 126 সহ নিউক্লিয়াসের জন্য দেখানো হয়েছে। চিত্র 10-এর প্রতিটি বিন্দু B n * মানের গড় মানের সাথে মিলে যায় একই প্যারিটির নিউক্লিয়াসের জন্য বিটা-স্থায়িত্ব রেখা একই N এর সাথে।
চিত্র 10 থেকে দেখা যায়, B n * শুধুমাত্র সুপরিচিত জাদু সংখ্যা N = 126 (2 MeV দ্বারা ড্রপ) এবং সাবম্যাজিক সংখ্যা N = 152 (সমস্ত সমতার নিউক্লিয়াসের জন্য 0.4 MeV দ্বারা ড্রপ) এ লাফানোর অভিজ্ঞতা লাভ করে। প্রকার), কিন্তু N = 132, 136, 140, 144, 158, 162, 170 এও। এই সাবশেলের প্রকৃতি ভিন্ন হতে দেখা যায়। বিন্দু হল যে মাত্রা এবং এমনকি শেল প্রভাবের চিহ্নটি নিউক্লিয়াসের জন্য আলাদা হতে দেখা যায় বিভিন্ন ধরনেরসমতা সুতরাং N = 132 B n এর মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় বিজোড় N সহ নিউক্লিয়াসের জন্য 0.2 MeV হ্রাস পায়, কিন্তু জোড় N সহ নিউক্লিয়াসের জন্য একই পরিমাণে বৃদ্ধি পায়। সমস্ত সমতা প্রকারের উপর গড় C শক্তি (চিত্র 10-এ লাইন C) একটি বিচ্ছিন্নতা অনুভব করে না। ভাত। 10 আপনাকে দেখতে দেয় যখন উপরে তালিকাভুক্ত অন্যান্য সাবম্যাজিক সংখ্যাগুলি ছেদ করে তখন কী ঘটে। এটা অত্যাবশ্যক যে গড় শক্তি C হয় স্থবিরতা অনুভব না করে বা ~0.1 MeV দ্বারা হ্রাস (N = 162 এ) বা বৃদ্ধির দিকে (N = 158 এবং N = 170 এ) পরিবর্তন হয়।
B n * শক্তির পরিবর্তনের সাধারণ প্রবণতা নিম্নরূপ: N = 126 দিয়ে শেলটি পূরণ করার পরে, নিউট্রনের বাঁধাই শক্তি N = 140 এ বৃদ্ধি পায়, যাতে গড় শক্তি C 6 MeV-এ পৌঁছায়, তারপরে এটি হ্রাস পায়। সবচেয়ে ভারী নিউক্লিয়াসের জন্য প্রায় 1 MeV।

বিটা-স্থায়িত্ব লাইন B p * B p (Z, N*(Z)) এ হ্রাসপ্রাপ্ত প্রোটনের শক্তি একইভাবে পাওয়া গেছে, সূত্র N * (Z) = 1.809N – 25.6 (এর থেকে অনুসরণ করে) (15))। Z এর উপর B p * এর নির্ভরতা চিত্র 11-এ দেখানো হয়েছে। নিউট্রনের তুলনায়, প্রোটনের বাঁধাই শক্তিগুলি প্রোটনের সংখ্যার পরিবর্তনের সাথে তীক্ষ্ণ ওঠানামা অনুভব করে৷ চিত্র 11 থেকে দেখা যায়, প্রধান জাদু সংখ্যা Z = 82 ব্যতীত প্রোটন B p * এর বাঁধাই শক্তিগুলি বিরতি অনুভব করে (B p * 1.6 MeV হ্রাস) Z = 100 , পাশাপাশি সাবম্যাজিক সংখ্যা 88, 92, 104, 110 এ। নিউট্রনের ক্ষেত্রে যেমন, প্রোটন সাবম্যাজিক সংখ্যার ছেদ বিভিন্ন মাত্রার শেল প্রভাবের দিকে নিয়ে যায় এবং স্বাক্ষর করুন। Z = 104 নম্বরটি অতিক্রম করার সময় শক্তি C-এর গড় মান পরিবর্তিত হয় না, তবে Z = 100 এবং 92 নম্বরগুলি অতিক্রম করার সময় 0.25 MeV হ্রাস পায় এবং Z = 88 এ 0.15 MeV এবং Z = 110 এ একই পরিমাণ বৃদ্ধি পায়।
চিত্র 11 প্রোটন শেল Z = 82 পূরণ করার পরে B p * পরিবর্তনের সাধারণ প্রবণতা দেখায় - এটি ইউরেনিয়াম (Z = 92) বৃদ্ধি এবং ভারী উপাদানগুলির অঞ্চলে শেল কম্পনের সাথে ধীরে ধীরে হ্রাস। এই ক্ষেত্রে, ইউরেনিয়াম অঞ্চলে গড় শক্তির মান 5 MeV থেকে ভারী উপাদানগুলির জন্য 4 MeV-এ পরিবর্তিত হয় এবং একই সময়ে, প্রোটন জোড়া শক্তি হ্রাস পায়,

চিত্র 12। পেয়ারিং এনার্জি nn , pp এবং np Z > 82, N > 126।

ভাত। 13. Z এবং N এর একটি ফাংশন হিসাবে B n।

ডুমুর 10 এবং 11 থেকে অনুসরণ করা হয়েছে, সবচেয়ে ভারী উপাদানগুলির অঞ্চলে, বাঁধাই শক্তির সাধারণ হ্রাস ছাড়াও, একে অপরের সাথে বাহ্যিক নিউক্লিয়নের বাঁধন দুর্বল হয়ে পড়ে, যা নিউট্রনের হ্রাসের মাধ্যমে নিজেকে প্রকাশ করে। পেয়ারিং এনার্জি এবং প্রোটন পেয়ারিং এনার্জি, সেইসাথে নিউট্রন-প্রোটন মিথস্ক্রিয়া। এটি চিত্র 12 এ স্পষ্টভাবে প্রদর্শিত হয়েছে।
বিটা-স্থায়িত্ব লাইনে থাকা নিউক্লিয়াসের জন্য, নিউট্রন জোড়া শক্তি nn একটি জোড়(Z)-বিজোড়(N) নিউক্লিয়াস B n *(N) এবং অর্ধ-সমষ্টির শক্তির মধ্যে পার্থক্য হিসাবে নির্ধারিত হয়েছিল
(B n * (N-1) + B n * (N+1))/2 জোড়-জোড় কার্নেলের জন্য; একইভাবে, বিজোড়-জোড় নিউক্লিয়াস B p * (Z) এবং অর্ধ-রাশি (B p * (Z-1) + B p * (Z+1) এর শক্তির মধ্যে পার্থক্য হিসাবে প্রোটন জোড়া শক্তি pp পাওয়া গেছে। )/2 জোড়-জোড় নিউক্লিয়াসের জন্য। অবশেষে, np-মিথস্ক্রিয়া শক্তি np জোড়-বিজোড় নিউক্লিয়াসের B n * (N) এবং জোড়-বিজোড় নিউক্লিয়াসের B n * (N) পার্থক্য হিসাবে পাওয়া গেছে।
চিত্র 10,11 এবং 12, যাইহোক, নিউট্রন এবং প্রোটনের সংখ্যার অনুপাতের উপর নির্ভর করে নিউক্লিয়ন B n এবং B p (এবং তাদের সাথে সংযুক্ত সবকিছু) এর বাঁধন শক্তি কীভাবে পরিবর্তিত হয় তার একটি সম্পূর্ণ চিত্র দেয় না। এই মাথায় রেখে, ডুমুর ছাড়াও। 10,11 এবং 12 স্পষ্টতার জন্য (সূত্র অনুযায়ী (13) এবং (14)) চিত্র.13, যা নিউট্রন N সংখ্যার ফাংশন হিসাবে নিউট্রন B n এর বাঁধাই শক্তির একটি স্থানিক ছবি দেখায় এবং প্রোটন Z, আসুন কিছু নোট করি সাধারণ নিদর্শন, Z>82, N>126 অঞ্চলের নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির বিশ্লেষণে উদ্ভাসিত হয়েছে, চিত্র. 13 সহ শক্তি পৃষ্ঠ B(Z,N) অঞ্চলগুলির সীমানা সহ সর্বত্র অবিচ্ছিন্ন। নিউট্রন B n (Z,N) এর বাঁধন শক্তি, যা প্রতিটি আন্তঃম্যাজিক অঞ্চলে রৈখিকভাবে পরিবর্তিত হয়, শুধুমাত্র নিউট্রন (সাব) শেলের সীমানা অতিক্রম করার সময় বিরতি অনুভব করে, যেখানে প্রোটন (সাব) শেল অতিক্রম করার সময়, শুধুমাত্র ঢাল B n/Z পরিবর্তন করতে পারে।
বিপরীতে, B p (Z,N) শুধুমাত্র প্রোটন (সাব) শেলের সীমানায় এবং নিউট্রন (সাব) শেলের সীমানায় একটি বিচ্ছিন্নতা অনুভব করে, B p/N এর ঢাল শুধুমাত্র পরিবর্তন করতে পারে। আন্তঃম্যাজিক অঞ্চল B-এর মধ্যে, n বৃদ্ধির সাথে Z বৃদ্ধি পায় এবং ধীরে ধীরে N বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়; একইভাবে, N বৃদ্ধির সাথে সাথে B p বৃদ্ধি পায় এবং Z বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়। এই ক্ষেত্রে, B p এর পরিবর্তন B n এর চেয়ে অনেক দ্রুত ঘটে।
B p এবং B n এর সাংখ্যিক মান সারণীতে দেওয়া আছে। 3 , এবং পরামিতিগুলির মানগুলি যা তাদের নির্ধারণ করে (সূত্র দেখুন (13) এবং (14)) - সারণি 4-এ তারা বিজোড়-জোড় এবং জোড়-জোড় নিউক্লিয়াসের পার্থক্য B*n হিসাবে পাওয়া যায় এবং যথাক্রমে, ডুমুরে জোড়-জোড় এবং বিজোড়-বিজোড় নিউক্লিয়াস। 10 এবং Fig.11-এ জোড়-বিজোড় এবং জোড়-জোড় এবং যথাক্রমে, বিজোড়-জোড় এবং বিজোড়-বিজোড় নিউক্লিয়াসের জন্য পার্থক্য B *p।
শেল প্রভাবগুলির বিশ্লেষণ, যার ফলাফলগুলি চিত্র 10-13-এ উপস্থাপিত হয়েছে, ইনপুট পরীক্ষামূলক ডেটার উপর নির্ভর করে - প্রধানত আলফা ক্ষয় Q a এর শক্তির উপর এবং পরবর্তীতে পরিবর্তনের ফলে ফলাফলগুলি সংশোধন হতে পারে এই বিশ্লেষণ। এটি Z > 110, N > 160 অঞ্চলের জন্য বিশেষভাবে সত্য, যেখানে কখনও কখনও একটি একক আলফা ক্ষয় শক্তির ভিত্তিতে সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়। জেড এলাকা সম্পর্কে< 110, N < 160, где результаты экспериментальных измерений за последние годы практически стабилизировались, то результаты анализа, приведенные на рис. 10 и 11 практически совпадают с теми, которые были получены в двадцать и более лет назад.
এই কাগজটি তাদের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলির মূল্যায়ন সহ পারমাণবিক বাঁধাই শক্তিগুলির সমস্যার বিভিন্ন পদ্ধতির পর্যালোচনা। কাজটিতে বিভিন্ন লেখকের কাজ সম্পর্কে মোটামুটি প্রচুর পরিমাণে তথ্য রয়েছে। মূল কাগজপত্রগুলি পড়ে অতিরিক্ত তথ্য পাওয়া যেতে পারে, যার মধ্যে অনেকগুলি এই পর্যালোচনার গ্রন্থপঞ্জিতে উদ্ধৃত করা হয়েছে, সেইসাথে পারমাণবিক জনসাধারণের উপর সম্মেলনের উপকরণগুলিতে, বিশেষ করে, কনফারেন্স AF a MC (ADNDT নং 13-এ প্রকাশনা এবং 17, ইত্যাদি) এবং রাশিয়ায় অনুষ্ঠিত পারমাণবিক স্পেকট্রোস্কোপি এবং পারমাণবিক কাঠামোর উপর সম্মেলন। এই কাগজের টেবিলে সুপারহেভি এলিমেন্টস (SHE) এর সমস্যা সম্পর্কিত লেখকের নিজস্ব অনুমানের ফলাফল রয়েছে।
লেখক বিএস ইশখানভের প্রতি গভীরভাবে কৃতজ্ঞ, যার পরামর্শে এই কাগজটি প্রস্তুত করা হয়েছিল, এবং এছাড়াও ইউটিএস ওগানেসিয়ান এবং ভি.কে.

বাইবলিওগ্রাফি

N. Ishii, S. Aoki, T. Hatsidi, Nucl. Th./0611096.
M. M. Nagels, J. A. Rijken, J. J. de Swart, Phys. Rev. D, 17,768 (1978)।
S. Machleidt, K. Hollande, C. Elsla, Phys. Rep. 149.1 (1987)।
এম. ল্যাকম্ব এট আল. ফিজ. রেভ. C21,861 (1980)।
V. G. Neudachin, N. P. Yudin et al. Phys. rEv. C43, 2499 (1991)।
R. B. Wiringa, V. Stoks, R. Schiavilla, Phys. Rev. C51, 38 (1995)।
আর.ভি. রিড, অ্যান। ফিজ. 50,411 (1968)।
H. Eikemier, H. Hackenbroich. Nucl. Phys/A169,407 (1971)।
D. R. Thomson, M. Lemere, Y. C. Tang, Nucl. Phys. A286,53 (1977)।
এন.এন. কোলেসনিকভ, ভি.আই. তারাসভ, ইয়াএফ, 35,609 (1982)।
G.Bethe, F.Becher, Nuclear Physics, DNTVU, 1938.
J. Carlson, V. R. Pandharipande, R. B. Wiringa, Nucl. Phys. A401, 59 (1983)।
D. Vautherin, D. M. Brink, Phys. Rev. C5,629 (1976)।
এম. বেইনার এট আল. নিউক্ল. ফিজ. A238,29 (1975)।
C. S. Pieper, R. B. Wiringa, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 51, 53 (2001)।
ভিএ ক্রাভতসভ, পরমাণুর ভর এবং নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি। অ্যাটোমিজদাত। 1974।
এম. গেপার্ট-মেয়ার, আই. জেনসেন পারমাণবিক শেলগুলির প্রাথমিক তত্ত্ব, আইআইএল, এম-1958।
ডব্লিউ. এলসাসার, জে. ফিজ. রেড. 5,549 (1933); কমপিট. রেন্ড. 199, 1213 (1934)।
K.Guggenheimer, J.Phys.rad. 2,253 (1934)।
W. D. Myers, W. Swiatecki, Nucl. Phys. 81,1 (1966)।
V.M. Strutinsky, YaF, 3,614 (1966)।
এস. জি. নিলসন। কেজিএল। ডান্সকে ভিড। সেলস্ক। ম্যাট। ফিস। মেড। 29, এন16, 1 (1955)।
W. D. Myers, ADNDT, 17,412 (1976); ডব্লিউ.ডি. মায়ার্স, ডব্লিউ জে/সোয়াটকি, অ্যান ফিজ. 55,395 (1969)।
H. v. Groot, E. R. Hilf, K. Takahashi, ADNDT, 17,418 (1976)।
P. A. Seeger, W. M. Howard, Nucl. Phys. A238,491 (1975)।
J. Janecke, Nucl. Phys. A182,49 (1978)।
P. Moller, J. R. Nix, Nucl. Phys. A361,49(1978)
এম. ব্র্যাক এট আল। Rev. Mod. Phys. 44,320 (1972)।
R. Smolenczuk, Phys. Rev. C56.812(1997); R. Smolenczuk, A. Sobicziewsky, Phys. Rev. C36,812(1997)।
I. Muntian et al. Phys. At. Nucl. 66,1015 (2003)।
A. বারান এট আল. ফিজ. রেভ. C72,044310(2005)।
এস. গোরেলি এট আল. ফিজ. রেভ. C66,034313 (2002)।
S. Typel, B. A. Brown, Phys. Rev. C67, 034313 (2003)।
S. Cwiok et al. Phys. Rev. Lett. 83,1108 (1999)।
V. Render, Phys. Rev. C61,031302® (2002)।
D. Vautherin, D. M. Brike Phys. Rev. C5,626 (1979)।
কে.টি. ডেভিস এট আল. ফিজ. রেভ. 177,1519 (1969)।
এ. কে. হারম্যান এট আল. ফিজ. রেভ. 147,710 (1966)।
R. J. Mc. Carty, K. Dover, Phys. Rev. C1, 1644 (1970)।
K. A Brueckner, J. L. Gammel, H. Weitzner Phys. Rev. 110,431 (1958)।
কে. হোলিন্ডার এট আল. নিউক্ল. ফিজ. A194,161 (1972)।
এম ইয়ামাদা। প্রোগ্রাম থিওর। ফিজ। 32,512। (1979)।
V. Bauer, ADNDT, 17,462 (1976)।
M. Beiner, B. J. Lombard, D. Mos, ADNDT, 17,450 (1976)।
এন.এন. কোলেসনিকভ, ভি.এম. ভিম্যাটনিন। ইয়াএফ.31.79 (1980)।
G. T. Garvey, I. Ktlson, Phys. Rev. Lett. 17,197 (1966)।
E. Comey, I. Kelson, ADNDT, 17,463 (1976)।
আই. তালমি, এ. ডি শালিত, ফিজ. রেভ. 108.378 (1958)।
আই. তালমি, আর. থিবার্গার, ফিজ. রেভ. 103,118 (1956)।
A. B. Levy, Phys. Rev. 106, 1265 (1957)।
এন.এন. কোলেসনিকভ, জেইটিপি, 30,889 (1956)।
এন.এন. কোলেসনিকভ, মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটির বুলেটিন, নং 6.76 (1966)।
N. N. Kolesnikov, Izv.
N. Zeldes. পারমাণবিক ভরের শেল মডেল ব্যাখ্যা। রাকাহ ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স, জেরুজালেম, 1992।
S. Liran, N. Zeldes, ADNDT, 17,431 (1976)।
Yu.Ts.Oganessian et al.Phys.Rev.C74,044602(2006)।
Yu.Ts.Oganessian et al.Phys.Rev.C69,054607(2004); প্রিপ্রিন্ট JINR E7-2004-160।
Yu.Ts.Ogantssian et al.Phys.Rev.C62,041604®(2000)
Yu.Ts.Oganessian et al.Phts.Rev.C63,0113301®,(2001)।
S. Hofmann, G. Munzenberg, Rev. Mod. Phys. 72,733(2000)।
S. Hofmann et al. Zs. Phys. A354,229 (1996)।
Yu.A.Lazarev এবং অন্যান্য. ফিজ. রেভ. C54,620(1996)।
A. ঘিওর্সো এট আল. ফিজ. রেভ. C51, R2298 (1995)।
জি. মুনজেনবার্গ এট আল. জেড.এস. ফিজ. A217,235 (1984)।
পিএ ভিল্ক এট আল ফিজ. রেভ. লেট. 85,2697(2000)।
আইসোটোপের টেবিল। 8-th.ed., R.B. Firestone et al. নিউ ইয়র্ক, 1996।
জে. ডভোরাক এট আল ফিজ. রেভ. লেট. 97,942501 (2006)।
S. Hofmann et al. Eur. Phys. J. A14,147(2002)।
Yu. A. Lazarevet আল. Phys. Rev. Lett. 73,624(1996)।
এ. ঘিওর্সো এট আল. ফিজ. লেট. বি82,95 (1976)।
A. Turleret al. Phys. Rev. C57,1648(1998)।
P. Moller, J. Nix, J. Phys. G20, 1681 (1994)।
W. D. Myers, W. Swiatecki, Nucl. Phys. A601,141 (1996)।
A. Sobicziewsky, Acta Phys. Pol. B29, 2191 (1998)।
J. B. Moss, Phys. Rev. C17,813 (1978)।
F. Petrovich et al. Phys. Rev. Lett. 37,558 (1976)।
S. Cwiok et al Nucl. Phys. A611,211 (1996)।
K. Rutz et al. Phys. Rev. C56,238 (1997)।
A. Kruppa et al. Nucl, Phys. C61, 034313 (2000)।
জেড. প্যাটিক এট আল. নিউক্ল. ফিজ. A502,591 (1989)।
এম. বেন্ডার এট আল। Rev.Vod.Phys.75,21(2002)।
পি. মোলার এবং অন্যান্য নিউক্ল ফিজ A469,1 (1987)।
জে. কার্লসন, আর. শিয়াভিলা। Rev.Mod.Phys.70,743(1998)।
V. I. Goldansky. Nucl. Phys. A133,438 (1969)।
এন.এন. কোলেসনিকভ, এজি ডেমিন। যোগাযোগ JINR, R6-9420 (1975)।
N.N. Kolesnikov, A.G. Demin. VINITI, No. 7309-887 (1987)।
এন.এন. কোলেসনিকভ, ভিনিটি। নং 4867-80(1980)।
V.E.Viola, A.Swart, J.Grober. ADNDT, 13.35. (1976)।
A. HWapstra, G. Audi, Nucl. Phys. A432,55. (1985)।
কে তাকাহাশি, এইচভি গ্রুট। AMFC.5,250 (1976)।
R.A.Glass, G.Thompson, G.T.Seaborg. J.Inorg. নিউক্ল কেম। 1.3 (1955)।

একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর কিভাবে বের করা যায়? এবং সেরা উত্তর পেয়েছি

নিনা মার্তুশোভা [গুরু] থেকে উত্তর

A = সংখ্যা p + সংখ্যা n. অর্থাৎ, পরমাণুর সমগ্র ভর নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত, যেহেতু ইলেক্ট্রনের ভর 11800 AU এর সমান। যেমন, প্রোটন এবং নিউট্রনের প্রতিটির ভর 1 পারমাণবিক ভর একক। আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর একটি ভগ্নাংশ সংখ্যা কারণ এটি একটি প্রদত্ত রাসায়নিক উপাদানের সমস্ত আইসোটোপের পারমাণবিক ভরের গাণিতিক গড়, প্রকৃতিতে তাদের বিস্তৃতি বিবেচনা করে।

থেকে উত্তর ইওহেমেট[গুরু]
পরমাণুর ভর নিন এবং সমস্ত ইলেকট্রনের ভর বিয়োগ করুন।

থেকে উত্তর ভ্লাদিমির সোকোলভ[গুরু]
নিউক্লিয়াসের সমস্ত প্রোটন এবং নিউট্রনের ভরের যোগফল। আপনি তাদের মধ্যে অনেক পাবেন.

থেকে উত্তর দশা[নতুন]
সাহায্য করার জন্য পর্যায় সারণী

থেকে উত্তর আনাস্তাসিয়া দুরাকোভা[সক্রিয়]
পর্যায় সারণীতে একটি পরমাণুর আপেক্ষিক ভরের মান খুঁজুন, এটিকে একটি পূর্ণ সংখ্যা পর্যন্ত বৃত্তাকার করুন - এটি হবে পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর। নিউক্লিয়াসের ভর, বা একটি পরমাণুর ভর সংখ্যা, নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যা দ্বারা গঠিত
A = সংখ্যা p + সংখ্যা n. অর্থাৎ, পরমাণুর সমগ্র ভর নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত, যেহেতু ইলেক্ট্রনের ভর 11800 AU এর সমান। যেমন, প্রোটন এবং নিউট্রনের প্রতিটির ভর 1 পারমাণবিক ভর একক। আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর একটি ভগ্নাংশ সংখ্যা কারণ এটি একটি প্রদত্ত রাসায়নিক উপাদানের সমস্ত আইসোটোপের পারমাণবিক ভরের গাণিতিক গড়, প্রকৃতিতে তাদের বিস্তৃতি বিবেচনা করে। সাহায্য করার জন্য পর্যায় সারণী

থেকে উত্তর 3টি উত্তর[গুরু]

আরে! এখানে আপনার প্রশ্নের উত্তর সহ বিষয়গুলির একটি নির্বাচন রয়েছে: কীভাবে একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর খুঁজে পাবেন?

মূল চার্জ

যেকোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াস ধনাত্মক চার্জযুক্ত। ধনাত্মক চার্জ বাহক হল প্রোটন। যেহেতু প্রোটন চার্জ সাংখ্যিকভাবে ইলেক্ট্রন চার্জ $e$ এর সমান, তাহলে আমরা লিখতে পারি যে পারমাণবিক চার্জ $+Ze$ ($Z$ হল একটি পূর্ণসংখ্যা যা রাসায়নিক উপাদানের ক্রমিক সংখ্যা নির্দেশ করে। পর্যায়ক্রমিক সিস্টেম রাসায়নিক উপাদানডি.আই. মেন্ডেলিভ)। $Z$ সংখ্যাটি নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা এবং পরমাণুর ইলেকট্রনের সংখ্যাও নির্ধারণ করে। তাই একে নিউক্লিয়াসের পারমাণবিক সংখ্যা বলা হয়। বৈদ্যুতিক চার্জ পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি, যার উপর পরমাণুর অপটিক্যাল, রাসায়নিক এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য নির্ভর করে।

কোর ভর

নিউক্লিয়াসের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল এর ভর। পরমাণু এবং নিউক্লিয়াসের ভর সাধারণত পারমাণবিক ভর ইউনিটে (আমু) প্রকাশ করা হয়। কার্বন নিউক্লাইড ভরের $1/12$ $^(12)_6C$ একটি পারমাণবিক ভর একক হিসাবে বিবেচিত হয়:

যেখানে $N_A=6.022\cdot 10^(23)\ mol^-1$ হল অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যা।

আইনস্টাইনের সম্পর্ক $E=mc^2$ অনুসারে, পরমাণুর ভরও শক্তির এককে প্রকাশ করা হয়। যতটুকু:

প্রোটন ভর $m_p=1.00728\ a.m.u.=938.28\ MeV$,
নিউট্রন ভর $m_n=1.00866\ a.m.u.=939.57\ MeV$,
ইলেক্ট্রন ভর $m_e=5.49\cdot 10^(-4)\ a.m.u.=0.511\ MeV$,

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, নিউক্লিয়াসের ভরের তুলনায় একটি ইলেক্ট্রনের ভর নগণ্যভাবে ছোট, তারপরে নিউক্লিয়াসের ভর প্রায় পরমাণুর ভরের সাথে মিলে যায়।

ভর পূর্ণসংখ্যা থেকে ভিন্ন। নিউক্লিয়াসের ভর, a.m.u তে প্রকাশ করা হয়। এবং একটি পূর্ণসংখ্যা পর্যন্ত বৃত্তাকার ভর সংখ্যা বলা হয়, $A$ অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত এবং নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের সংখ্যা নির্ধারণ করে। নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা হল $N=A-Z$।

$^A_ZX$ প্রতীকটি নিউক্লিয়াস নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে $X$ প্রদত্ত উপাদানটির রাসায়নিক প্রতীক। একই সংখ্যক প্রোটন কিন্তু ভিন্ন ভর সংখ্যা বিশিষ্ট পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে আইসোটোপ বলে। কিছু উপাদানে, স্থিতিশীল এবং অস্থির আইসোটোপের সংখ্যা দশে পৌঁছায়, উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়ামে রয়েছে $14$ আইসোটোপ: $^(227)_(92)U\ $ থেকে $^(240)_(92)U$।

প্রকৃতিতে বিদ্যমান রাসায়নিক উপাদানগুলির বেশিরভাগই বেশ কয়েকটি আইসোটোপের মিশ্রণ। এটি আইসোটোপের উপস্থিতি যা এই সত্যটি ব্যাখ্যা করে যে কিছু প্রাকৃতিক উপাদানের ভর রয়েছে যা পূর্ণ সংখ্যা থেকে পৃথক। উদাহরণস্বরূপ, প্রাকৃতিক ক্লোরিন $75\%$ $^(35)_(17)Cl$ এবং $24\%$ $^(37)_(17)Cl$ দিয়ে গঠিত এবং এর পারমাণবিক ভর $35.5$ a.u.m হাইড্রোজেন ব্যতীত বেশিরভাগ পরমাণুতে আইসোটোপগুলির প্রায় একই শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য. কিন্তু তাদের একচেটিয়াভাবে পারমাণবিক বৈশিষ্ট্যের পিছনে, আইসোটোপগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা। তাদের মধ্যে কিছু স্থিতিশীল হতে পারে, অন্যরা তেজস্ক্রিয়।

একই ভর সংখ্যার কিন্তু $Z$ এর ভিন্ন মানের নিউক্লিয়াসকে আইসোবার বলা হয়, উদাহরণস্বরূপ, $^(40)_(18)Ar$, $^(40)_(20)Ca$। একই সংখ্যক নিউট্রন বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসকে আইসোটোন বলে। হালকা নিউক্লিয়াসের মধ্যে তথাকথিত "আয়না" জোড়া নিউক্লিয়াস রয়েছে। এগুলি নিউক্লিয়াসের জোড়া যেখানে $Z$ এবং $A-Z$ সংখ্যাগুলি পরস্পর পরিবর্তন হয়। এই ধরনের কার্নেলের উদাহরণ হল $^(13)_6C\ $এবং $^(13_7)N$ বা $^3_1H$ এবং $^3_2He$।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের আকার

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে আনুমানিক গোলাকার বলে ধরে নিয়ে, আমরা এর ব্যাসার্ধ $R$ এর ধারণাগুলি প্রবর্তন করতে পারি। উল্লেখ্য যে কিছু নিউক্লিয়াসে বন্টনের প্রতিসাম্য থেকে সামান্য বিচ্যুতি আছে বৈদ্যুতিক চার্জ. উপরন্তু, পারমাণবিক নিউক্লিয়াস স্থির নয়, কিন্তু গতিশীল সিস্টেম, এবং নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধের ধারণাটিকে একটি বলের ব্যাসার্ধ হিসাবে উপস্থাপন করা যায় না। এই কারণে, নিউক্লিয়াসের আকারের জন্য, যে অঞ্চলে পারমাণবিক শক্তি প্রকাশিত হয় তা নেওয়া প্রয়োজন।

$\alpha $ -- কণার বিক্ষিপ্তকরণের একটি পরিমাণগত তত্ত্ব তৈরি করার সময়, E. রাদারফোর্ড এই অনুমান থেকে এগিয়ে যান যে পারমাণবিক নিউক্লিয়াস এবং $\alpha $ -- কণাগুলি কুলম্ব আইন অনুসারে যোগাযোগ করে, অর্থাৎ যে নিউক্লিয়াসের চারপাশে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের গোলাকার প্রতিসাম্য রয়েছে। $\alpha $ - কণার বিক্ষিপ্তকরণ রাদারফোর্ডের সূত্র অনুসারে সম্পূর্ণভাবে ঘটে:

এটি হল $\alpha $ -- কণার ক্ষেত্রে যার শক্তি $E$ যথেষ্ট ছোট। এই ক্ষেত্রে, কণাটি কুলম্ব সম্ভাব্য বাধা অতিক্রম করতে সক্ষম হয় না এবং পরবর্তীকালে পারমাণবিক শক্তির ক্রিয়াকলাপের অঞ্চলে পৌঁছায় না। কণার শক্তি কিছু সীমানা মান $E_(gr)$ $\alpha $ পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়ে -- কণাটি এই সীমানায় পৌঁছে যায়। তারপর $\alpha $ -- কণার বিচ্ছুরণে রাদারফোর্ডের সূত্র থেকে একটি বিচ্যুতি রয়েছে। সম্পর্ক থেকে

পরীক্ষাগুলি দেখায় যে নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ $R$ নিউক্লিয়াসের গঠনের আগে প্রবেশ করা নিউক্লিয়নের সংখ্যার উপর নির্ভর করে। এই নির্ভরতা অভিজ্ঞতামূলক সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে:

যেখানে $R_0$ একটি ধ্রুবক, $A$ একটি ভর সংখ্যা।

নিউক্লিয়াসের মাপ পরীক্ষামূলকভাবে প্রোটন, দ্রুত নিউট্রন বা উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রনের বিক্ষিপ্তকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়। নিউক্লিয়াসের আকার নির্ধারণের জন্য অন্যান্য পরোক্ষ পদ্ধতির একটি সংখ্যা আছে। তারা $\alpha $ - তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস এবং $\alpha $ - তাদের দ্বারা নির্গত কণার শক্তির মধ্যে সংযোগের উপর প্রমাণিত হয়; তথাকথিত মেসোঅটমের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের উপর, যেখানে একটি ইলেক্ট্রন সাময়িকভাবে একটি মিউন দ্বারা বন্দী হয়; একজোড়া আয়না পরমাণুর বাঁধাই শক্তির তুলনা। এই পদ্ধতিগুলি পরীক্ষামূলক নির্ভরতা নিশ্চিত করে $R=R_0A^(1/3)$, এবং এছাড়াও এই পরিমাপের সাহায্যে ধ্রুবক $R_0=\left(1,2-1,5\right)\cdot 10 এর মান ^(-15) প্রতিষ্ঠিত \m$।

আমরা আরও লক্ষ্য করি যে পরিমাপের একক "ফার্মি" পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা এবং প্রাথমিক কণা পদার্থবিদ্যায় দূরত্বের একক হিসাবে নেওয়া হয়, যা $(10)^(-15)\ m$ (1 f=$(10) এর সমান। ^(-15)\ m )$।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ তাদের ভর সংখ্যার উপর নির্ভর করে এবং $2\cdot 10^(-15)\ m\ থেকে\ 10^(-14)\ m$ পর্যন্ত। যদি $R_0$কে সূত্র $R=R_0A^(1/3)$ থেকে প্রকাশ করা হয় এবং $\left(\frac(4\pi R^3)(3A)\right)=const$ হিসাবে লেখা হয়, তাহলে আমরা পারি দেখুন যে প্রতিটি নিউক্লিয়নের আয়তন প্রায় একই। এর মানে হল যে সমস্ত নিউক্লিয়াসের জন্য পারমাণবিক পদার্থের ঘনত্বও প্রায় একই। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের আকার সম্পর্কে বিদ্যমান বিবৃতিগুলি ছেড়ে, আমরা নিউক্লিয়াসের পদার্থের ঘনত্বের গড় মান খুঁজে পাই:

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, পারমাণবিক পদার্থের ঘনত্ব খুব বেশি। এটি পারমাণবিক শক্তির কর্মের কারণে।

যোগাযোগ শক্তি। পারমাণবিক ভর ত্রুটি

নিউক্লিয়াসের ভরের সাথে নিউক্লিয়াস গঠনকারী নিউক্লিয়াসগুলির অবশিষ্ট ভরের যোগফলের তুলনা করার সময়, এটি উল্লেখ করা হয়েছিল যে অসমতা সমস্ত রাসায়নিক উপাদানের জন্য সত্য:

যেখানে $m_p$ হল প্রোটনের ভর, $m_n$ হল নিউট্রনের ভর, $m_n$ হল নিউক্লিয়াসের ভর। $\triangle m$, যা নিউক্লিয়াস গঠনকারী নিউক্লিয়নের ভর এবং নিউক্লিয়াসের ভরের মধ্যে ভরের পার্থক্য প্রকাশ করে, তাকে পারমাণবিক ভর ত্রুটি বলা হয়

শক্তি সংরক্ষণের আইন এবং ভর ও শক্তির আনুপাতিকতার আইনের ভিত্তিতে নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার বিশদ বিবরণ না নিয়েই নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য পাওয়া যেতে পারে। যেহেতু $\triangle m$ ভরের যে কোনো পরিবর্তন $\triangle E$ ($\triangle E=\triangle mc^2$) শক্তিতে একটি অনুরূপ পরিবর্তন ঘটায়, তাহলে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি নির্গত হয় নিউক্লিয়াস. শক্তি সংরক্ষণের আইন অনুসারে, নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান কণাগুলিতে বিভক্ত করতে একই পরিমাণ শক্তি প্রয়োজন, যেমন নিউক্লিয়নগুলিকে একটি থেকে একই দূরত্বে সরান যেখানে তাদের মধ্যে কোন মিথস্ক্রিয়া নেই। এই শক্তিকে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি বলা হয়।

নিউক্লিয়াসে যদি $Z$ প্রোটন এবং ভর সংখ্যা $A$ থাকে, তাহলে বাঁধাই শক্তি হল:

মন্তব্য ১

নোট করুন যে এই সূত্রটি ব্যবহার করা খুব সুবিধাজনক নয়, যেহেতু টেবিলগুলি নিউক্লিয়াসের ভর দেয় না, তবে ভর দেয় যা নিরপেক্ষ পরমাণুর ভর নির্ধারণ করে। অতএব, গণনার সুবিধার জন্য, সূত্রটি এমনভাবে রূপান্তরিত হয় যে এতে পরমাণুর ভর অন্তর্ভুক্ত থাকে, নিউক্লিয়াস নয়। এই লক্ষ্যে, সূত্রের ডানদিকে, আমরা ইলেকট্রনের $Z$ ভর $(m_e)$ যোগ ও বিয়োগ করি। তারপর

\c^2==\leftc^2।\]

$m_(()^1_1H)$ হল হাইড্রোজেন পরমাণুর ভর, $m_a$ হল পরমাণুর ভর।

পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানে, শক্তি প্রায়শই মেগাইলেক্ট্রনভোল্ট (MeV) পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়। যদি আমরা কথা বলছিপারমাণবিক শক্তির ব্যবহারিক প্রয়োগ সম্পর্কে, এটি জুলে পরিমাপ করা হয়। দুটি নিউক্লিয়ার শক্তির তুলনা করার ক্ষেত্রে, শক্তির ভর একক ব্যবহার করা হয় - ভর এবং শক্তির মধ্যে অনুপাত ($E=mc^2$)। শক্তির ভর একক ($le$) শক্তির সমান, যা এক আমুর ভরের সাথে মিলে যায়। এটি $931.502$ MeV সমান।

ছবি 1.

শক্তি ছাড়াও, নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি গুরুত্বপূর্ণ - বাঁধাই শক্তি যা একটি নিউক্লিয়নে পড়ে: $w=E_(sv)/A$। এই মানটি ভর সংখ্যা $A$-এর পরিবর্তনের তুলনায় তুলনামূলকভাবে ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয়, পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের মাঝামাঝি অংশে $8.6$ MeV এর প্রায় ধ্রুবক মান থাকে এবং এর প্রান্তে হ্রাস পায়।

একটি উদাহরণ হিসাবে, আসুন আমরা হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর ত্রুটি, বাঁধাই শক্তি এবং নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি গণনা করি।

ভর ত্রুটি

MeV-তে বাঁধাই শক্তি: $E_(b)=\triangle m\cdot 931.502=0.030359\cdot 931.502=28.3\ MeV$;

নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি: $w=\frac(E_(s))(A)=\frac(28.3\ MeV)(4\প্রায় 7.1\ MeV)।$

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসপ্রোটন এবং নিউট্রন দ্বারা গঠিত পরমাণুর কেন্দ্রীয় অংশ (সম্মিলিতভাবে বলা হয় নিউক্লিয়ন).

1911 সালে প্যাসেজ অধ্যয়ন করার সময় ই. রাদারফোর্ড নিউক্লিয়াস আবিষ্কার করেছিলেন α - পদার্থের মাধ্যমে কণা। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে একটি পরমাণুর প্রায় পুরো ভর (99.95%) নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের আকার 10 -1 3 -10 - 12 সেমি, যা ইলেকট্রন শেলের আকারের চেয়ে 10,000 গুণ ছোট।

ই. রাদারফোর্ড দ্বারা প্রস্তাবিত পরমাণুর গ্রহের মডেল এবং তার হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসের পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ ছিটকে গেছে α অন্যান্য উপাদানের নিউক্লিয়াস থেকে কণা (1919-1920), বিজ্ঞানীকে এই ধারণার দিকে নিয়ে যায় প্রোটন. প্রোটন শব্দটি XX শতাব্দীর 20 এর দশকের গোড়ার দিকে চালু হয়েছিল।

প্রোটন (গ্রীক থেকে। প্রোটন- প্রথম, চরিত্র পি) একটি স্থিতিশীল প্রাথমিক কণা, একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর নিউক্লিয়াস।

প্রোটন- একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা, যার চার্জ একটি ইলেকট্রনের চার্জের পরম মানের সমান e\u003d 1.6 10 -1 9 Cl. একটি প্রোটনের ভর একটি ইলেকট্রনের ভরের 1836 গুণ। একটি প্রোটনের বিশ্রাম ভর মি পি= 1.6726231 10 -27 কেজি = 1.007276470 amu

নিউক্লিয়াসের দ্বিতীয় কণা হল নিউট্রন.

নিউট্রন (ল্যাট থেকে। নিরপেক্ষ- একটি বা অন্যটি নয়, একটি প্রতীক n) একটি প্রাথমিক কণা যার কোনো চার্জ নেই, অর্থাৎ নিরপেক্ষ।

নিউট্রনের ভর ইলেকট্রনের ভরের 1839 গুণ। একটি নিউট্রনের ভর একটি প্রোটনের প্রায় সমান (এর চেয়ে সামান্য বড়): একটি মুক্ত নিউট্রনের বাকি ভর mn= 1.6749286 10 -27 কেজি = 1.0008664902 amu এবং প্রোটন ভরকে 2.5 ইলেক্ট্রন ভর দিয়ে ছাড়িয়ে যায়। নিউট্রন, সাধারণ নামে প্রোটন সহ নিউক্লিয়নপারমাণবিক নিউক্লিয়াসের অংশ।

বেরিলিয়ামের বোমা হামলার সময় ই. রাদারফোর্ডের ছাত্র ডি. চ্যাডউইগ 1932 সালে নিউট্রন আবিষ্কার করেছিলেন α -কণা। উচ্চ অনুপ্রবেশকারী শক্তির ফলস্বরূপ বিকিরণ (এটি 10-20 সেন্টিমিটার পুরু একটি সীসা প্লেটের তৈরি একটি বাধা অতিক্রম করে) প্যারাফিন প্লেটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় এর প্রভাবকে আরও তীব্র করে (চিত্র দেখুন)। জোলিয়ট-কিউরিস দ্বারা তৈরি ক্লাউড চেম্বারের ট্র্যাকগুলি থেকে এই কণাগুলির শক্তির অনুমান এবং অতিরিক্ত পর্যবেক্ষণগুলি প্রাথমিক অনুমানটিকে বাদ দেওয়া সম্ভব করেছে যে এটি γ - কোয়ান্টা নিউট্রন নামক নতুন কণার দুর্দান্ত অনুপ্রবেশকারী শক্তি তাদের বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতা দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। সর্বোপরি, চার্জযুক্ত কণাগুলি সক্রিয়ভাবে পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে এবং দ্রুত তাদের শক্তি হারায়। ডি. চ্যাডভিগের পরীক্ষা-নিরীক্ষার 10 বছর আগে ই. রাদারফোর্ড নিউট্রনের অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন। আঘাতে α বেরিলিয়ামের নিউক্লিয়াসে কণা, নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়া ঘটে:

এখানে নিউট্রনের প্রতীক; এর চার্জ শূন্যের সমান, এবং আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর প্রায় একের সমান। একটি নিউট্রন একটি অস্থির কণা: ~ 15 মিনিটের একটি মুক্ত নিউট্রন। একটি প্রোটন, একটি ইলেক্ট্রন এবং একটি নিউট্রিনোতে ক্ষয় হয় - একটি বিশ্রাম ভরবিহীন একটি কণা।

1932 সালে জে. চ্যাডউইক দ্বারা নিউট্রন আবিষ্কারের পর, ডি. ইভানেঙ্কো এবং ডব্লিউ হাইজেনবার্গ স্বাধীনভাবে প্রস্তাব করেছিলেন নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন (নিউক্লিয়ন) মডেল. এই মডেল অনুসারে, নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন নিয়ে গঠিত। প্রোটনের সংখ্যা জেডডি.আই. মেন্ডেলিভের টেবিলের উপাদানটির ক্রমিক নম্বরের সাথে মিলে যায়।

মূল চার্জ প্রপ্রোটন সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত জেড, যা নিউক্লিয়াসের অংশ এবং ইলেকট্রন চার্জের পরম মানের একটি গুণিতক e:

Q = + Ze.

সংখ্যা জেডডাকা পারমাণবিক চার্জ সংখ্যাবা পারমাণবিক সংখ্যা.

নিউক্লিয়াসের ভর সংখ্যা কিন্তুনিউক্লিয়নের মোট সংখ্যাকে বলা হয়, অর্থাৎ এতে থাকা প্রোটন এবং নিউট্রন। নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এন. তাই ভর সংখ্যা হল:

A = Z + N.

নিউক্লিয়ন (প্রোটন এবং নিউট্রন) একটি ভর সংখ্যা একের সমান, এবং ইলেকট্রন একটি শূন্য মান বরাদ্দ করা হয়.

নিউক্লিয়াসের গঠনের ধারণাটিও আবিষ্কারের মাধ্যমে সহজতর হয়েছিল আইসোটোপ.

আইসোটোপস (গ্রীক থেকে। isosসমান, একই এবং টোপোয়া- স্থান) - এগুলি একই রাসায়নিক উপাদানের বিভিন্ন ধরণের পরমাণু, যার পারমাণবিক নিউক্লিয়াস রয়েছে একই সংখ্যাপ্রোটো-নভ ( জেড) এবং বিভিন্ন সংখ্যক নিউট্রন ( এন).

এই ধরনের পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে আইসোটোপও বলা হয়। আইসোটোপ হয় নিউক্লাইডসএকটি উপাদান। নিউক্লাইড (ল্যাট থেকে। নিউক্লিয়াস- নিউক্লিয়াস) - প্রদত্ত সংখ্যা সহ যেকোনো পারমাণবিক নিউক্লিয়াস (যথাক্রমে, একটি পরমাণু) জেডএবং এন. নিউক্লাইডের সাধারণ উপাধি হল ……. কোথায় এক্স- রাসায়নিক উপাদানের প্রতীক, A=Z+N- ভর সংখ্যা.

আইসোটোপগুলি মৌলগুলির পর্যায় সারণীতে একই স্থান দখল করে, তাই তাদের নাম। এর পারমাণবিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা (উদাহরণস্বরূপ, প্রবেশ করার ক্ষমতা দ্বারা পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া) আইসোটোপ, একটি নিয়ম হিসাবে, উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক। আইসোটোপের রাসায়নিক (এবং প্রায় সমানভাবে শারীরিক) বৈশিষ্ট্য একই। এটি এই বিষয়টি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে একটি উপাদানের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি নিউক্লিয়াসের চার্জ দ্বারা নির্ধারিত হয়, যেহেতু এই চার্জটি পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলের গঠনকে প্রভাবিত করে।

ব্যতিক্রম হল আলোক উপাদানের আইসোটোপ। হাইড্রোজেনের আইসোটোপ 1 এইচ — প্রোটিয়াম, 2 এইচ— ডিউটেরিয়াম, 3 এইচ — ট্রিটিয়ামতারা ভরে এতটাই আলাদা যে তাদের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি আলাদা। ডিউটেরিয়াম স্থিতিশীল (অর্থাৎ, তেজস্ক্রিয় নয়) এবং সাধারণ হাইড্রোজেনে একটি ছোট অশুদ্ধতা (1: 4500) হিসাবে অন্তর্ভুক্ত। ডিউটেরিয়াম অক্সিজেনের সাথে একত্রিত হয়ে ভারী জল তৈরি করে। এটি 101.2 ডিগ্রি সেলসিয়াসে স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ফুটতে থাকে এবং +3.8 ডিগ্রি সেলসিয়াসে হিমায়িত হয়। ট্রিটিয়াম β প্রায় 12 বছরের অর্ধ-জীবনের সাথে তেজস্ক্রিয়।

সমস্ত রাসায়নিক উপাদানের আইসোটোপ রয়েছে। কিছু উপাদান শুধুমাত্র অস্থির (তেজস্ক্রিয়) আইসোটোপ আছে। সমস্ত উপাদানের জন্য, তেজস্ক্রিয় আইসোটোপগুলি কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত করা হয়েছে।

ইউরেনিয়ামের আইসোটোপ।ইউরেনিয়াম মৌলটির দুটি আইসোটোপ রয়েছে - যার ভর সংখ্যা 235 এবং 238। আইসোটোপটি সাধারণের মাত্র 1/140।

§1 চার্জ এবং ভর, পারমাণবিক নিউক্লিয়াস

নিউক্লিয়াসের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল এর চার্জ এবং ভর। এম.

জেড- নিউক্লিয়াসের চার্জ নিউক্লিয়াসে ঘনীভূত ধনাত্মক প্রাথমিক চার্জের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি ধনাত্মক প্রাথমিক চার্জের বাহক আর= 1.6021 10 -19 C নিউক্লিয়াসে একটি প্রোটন। সামগ্রিকভাবে পরমাণু নিরপেক্ষ এবং নিউক্লিয়াসের চার্জ একই সাথে পরমাণুর ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করে। শক্তির শেল এবং সাবশেলের উপর একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনের বন্টন মূলত পরমাণুতে তাদের মোট সংখ্যার উপর নির্ভর করে। অতএব, নিউক্লিয়াসের চার্জ মূলত পরমাণুর মধ্যে তাদের অবস্থার উপর ইলেকট্রনের বন্টন এবং মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক ব্যবস্থায় মৌলের অবস্থান নির্ধারণ করে। পারমাণবিক চার্জ হয়qআমি = z· e, কোথায় z- নিউক্লিয়াসের চার্জ সংখ্যা, মেন্ডেলিভ সিস্টেমের উপাদানের ক্রমিক সংখ্যার সমান।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভর কার্যত পরমাণুর ভরের সাথে মিলে যায়, কারণ হাইড্রোজেন ব্যতীত সমস্ত পরমাণুর ইলেকট্রনের ভর পরমাণুর প্রায় 2.5 10 -4 ভর। পরমাণুর ভরকে পারমাণবিক ভর এককে (a.m.u.) প্রকাশ করা হয়। a.u.m এর জন্য কার্বন পরমাণুর 1/12 ভর গ্রহণ করা হয়েছে.

1 আমু \u003d 1.6605655 (86) 10 -27 কেজি।

মিআমি = মি ক -জেড আমাকে.

আইসোটোপ হল প্রদত্ত রাসায়নিক উপাদানের বিভিন্ন ধরণের পরমাণু যাদের চার্জ একই কিন্তু ভরের মধ্যে পার্থক্য।

পারমাণবিক ভরের নিকটতম পূর্ণসংখ্যা, a.u তে প্রকাশ করা হয়।মি . ভর সংখ্যা বলা হয় m এবং চিঠি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে কিন্তু. রাসায়নিক উপাদানের উপাধি: কিন্তু- ভর সংখ্যা, X - একটি রাসায়নিক উপাদানের প্রতীক,জেড-চার্জিং নম্বর - পর্যায় সারণীতে ক্রমিক নম্বর ():

বেরিলিয়াম; আইসোটোপ: , ", .

মূল ব্যাসার্ধ:

যেখানে A হল ভর সংখ্যা।

§2 কোরের রচনা

হাইড্রোজেন পরমাণুর নিউক্লিয়াসডাকা প্রোটন

মিপ্রোটন= 1.00783 amu , .

হাইড্রোজেন পরমাণুর চিত্র

1932 সালে, নিউট্রন নামে একটি কণা আবিষ্কৃত হয়েছিল, যার ভর একটি প্রোটনের কাছাকাছি (মিনিউট্রন= 1.00867 a.m.u.) এবং বৈদ্যুতিক চার্জ নেই। তারপর ডি.ডি. ইভানেঙ্কো নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন গঠন সম্পর্কে একটি অনুমান তৈরি করেছিলেন: নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন নিয়ে গঠিত এবং তাদের যোগফল ভর সংখ্যার সমান কিন্তু. 3 ক্রমিক সংখ্যাজেডনিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা, নিউট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করেএন \u003d A - Z।

প্রাথমিক কণা - প্রোটন এবং নিউট্রন প্রবেশ করছেমূল মধ্যে, প্রাপ্ত সাধারণ নামনিউক্লিয়ন নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়ন রাজ্যে রয়েছে, তাদের স্বাধীন রাষ্ট্র থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন। নিউক্লিয়নগুলির মধ্যে একটি বিশেষ রয়েছে i de r নতুন মিথস্ক্রিয়া। তারা বলে যে একটি নিউক্লিয়ন দুটি "চার্জ অবস্থায়" থাকতে পারে - একটি চার্জ সহ একটি প্রোটন অবস্থা+ e, এবং 0 চার্জ সহ নিউট্রন।

§3 নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি। ভর ত্রুটি পারমাণবিক শক্তি

নিউক্লিয়ার কণাগুলি - প্রোটন এবং নিউট্রনগুলি - নিউক্লিয়াসের ভিতরে দৃঢ়ভাবে ধারণ করে, তাই তাদের মধ্যে খুব বড় আকর্ষণীয় শক্তি কাজ করে, সমান চার্জযুক্ত প্রোটনের মধ্যে বিশাল বিকর্ষণ শক্তি সহ্য করতে সক্ষম। নিউক্লিয়নগুলির মধ্যে ছোট দূরত্বে উদ্ভূত এই বিশেষ শক্তিগুলিকে পারমাণবিক শক্তি বলে। পারমাণবিক শক্তি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক নয় (কুলম্ব)।

নিউক্লিয়াসের গবেষণায় দেখা গেছে যে নিউক্লিয়নগুলির মধ্যে কাজ করে এমন পারমাণবিক শক্তিগুলির নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

ক) এগুলি স্বল্প-পরিসরের শক্তি - 10 -15 মিটারের দূরত্বে প্রকাশিত হয় এবং দূরত্বের সামান্য বৃদ্ধির সাথেও তীব্রভাবে হ্রাস পায়;

খ) পারমাণবিক শক্তিগুলি কণার (নিউক্লিয়ন) চার্জ আছে কিনা তার উপর নির্ভর করে না - পারমাণবিক শক্তির চার্জ স্বাধীনতা। নিউট্রন এবং একটি প্রোটনের মধ্যে কাজ করে, দুটি নিউট্রনের মধ্যে, দুটি প্রোটনের মধ্যে পারমাণবিক শক্তি সমান। পারমাণবিক শক্তির ক্ষেত্রে প্রোটন এবং নিউট্রন একই।

বাঁধাই শক্তি একটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্থিতিশীলতার একটি পরিমাপ। নিউক্লিয়াসের বাইন্ডিং এনার্জি সেই কাজটির সমান যা নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান নিউক্লিয়নে বিভক্ত করার জন্য তাদের গতিশক্তি প্রদান না করেই করতে হবে।

এম আই< Σ( মি পি + mn)

আমি - নিউক্লিয়াসের ভর

নিউক্লিয়াসের ভরের পরিমাপ দেখায় যে নিউক্লিয়াসের অবশিষ্ট ভর তার উপাদান নিউক্লিয়নের বাকি ভরের যোগফলের চেয়ে কম।

মান

বাঁধাই শক্তির পরিমাপ হিসাবে কাজ করে এবং একে গণ ত্রুটি বলা হয়।

বিশেষ আপেক্ষিকতায় আইনস্টাইনের সমীকরণটি একটি কণার শক্তি এবং অবশিষ্ট ভরের সাথে সম্পর্কযুক্ত।

সাধারণ ক্ষেত্রে, সূত্র দ্বারা নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি গণনা করা যেতে পারে

কোথায় জেড - চার্জ সংখ্যা (নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা);

কিন্তু- ভর সংখ্যা (নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের মোট সংখ্যা);

মি পি, , মি n এবং M i- প্রোটন, নিউট্রন এবং নিউক্লিয়াসের ভর

ভর ত্রুটি (Δ মি) 1 a.u এর সমান m. (a.m.u. - পারমাণবিক ভর একক) 1 a.u.e এর সমান বাঁধাই শক্তি (E St) এর সাথে মিলে যায় (a.u.e. - শক্তির পারমাণবিক একক) এবং 1a.u.m. s 2 = 931 MeV এর সমান।

§ 4 পারমাণবিক বিক্রিয়া

পৃথক কণার সাথে এবং একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন নিউক্লিয়াসের পরিবর্তনগুলিকে সাধারণত পারমাণবিক বিক্রিয়া বলা হয়।

নিম্নলিখিত, সবচেয়ে সাধারণ পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া আছে.

রূপান্তর প্রতিক্রিয়া . এই ক্ষেত্রে, ঘটনা কণা নিউক্লিয়াসে থেকে যায়, কিন্তু মধ্যবর্তী নিউক্লিয়াস অন্য কিছু কণা নির্গত করে, তাই পণ্যের নিউক্লিয়াস লক্ষ্য নিউক্লিয়াস থেকে পৃথক হয়।

তেজস্ক্রিয় ক্যাপচার প্রতিক্রিয়া . ঘটনা কণা নিউক্লিয়াসে আটকে যায়, কিন্তু উত্তেজিত নিউক্লিয়াস অতিরিক্ত শক্তি নির্গত করে, একটি γ-ফোটন নির্গত করে (পারমাণবিক চুল্লির অপারেশনে ব্যবহৃত)

ক্যাডমিয়াম দ্বারা নিউট্রন ক্যাপচার বিক্রিয়ার একটি উদাহরণ

বা ফসফরাস

বিক্ষিপ্ত. মধ্যবর্তী নিউক্লিয়াস অনুরূপ একটি কণা নির্গত করে

উড়ে যাওয়াটির সাথে, এবং এটি হতে পারে:

ইলাস্টিক বিক্ষিপ্তকরণ কার্বন সহ নিউট্রন (চুল্লিতে মাঝারি নিউট্রন ব্যবহার করা হয়):

স্থিতিস্থাপক বিক্ষিপ্তকরণ :

বিদারণ প্রতিক্রিয়া. এটি একটি প্রতিক্রিয়া যা সর্বদা শক্তির মুক্তির সাথে এগিয়ে যায়। এটি পারমাণবিক শক্তির প্রযুক্তিগত উত্পাদন এবং ব্যবহারের ভিত্তি। বিদারণ প্রতিক্রিয়ার সময়, মধ্যবর্তী যৌগ নিউক্লিয়াসের উত্তেজনা এত বেশি যে এটি দুটি, প্রায় সমান খণ্ডে বিভক্ত, বেশ কয়েকটি নিউট্রন নির্গত হয়।

যদি উত্তেজনা শক্তি কম হয়, তাহলে নিউক্লিয়াসের বিচ্ছেদ ঘটবে না এবং নিউক্লিয়াস, γ - ফোটন বা নিউট্রন নির্গত করে অতিরিক্ত শক্তি হারিয়ে তার স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসবে (চিত্র 1)। কিন্তু নিউট্রন দ্বারা প্রবর্তিত শক্তি বড় হলে, উত্তেজিত নিউক্লিয়াস বিকৃত হতে শুরু করে, এতে একটি সংকোচন তৈরি হয় এবং ফলস্বরূপ এটি দুটি খণ্ডে বিভক্ত হয় যা প্রচণ্ড গতিতে উড়ে যায়, যখন দুটি নিউট্রন নির্গত হয়।
(চিত্র 2)।

চেইন প্রতিক্রিয়া- স্ব-উন্নয়নশীল বিদারণ প্রতিক্রিয়া। এটি বাস্তবায়নের জন্য, এটি প্রয়োজন যে একটি ফিশন ইভেন্টের সময় উত্পাদিত সেকেন্ডারি নিউট্রনগুলির মধ্যে অন্তত একটি পরবর্তী ফিশন ইভেন্ট ঘটাতে পারে: (যেহেতু কিছু নিউট্রন ফিশন না ঘটিয়ে ক্যাপচার প্রতিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে পারে)। পরিমাণগতভাবে, একটি শৃঙ্খল প্রতিক্রিয়ার অস্তিত্বের শর্ত প্রকাশ করে গুণনীয়ক

k < 1 - цепная реакция невозможна, k = 1 (মি = মি kr ) - ক্রমাগত সংখ্যক নিউট্রনের সাথে চেইন বিক্রিয়া (একটি পারমাণবিক চুল্লিতে),k > 1 (মি > মি kr ) পারমাণবিক বোমা।

রেডিওঅ্যাক্টিভিটি

§1 প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা

তেজস্ক্রিয়তা হল একটি মৌলের অস্থির নিউক্লিয়াস থেকে অন্য মৌলের নিউক্লিয়াসে স্বতঃস্ফূর্ত রূপান্তর। প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তাপ্রকৃতিতে বিদ্যমান অস্থির আইসোটোপে পরিলক্ষিত তেজস্ক্রিয়তা বলা হয়। পারমাণবিক বিক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত আইসোটোপের তেজস্ক্রিয়তাকে কৃত্রিম তেজস্ক্রিয়তা বলে।

তেজস্ক্রিয়তার প্রকারভেদ:

α-ক্ষয়।

দুটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রনের α-সিস্টেমের কিছু রাসায়নিক উপাদানের নিউক্লিয়াস দ্বারা নির্গমন (একটি-কণা - একটি হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াস))

α-ক্ষয় সহজাত ভারী নিউক্লিয়াসথেকে কিন্তু> 200 এবংজেড > 82. একটি পদার্থের মধ্যে চলন্ত অবস্থায়, α-কণাগুলি তাদের পথে পরমাণুগুলির শক্তিশালী আয়নকরণ তৈরি করে (আয়নকরণ হল একটি পরমাণু থেকে ইলেকট্রনের বিচ্ছিন্নতা), তাদের সাথে তাদের উপর কাজ করে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র. একটি α-কণা পদার্থের মধ্যে যে দূরত্বে উড়ে যায় যতক্ষণ না এটি সম্পূর্ণরূপে থেমে যায় তাকে বলা হয় কণা পরিসীমাবা অনুপ্রবেশকারী শক্তি(উল্লেখিতআর, [ R ] = m, cm)। . স্বাভাবিক অবস্থায়, একটি α-কণা গঠন করেভিতরে বায়ু প্রতি 1 সেমি পথে 30,000 জোড়া আয়ন। নির্দিষ্ট আয়নকরণ হল পথের দৈর্ঘ্যের প্রতি 1 সেন্টিমিটারে গঠিত আয়নগুলির জোড়া সংখ্যা। α-কণার একটি শক্তিশালী জৈবিক প্রভাব রয়েছে।

আলফা ক্ষয়ের জন্য নিয়ম পরিবর্তন করুন:

2. β-ক্ষয়।

ক) ইলেকট্রনিক (β -): নিউক্লিয়াস একটি ইলেকট্রন এবং একটি ইলেকট্রন অ্যান্টিনিউট্রিনো নির্গত করে

খ) পজিট্রন (β +): নিউক্লিয়াস একটি পজিট্রন এবং একটি নিউট্রিনো নির্গত করে

এই প্রক্রিয়াগুলি এক ধরণের নিউক্লিয়নকে একটি নিউক্লিয়াসে রূপান্তর করে অন্যটিতে রূপান্তরিত করে: একটি নিউট্রনকে একটি প্রোটনে বা একটি প্রোটনকে একটি নিউট্রনে।

নিউক্লিয়াসে কোন ইলেকট্রন নেই, তারা নিউক্লিয়নের পারস্পরিক রূপান্তরের ফলে গঠিত হয়।

পজিট্রন - একটি কণা যেটি শুধুমাত্র চার্জের চিহ্নে একটি ইলেকট্রন থেকে পৃথক (+e = 1.6 10 -19 C)

এটি পরীক্ষা থেকে অনুসরণ করে যে β - ক্ষয়ের সময়, আইসোটোপগুলি একই পরিমাণ শক্তি হারায়। তাই, শক্তি সংরক্ষণের আইনের ভিত্তিতে, ডব্লিউ পাওলি ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে অ্যান্টিনিউট্রিনো নামক আরেকটি আলোক কণা নির্গত হয়েছে। একটি অ্যান্টিনিউট্রিনোর কোনো চার্জ বা ভর নেই। পদার্থের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় β-কণাগুলির শক্তির ক্ষতি প্রধানত আয়নকরণ প্রক্রিয়ার কারণে ঘটে। শোষণকারী পদার্থের নিউক্লিয়াস দ্বারা β-কণাগুলির হ্রাসের সময় শক্তির একটি অংশ এক্স-রেতে হারিয়ে যায়। যেহেতু β-কণাগুলির একটি ছোট ভর, একটি ইউনিট চার্জ এবং খুব উচ্চ গতি থাকে, তাই তাদের আয়নকরণ ক্ষমতা ছোট (α-কণার তুলনায় 100 গুণ কম), তাই, β-কণাগুলির অনুপ্রবেশ ক্ষমতা (মাইলেজ) উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি α-কণা।

Rβ বায়ু = 200 মি, Rβ Pb ≈ 3 মিমি

β - - প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসে ক্ষয় ঘটে। β + - শুধুমাত্র কৃত্রিম তেজস্ক্রিয়তার সাথে।

β - - ক্ষয়ের জন্য স্থানচ্যুতি নিয়ম:

গ) কে - ক্যাপচার (ইলেক্ট্রনিক ক্যাপচার) - নিউক্লিয়াস শেলের মধ্যে অবস্থিত একটি ইলেক্ট্রন শোষণ করে (কম প্রায়ইএলবা এম) এর পরমাণুর, যার ফলস্বরূপ একটি নিউট্রিনো নির্গত করার সময় প্রোটনগুলির একটি নিউট্রনে পরিণত হয়

স্কিম কে - ক্যাপচার:

ক্যাপচার করা ইলেক্ট্রন দ্বারা খালি করা ইলেকট্রন শেলটির স্থানটি ওভারলাইং লেয়ার থেকে ইলেক্ট্রন দিয়ে পূর্ণ হয়, যার ফলে এক্স-রে হয়।

γ-রশ্মি।

সাধারণত, সব ধরনের তেজস্ক্রিয়তা γ-রশ্মির নির্গমনের সাথে থাকে। γ-রশ্মি হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি অ্যাংস্ট্রমের এক থেকে শতভাগ পর্যন্ত λ’=~ 1-0.01 Å=10 -10 -10 -12 মি। γ-রশ্মির শক্তি লক্ষ লক্ষ eV পর্যন্ত পৌঁছে।

W γ ~ MeV

1eV=1.6 10 -19 J

একটি তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে একটি নিউক্লিয়াস, একটি নিয়ম হিসাবে, উত্তেজিত হতে দেখা যায়, এবং স্থল অবস্থায় এটির স্থানান্তর একটি γ - ফোটনের নির্গমন দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। এই ক্ষেত্রে, γ-ফোটনের শক্তি শর্ত দ্বারা নির্ধারিত হয়

যেখানে E 2 এবং E 1 হল নিউক্লিয়াসের শক্তি।

ই 2 - উত্তেজিত অবস্থায় শক্তি;

ই 1 - স্থল অবস্থায় শক্তি।

পদার্থ দ্বারা γ-রশ্মির শোষণ তিনটি প্রধান প্রক্রিয়ার কারণে হয়:

ফটোইলেকট্রিক প্রভাব (সহ hv < l MэB);
ইলেক্ট্রন-পজিট্রন জোড়া গঠন;

বা

বিচ্ছুরণ (কম্পটন প্রভাব) -

γ-রশ্মির শোষণ Bouguer এর নিয়ম অনুযায়ী ঘটে:

যেখানে μ হল একটি রৈখিক ক্ষরণ সহগ, γ রশ্মির শক্তি এবং মাধ্যমের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে;

І 0 ঘটনার তীব্রতা সমান্তরাল মরীচি;

আমিপুরুত্বের একটি পদার্থের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পর মরীচির তীব্রতা এক্সসেমি.

γ-রশ্মি হল অন্যতম অনুপ্রবেশকারী বিকিরণ। সবচেয়ে কঠিন রশ্মির জন্য (hvmax) অর্ধ-শোষণ স্তরের পুরুত্ব হল সীসায় 1.6 সেমি, লোহায় 2.4 সেমি, অ্যালুমিনিয়ামে 12 সেমি এবং পৃথিবীতে 15 সেমি।

§2 তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের মৌলিক আইন।

ক্ষয়প্রাপ্ত নিউক্লিয়াসের সংখ্যাdN কোরের মূল সংখ্যার সমানুপাতিক এনএবং ক্ষয় সময়dt, dN~ এন dt. ডিফারেনশিয়াল আকারে তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের মৌলিক নিয়ম:

প্রদত্ত ধরণের নিউক্লিয়াসের জন্য সহগ λ কে ক্ষয় ধ্রুবক বলা হয়। "-" চিহ্নের অর্থ হলdNঋণাত্মক হতে হবে, যেহেতু অক্ষত নিউক্লিয়াসের চূড়ান্ত সংখ্যা প্রাথমিকের চেয়ে কম।

তাই, λ প্রতি ইউনিট সময়ে নিউক্লিয়াস ক্ষয়ের ভগ্নাংশকে চিহ্নিত করে, অর্থাৎ, তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের হার নির্ধারণ করে। λ নির্ভর করে না বাহ্যিক অবস্থা, কিন্তু শুধুমাত্র নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। [λ]=s -1।

অবিচ্ছেদ্য আকারে তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের মৌলিক আইন

কোথায় এন 0 - তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের প্রাথমিক সংখ্যাt=0;

এন- এক সময়ে অ-ক্ষয়প্রাপ্ত নিউক্লিয়াসের সংখ্যাt;

λ হল তেজস্ক্রিয় ক্ষয় ধ্রুবক।

অনুশীলনে ক্ষয়ের হার λ নয়, T 1/2 ব্যবহার করে বিচার করা হয় - অর্ধ-জীবন - যে সময়ে নিউক্লিয়াসের মূল সংখ্যার অর্ধেক ক্ষয় হয়। সম্পর্ক T 1/2 এবং λ

T 1/2 U 238 = 4.5 10 6 বছর, T 1/2 Ra = 1590 বছর, T 1/2 Rn = 3.825 দিন প্রতি ইউনিট সময় A \u003d - ক্ষয়ের সংখ্যাdN/ dtপ্রদত্ত তেজস্ক্রিয় পদার্থের কার্যকলাপকে বলা হয়।

থেকে

অনুসরণ করে,

[A] \u003d 1 Becquerel \u003d 1 disintegration / 1 s;

[A] \u003d 1Ci \u003d 1Curie \u003d 3.7 10 10 Bq।

কার্যকলাপ পরিবর্তন আইন

যেখানে A 0 = λ এন 0 - সময়ে প্রাথমিক কার্যকলাপt= 0;

A - একটি সময়ে কার্যকলাপt.