পদার্থবিজ্ঞানে একটি উপাদানের নিউক্লিয়াসের ভর কীভাবে খুঁজে পাওয়া যায়। নিউক্লিয়াসের ভর কিভাবে বের করা যায়। নিউক্লিয়াস এবং সাবএটমিক কণার ভর

আণবিক ভরসমস্ত প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রনের ভরের সমষ্টি যা একটি পরমাণু বা অণু তৈরি করে। প্রোটন এবং নিউট্রনের তুলনায়, ইলেকট্রনের ভর খুব কম, তাই এটি গণনার ক্ষেত্রে বিবেচনা করা হয় না। যদিও এটি একটি আনুষ্ঠানিক দৃষ্টিকোণ থেকে ভুল, এই শব্দটি প্রায়শই একটি উপাদানের সমস্ত আইসোটোপের গড় পারমাণবিক ভর বোঝাতে ব্যবহৃত হয়। আসলে, এটি আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর, এটিও বলা হয় পারমাণবিক ওজনউপাদান পারমাণবিক ওজন হল একটি উপাদানের প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট সমস্ত আইসোটোপের পারমাণবিক ভরের গড়। রসায়নবিদদের তাদের কাজ করার সময় এই দুটি ধরণের পারমাণবিক ভরের মধ্যে পার্থক্য করতে হবে - পারমাণবিক ভরের একটি ভুল মান, উদাহরণস্বরূপ, একটি প্রতিক্রিয়া পণ্যের ফলনের জন্য একটি ভুল ফলাফলের দিকে নিয়ে যেতে পারে।

ধাপ

মৌলের পর্যায় সারণী অনুসারে পারমাণবিক ভরের সন্ধান করা

পারমাণবিক ভর কীভাবে লেখা হয় তা শিখুন।পারমাণবিক ভর, অর্থাৎ, প্রদত্ত পরমাণু বা অণুর ভর, স্ট্যান্ডার্ড SI ইউনিটে প্রকাশ করা যেতে পারে - গ্রাম, কিলোগ্রাম ইত্যাদি। যাইহোক, এই এককগুলিতে প্রকাশ করা পারমাণবিক ভরগুলি অত্যন্ত ছোট হওয়ার কারণে, সেগুলি প্রায়শই একীভূত পারমাণবিক ভর ইউনিটে বা সংক্ষেপে a.u.m. লেখা হয়। পারমাণবিক ভরের একক। একটি পারমাণবিক ভর একক স্ট্যান্ডার্ড কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের 1/12 সমান।

• পারমাণবিক ভর একক ভরকে চিহ্নিত করে গ্রামে প্রদত্ত উপাদানের এক মোল. এই মানটি ব্যবহারিক গণনার ক্ষেত্রে খুবই উপযোগী, কারণ এটি একটি প্রদত্ত সংখ্যক পরমাণু বা প্রদত্ত পদার্থের অণুর ভরকে সহজেই মোলে রূপান্তর করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এর বিপরীতে।

1. মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে পারমাণবিক ভর খুঁজুন।বেশিরভাগ আদর্শ পর্যায় সারণিতে প্রতিটি মৌলের পারমাণবিক ভর (পারমাণবিক ওজন) থাকে। একটি নিয়ম হিসাবে, তারা রাসায়নিক উপাদান নির্দেশকারী অক্ষরের অধীনে উপাদান সহ ঘরের নীচে একটি সংখ্যা হিসাবে দেওয়া হয়। এটি সাধারণত একটি পূর্ণসংখ্যা নয়, তবে একটি দশমিক।

   মনে রাখবেন যে পর্যায় সারণী উপাদানগুলির গড় পারমাণবিক ভর দেখায়।পূর্বে উল্লেখ করা হয়েছে, পর্যায় সারণীতে প্রতিটি মৌলের জন্য দেওয়া আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হল একটি পরমাণুর সমস্ত আইসোটোপের ভরের গড়। এই গড় মানটি অনেক ব্যবহারিক উদ্দেশ্যে মূল্যবান: উদাহরণস্বরূপ, এটি বেশ কয়েকটি পরমাণু সমন্বিত অণুর মোলার ভর গণনা করতে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, যখন আপনি পৃথক পরমাণুর সাথে কাজ করছেন, এই মান সাধারণত যথেষ্ট নয়।

   • যেহেতু গড় পারমাণবিক ভর বেশ কয়েকটি আইসোটোপের গড়, তাই পর্যায় সারণীতে দেওয়া মানটি নয় সঠিকযেকোনো একক পরমাণুর পারমাণবিক ভরের মান।
   • পৃথক পরমাণুর পারমাণবিক ভর গণনা করা উচিত একটি একক পরমাণুতে প্রোটন এবং নিউট্রনের সঠিক সংখ্যা বিবেচনা করে।

   একটি পৃথক পরমাণুর পারমাণবিক ভরের গণনা

   1. একটি প্রদত্ত উপাদান বা এর আইসোটোপের পারমাণবিক সংখ্যা খুঁজুন।পারমাণবিক সংখ্যা হল একটি উপাদানের পরমাণুতে প্রোটনের সংখ্যা এবং কখনও পরিবর্তন হয় না। উদাহরণস্বরূপ, সমস্ত হাইড্রোজেন পরমাণু, এবং কেবলতাদের একটি প্রোটন আছে। সোডিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা 11 কারণ এতে এগারোটি প্রোটন রয়েছে, অন্যদিকে অক্সিজেনের পারমাণবিক সংখ্যা আট কারণ এতে আটটি প্রোটন রয়েছে। আপনি মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে যে কোনও উপাদানের পারমাণবিক সংখ্যা খুঁজে পেতে পারেন - এর প্রায় সমস্ত স্ট্যান্ডার্ড সংস্করণে, এই সংখ্যাটি অক্ষর উপাধির উপরে নির্দেশিত হয় রাসায়নিক উপাদান. পারমাণবিক সংখ্যা সর্বদা একটি ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যা।

      • ধরুন আমরা একটি কার্বন পরমাণুতে আগ্রহী। কার্বন পরমাণুতে সর্বদা ছয়টি প্রোটন থাকে, তাই আমরা জানি যে এর পারমাণবিক সংখ্যা 6। উপরন্তু, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে পর্যায় সারণীতে, কার্বন (C) সহ কোষের শীর্ষে "6" সংখ্যাটি নির্দেশ করে। পারমাণবিক কার্বন সংখ্যা ছয়।
      • উল্লেখ্য যে একটি মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা পর্যায় সারণীতে তার আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরের সাথে অনন্যভাবে সম্পর্কিত নয়। যদিও, বিশেষ করে সারণীর শীর্ষে থাকা উপাদানগুলির জন্য, একটি মৌলের পারমাণবিক ভর তার পারমাণবিক সংখ্যার দ্বিগুণ বলে মনে হতে পারে, তবে পারমাণবিক সংখ্যাকে দুই দ্বারা গুণ করে কখনই এটি গণনা করা যায় না।

   2. নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা নির্ণয় কর।একই মৌলের বিভিন্ন পরমাণুর জন্য নিউট্রনের সংখ্যা ভিন্ন হতে পারে। একই সংখ্যক প্রোটন সহ একই মৌলের দুটি পরমাণুর নিউট্রনের সংখ্যা ভিন্ন হলে, তারা সেই মৌলের বিভিন্ন আইসোটোপ। প্রোটনের সংখ্যার বিপরীতে, যা কখনই পরিবর্তিত হয় না, একটি নির্দিষ্ট উপাদানের পরমাণুতে নিউট্রনের সংখ্যা প্রায়ই পরিবর্তিত হতে পারে, তাই একটি মৌলের গড় পারমাণবিক ভর দুটি সন্নিহিত পূর্ণ সংখ্যার মধ্যে দশমিক ভগ্নাংশ হিসাবে লেখা হয়।

      প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যা যোগ করুন।এটি এই পরমাণুর পারমাণবিক ভর হবে। নিউক্লিয়াসকে ঘিরে থাকা ইলেকট্রনের সংখ্যা উপেক্ষা করুন - তাদের মোট ভর অত্যন্ত ছোট, তাই আপনার গণনার উপর তাদের প্রভাব নেই।

   একটি উপাদানের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর (পারমাণবিক ওজন) গণনা করা

   1. নমুনায় কোন আইসোটোপ আছে তা নির্ধারণ করুন।রসায়নবিদরা প্রায়ই একটি নির্দিষ্ট নমুনায় আইসোটোপের অনুপাত নির্ধারণ করে একটি বিশেষ যন্ত্র ব্যবহার করে যার নাম একটি ভর স্পেকট্রোমিটার। যাইহোক, প্রশিক্ষণের সময়, এই ডেটা আপনাকে বৈজ্ঞানিক সাহিত্য থেকে নেওয়া মানগুলির আকারে কার্য, নিয়ন্ত্রণ এবং আরও কিছু শর্তে সরবরাহ করা হবে।

      • আমাদের ক্ষেত্রে, ধরা যাক যে আমরা দুটি আইসোটোপের সাথে কাজ করছি: কার্বন -12 এবং কার্বন -13।

   2. নমুনায় প্রতিটি আইসোটোপের আপেক্ষিক প্রাচুর্য নির্ণয় কর।প্রতিটি উপাদানের জন্য, বিভিন্ন আইসোটোপ দেখা যায় বিভিন্ন অনুপাত. এই অনুপাতগুলি প্রায় সবসময় শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয়। কিছু আইসোটোপ খুব সাধারণ, অন্যগুলি খুব বিরল-কখনও কখনও এত বিরল যে তাদের সনাক্ত করা কঠিন। এই মানগুলি গণ স্পেকট্রোমেট্রি ব্যবহার করে নির্ধারণ করা যেতে পারে বা একটি রেফারেন্স বইতে পাওয়া যায়।

      • অনুমান করুন যে কার্বন -12 এর ঘনত্ব 99% এবং কার্বন -13 1%। কার্বনের অন্যান্য আইসোটোপ সত্যিইবিদ্যমান, কিন্তু পরিমাণে এত কম যে এই ক্ষেত্রে তারা উপেক্ষিত হতে পারে।

   3. নমুনায় তার ঘনত্ব দ্বারা প্রতিটি আইসোটোপের পারমাণবিক ভরকে গুণ করুন।প্রতিটি আইসোটোপের পারমাণবিক ভরকে তার শতাংশ দ্বারা গুণ করুন (দশমিক হিসাবে প্রকাশ করা হয়)। শতাংশে রূপান্তর করতে দশমিক, শুধু তাদের 100 দ্বারা ভাগ করুন। ফলের ঘনত্ব সর্বদা 1 পর্যন্ত যোগ করা উচিত।

      • আমাদের নমুনায় কার্বন-12 এবং কার্বন-13 রয়েছে। যদি কার্বন-12 নমুনার 99% হয় এবং কার্বন-13 হয় 1%, তাহলে 12 (কার্বন-12-এর পারমাণবিক ভর) 0.99 দ্বারা এবং 13 (কার্বন-13-এর পারমাণবিক ভর) 0.01 দ্বারা গুণ করুন।
      • রেফারেন্স বইগুলি একটি উপাদানের সমস্ত আইসোটোপের পরিচিত পরিমাণের উপর ভিত্তি করে শতাংশ দেয়। বেশিরভাগ রসায়ন পাঠ্যপুস্তক বইয়ের শেষে একটি টেবিলে এই তথ্য অন্তর্ভুক্ত করে। অধ্যয়নের অধীনে নমুনার জন্য, একটি ভর স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার করে আইসোটোপের আপেক্ষিক ঘনত্বও নির্ধারণ করা যেতে পারে।

   4. ফলাফল যোগ করুন.আগের ধাপে আপনি যে গুণের ফলাফল পেয়েছেন তার যোগফল করুন। এই ক্রিয়াকলাপের ফলে, আপনি আপনার উপাদানটির আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর খুঁজে পাবেন - প্রশ্নে থাকা উপাদানটির আইসোটোপের পারমাণবিক ভরের গড় মান। যখন একটি উপাদানকে সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করা হয়, এবং একটি প্রদত্ত উপাদানের একটি নির্দিষ্ট আইসোটোপ নয়, তখন এই মানটি ব্যবহার করা হয়।

      • আমাদের উদাহরণে, কার্বন-12-এর জন্য 12 x 0.99 = 11.88, এবং কার্বন-13-এর জন্য 13 x 0.01 = 0.13। আমাদের ক্ষেত্রে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হল 11.88 + 0.13 = 12,01 .
   • কিছু আইসোটোপ অন্যদের তুলনায় কম স্থিতিশীল: তারা নিউক্লিয়াসে কম প্রোটন এবং নিউট্রন সহ উপাদানগুলির পরমাণুতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যা গঠিত কণাগুলিকে ছেড়ে দেয়। পারমাণবিক নিউক্লিয়াস. এই ধরনের আইসোটোপকে তেজস্ক্রিয় বলা হয়।

§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 যার চার্জ একই কিন্তু ভরের মধ্যে ভিন্ন।

পারমাণবিক ভরের নিকটতম পূর্ণসংখ্যা, a.u তে প্রকাশ করা হয়।মি . ভর সংখ্যা বলা হয় m এবং চিঠি দ্বারা চিহ্নিত 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 amu) এবং না থাকা বৈদ্যুতিক চার্জ. 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 নিউক্লিয়নগুলি 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.

1. 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।

1. বিকিরণকারী 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

1. 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 :

1. 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 ) - চেইন প্রতিক্রিয়াএকটি ধ্রুবক সংখ্যক নিউট্রন সহ (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:

1. 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 ইলেকট্রন শোষণ করে (কম প্রায়ইএলবা এম) এর পরমাণুর, যার ফলস্বরূপ প্রোটনগুলির একটি নিউট্রনে পরিণত হয়, যখন একটি নিউট্রিনো নির্গত 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- রৈখিক সহগক্ষরণ, 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, কিন্তু 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.

বহু বছর আগে, লোকেরা ভাবত যে সমস্ত পদার্থ কী দিয়ে তৈরি। প্রথম যিনি এটির উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করেছিলেন তিনি ছিলেন প্রাচীন গ্রীক বিজ্ঞানী ডেমোক্রিটাস, যিনি বিশ্বাস করতেন যে সমস্ত পদার্থ অণু দ্বারা গঠিত। আমরা এখন জানি যে অণুগুলি পরমাণু থেকে তৈরি হয়। পরমাণুগুলি আরও ছোট কণা দ্বারা গঠিত। একটি পরমাণুর কেন্দ্রে থাকে নিউক্লিয়াস, যেখানে প্রোটন এবং নিউট্রন থাকে। ক্ষুদ্রতম কণা - ইলেকট্রন - নিউক্লিয়াসের চারপাশে কক্ষপথে চলে। তাদের ভর নিউক্লিয়াসের ভরের তুলনায় নগণ্য। কিন্তু কিভাবে নিউক্লিয়াসের ভর খুঁজে বের করা যায়, শুধুমাত্র গণনা এবং রসায়নের জ্ঞান সাহায্য করবে। এটি করার জন্য, আপনাকে নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করতে হবে। একটি প্রোটন এবং একটি নিউট্রনের ভরের ট্যাবুলার মান দেখুন এবং তাদের মোট ভর খুঁজুন। এটি নিউক্লিয়াসের ভর হবে।

প্রায়শই আপনি এই ধরনের প্রশ্ন জুড়ে আসতে পারেন কিভাবে ভর খুঁজে বের করতে হয়, গতি জেনে। মেকানিক্সের শাস্ত্রীয় আইন অনুসারে, ভর শরীরের গতির উপর নির্ভর করে না। সর্বোপরি, যদি গাড়িটি দূরে সরে যায়, তার গতি বাড়ানো শুরু করে, এর অর্থ এই নয় যে এর ভর বাড়বে। যাইহোক, বিংশ শতাব্দীর শুরুতে, আইনস্টাইন একটি তত্ত্ব উপস্থাপন করেছিলেন যে অনুসারে এই নির্ভরতা বিদ্যমান। এই প্রভাবকে শরীরের ভরের আপেক্ষিক বৃদ্ধি বলা হয়। এবং যখন শরীরের গতি আলোর গতির কাছে আসে তখন এটি নিজেকে প্রকাশ করে। আধুনিক কণা অ্যাক্সিলারেটরগুলি প্রোটন এবং নিউট্রনকে এই ধরনের উচ্চ গতিতে ত্বরান্বিত করা সম্ভব করে তোলে। এবং প্রকৃতপক্ষে, এই ক্ষেত্রে, তাদের ভর বৃদ্ধি রেকর্ড করা হয়েছিল।

কিন্তু আমরা এখনও উচ্চ প্রযুক্তির বিশ্বে বাস করি, কিন্তু কম গতির। অতএব, একটি পদার্থের ভর কীভাবে গণনা করতে হয় তা জানার জন্য, শরীরকে আলোর গতিতে ত্বরান্বিত করা এবং আইনস্টাইনের তত্ত্ব শেখার প্রয়োজন নেই। শরীরের ওজন একটি স্কেলে পরিমাপ করা যেতে পারে। সত্য, প্রতিটি শরীরকে দাঁড়িপাল্লায় রাখা যায় না। অতএব, এর ঘনত্ব থেকে ভর গণনা করার আরেকটি উপায় আছে।

আমাদের চারপাশের বায়ু, যে বায়ু মানবজাতির জন্য প্রয়োজনীয়, তারও নিজস্ব ভর রয়েছে। এবং, বায়ুর ভর কীভাবে নির্ধারণ করা যায় তার সমস্যা সমাধান করার সময়, উদাহরণস্বরূপ, একটি ঘরে, বায়ুর অণুর সংখ্যা গণনা করা এবং তাদের নিউক্লিয়াসের ভর যোগ করার প্রয়োজন নেই। আপনি কেবল ঘরের আয়তন নির্ধারণ করতে পারেন এবং এটিকে বায়ুর ঘনত্ব (1.9 কেজি / মি 3) দ্বারা গুণ করতে পারেন।

বিজ্ঞানীরা এখন পরমাণুর নিউক্লিয়াস থেকে শুরু করে পৃথিবীর ভর এবং এমনকি আমাদের থেকে কয়েকশ আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত নক্ষত্রের ভর গণনা করতে অনেক নির্ভুলতার সাথে শিখেছেন। ভর মত শারীরিক পরিমাণ, শরীরের জড়তা একটি পরিমাপ. আরও বৃহদাকার দেহ, তারা বলে, আরও জড়, অর্থাৎ তারা তাদের গতি আরও ধীরে ধীরে পরিবর্তন করে। অতএব, সর্বোপরি, গতি এবং ভর পরস্পর সংযুক্ত। কিন্তু এই পরিমাণের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল যে কোনও দেহ বা পদার্থের ভর রয়েছে। পৃথিবীতে এমন কোনো বস্তু নেই যার ভর নেই!

মূল চার্জ

যেকোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াস ধনাত্মক চার্জযুক্ত। ধনাত্মক চার্জ বাহক হল প্রোটন। যেহেতু প্রোটনের চার্জ সাংখ্যিকভাবে ইলেক্ট্রনের চার্জের সমান $e$, তাই এটি লেখা যেতে পারে যে নিউক্লিয়াসের চার্জ সমান $+Ze$ ($Z$ হল একটি পূর্ণসংখ্যা যা ইলেক্ট্রনের ক্রমিক সংখ্যা নির্দেশ করে। ডিআই মেন্ডেলিভের রাসায়নিক উপাদানগুলির পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে রাসায়নিক উপাদান)। $Z$ 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।

মূল 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, তারপর 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 করা হয় 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 বৈদ্যুতিক চার্জের বণ্টনে প্রতিসাম্য থেকে সামান্য বিচ্যুতি রয়েছে। 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 ধারণা 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, যার মাঝামাঝি অংশে $8.6$ MeV প্রায় ধ্রুবক মান রয়েছে পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমএবং তার প্রান্তে সঙ্কুচিত হয়।

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

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?