পারমাণবিক নিউক্লিয়াস। বিষয়: পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন। পারমাণবিক শক্তি পারমাণবিক নিউক্লিয়াস নিউক্লিয়ার ফোর্স ভর ত্রুটির রচনা

§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, পারমাণবিক চার্জ মূলত পরমাণুর মধ্যে তাদের অবস্থার উপর ইলেকট্রনের বন্টন এবং উপাদানটির অবস্থান নির্ধারণ করে পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমমেন্ডেলিভ। পারমাণবিক চার্জ হয়qআমি = z· e, কোথায় z- নিউক্লিয়াসের চার্জ সংখ্যা, মেন্ডেলিভ সিস্টেমের উপাদানের ক্রমিক সংখ্যার সমান।

ওজন পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকার্যত একটি পরমাণুর ভরের সাথে মিলে যায়, কারণ হাইড্রোজেন ব্যতীত সমস্ত পরমাণুর ইলেকট্রনের ভর প্রায় 2.5 10 -4 পরমাণুর 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 পরমাণুর প্রকার রাসায়নিক উপাদানএকই চার্জ কিন্তু ভিন্ন ভর আছে.

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 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, সম্মিলিতভাবে নিউক্লিয়ন নামে পরিচিত। 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

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

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

ক) এগুলি হ'ল স্বল্প-পরিসরের শক্তি - 10 -15 মিটারের দূরত্বে প্রকাশ পায় এবং দূরত্বের সামান্য বৃদ্ধির সাথেও তীব্রভাবে হ্রাস পায়;

খ) পারমাণবিক শক্তি 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 কাজের সমান যা নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান নিউক্লিয়নগুলিতে 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 হয় যে এটি দুটি, প্রায় সমান খণ্ডে বিভক্ত হয়, 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 যদি নিউট্রন দ্বারা প্রবর্তিত শক্তি বড় হয়, তবে 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 ) - ধ্রুবক 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 আইসোটোপগুলিতে পর্যবেক্ষণ করা তেজস্ক্রিয়তাকে 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 সহ ভারী নিউক্লিয়াসের অন্তর্নিহিত 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 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 অনুপ্রবেশ ক্ষমতা(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 নিউট্রন একটি প্রোটনে বা একটি প্রোটনকে 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 কোন 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 রয়েছে, 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 একটি নিউট্রিনো নির্গত করার সময় প্রোটনগুলির একটি নিউট্রনে পরিণত হয়

স্কিম কে - ক্যাপচার:

ক্যাপচার করা ইলেক্ট্রন দ্বারা খালি করা ইলেক্ট্রন 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 অ্যাংস্ট্রোমের এক থেকে শতভাগ পর্যন্ত থাকে

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 তার 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 লিনিয়ার অ্যাটেন্যুয়েশন 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 আইন:

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 বাহ্যিক অবস্থার উপর নির্ভর করে না, তবে 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/ dtএকটি প্রদত্ত তেজস্ক্রিয় পদার্থের কার্যকলাপ বলা হয়।

থেকে

অনুসরণ করে,

[A] \u003d 1 Becquerel \u003d 1 বিচ্ছিন্নতা / 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.

নিউট্রনের আবিষ্কার পরমাণুর নিউক্লিয়াস কীভাবে সাজানো হয় তা বোঝার জন্য অনুপ্রেরণা দেয়।

একই 1932 সালে, যখন নিউট্রন আবিষ্কৃত হয়, সোভিয়েত পদার্থবিদদিমিত্রি দিমিত্রিভিচ ইভানেঙ্কো এবং জার্মান পদার্থবিদ ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ নিউক্লিয়াসের গঠনের একটি প্রোটন-নিউট্রন মডেলের প্রস্তাব করেছিলেন, যার বৈধতা পরবর্তীকালে পরীক্ষামূলকভাবে নিশ্চিত করা হয়েছিল।

প্রোটন এবং নিউট্রনকে নিউক্লিয়ন বলা হয় (ল্যাটিন নিউক্লিয়াস থেকে - নিউক্লিয়াস)। এই শব্দটি ব্যবহার করে, আমরা বলতে পারি যে পারমাণবিক নিউক্লিয়াস নিউক্লিয়ন দ্বারা গঠিত।

• মোট সংখ্যানিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নগুলিকে ভর সংখ্যা বলা হয় এবং A অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়

সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, নাইট্রোজেনের জন্য, ভর সংখ্যা A = 14, লোহার জন্য A = 56, ইউরেনিয়াম A = 235 এর জন্য।

এটা স্পষ্ট যে ভর সংখ্যা A সংখ্যাগতভাবে নিউক্লিয়াস m ভরের সমান, পারমাণবিক ভর এককে প্রকাশ করা হয় এবং পূর্ণ সংখ্যায় বৃত্তাকার (যেহেতু প্রতিটি নিউক্লিয়নের ভর প্রায় 1 AU)। উদাহরণস্বরূপ, নাইট্রোজেনের জন্য, m ≈ 14 a.u. e. m., লোহার জন্য m ≈ 56 a.u. e.m., ইত্যাদি

• নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যাকে চার্জ সংখ্যা বলা হয় এবং Z দ্বারা চিহ্নিত করা হয়

উদাহরণস্বরূপ, নাইট্রোজেনের জন্য, চার্জ সংখ্যা Z = 7, লোহার জন্য, Z = 26, ইউরেনিয়ামের জন্য, Z = 92 ইত্যাদি।

প্রতিটি প্রোটনের চার্জ প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জের সমান। অতএব, চার্জ সংখ্যা Z সংখ্যাগতভাবে নিউক্লিয়াসের চার্জের সমান, যা প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জে প্রকাশ করা হয়। প্রতিটি রাসায়নিক উপাদানের জন্য, চার্জ সংখ্যাটি ডি.আই. মেন্ডেলিভের টেবিলের পারমাণবিক (ক্রমিক) সংখ্যার সমান।

কোন রাসায়নিক উপাদানের নিউক্লিয়াস সাধারণ দৃষ্টিকোণনিম্নলিখিত হিসাবে চিহ্নিত করা হয়: (X এর অধীনে একটি রাসায়নিক উপাদানের প্রতীক)।

নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা সাধারণত N অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। যেহেতু ভর সংখ্যা A হল নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের মোট সংখ্যা, তাই আমরা লিখতে পারি: A \u003d Z + N।

পারমাণবিক নিউক্লিয়ার গঠনের প্রোটন-নিউট্রন মডেলের উপর ভিত্তি করে, 20 শতকের প্রথম দুই দশকে আবিষ্কৃত কিছু পরীক্ষামূলক তথ্যের জন্য একটি ব্যাখ্যা দেওয়া হয়েছিল।

সুতরাং, তেজস্ক্রিয় মৌলের বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের সময়, এটি পাওয়া গেছে যে একই রাসায়নিক উপাদানের বিভিন্ন ভরের নিউক্লিয়াস সহ পরমাণু রয়েছে।

নিউক্লিয়াসের একই চার্জ নির্দেশ করে যে তাদের ডি.আই. মেন্ডেলিভের টেবিলে একই ক্রমিক নম্বর রয়েছে, অর্থাৎ, তারা টেবিলের একই ঘর, একই জায়গায় দখল করে। তাই একটি রাসায়নিক উপাদানের সমস্ত প্রকারের নাম: আইসোটোপ (গ্রীক শব্দ আইসোস - একই এবং টপোস - স্থান থেকে)।

• আইসোটোপগুলি একটি প্রদত্ত রাসায়নিক উপাদানের বিভিন্ন প্রকার যা পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভরের মধ্যে পৃথক।

নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন মডেল তৈরির জন্য ধন্যবাদ (অর্থাৎ আইসোটোপ আবিষ্কারের প্রায় দুই দশক পরে), কেন একই চার্জযুক্ত পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের বিভিন্ন ভর রয়েছে তা ব্যাখ্যা করা সম্ভব হয়েছিল। স্পষ্টতই, আইসোটোপের নিউক্লিয়াসে একই সংখ্যক প্রোটন থাকে, কিন্তু ভিন্ন সংখ্যক নিউট্রন থাকে।

সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেনের তিনটি আইসোটোপ রয়েছে: (প্রোটিয়াম), . (ডিউটেরিয়াম) এবং (ট্রিটিয়াম)। একটি আইসোটোপের নিউক্লিয়াসে কোনও নিউট্রন নেই - এটি একটি একক প্রোটন। ডিউটেরিয়াম নিউক্লিয়াস দুটি কণা নিয়ে গঠিত: একটি প্রোটন এবং একটি নিউট্রন। ট্রিটিয়াম নিউক্লিয়াস তিনটি কণা নিয়ে গঠিত: একটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রন।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন নিয়ে গঠিত হাইপোথিসিস অনেক পরীক্ষামূলক তথ্য দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল।

কিন্তু প্রশ্ন উঠেছে: ইতিবাচক চার্জযুক্ত প্রোটনের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ শক্তির ক্রিয়ায় কেন নিউক্লিয়াস পৃথক নিউক্লিয়নে ক্ষয় হয় না?

গণনাগুলি দেখায় যে মহাকর্ষীয় বা চৌম্বক প্রকৃতির আকর্ষণীয় শক্তির কারণে নিউক্লিয়নগুলিকে একত্রে রাখা যায় না, যেহেতু এই শক্তিগুলি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিকগুলির তুলনায় অনেক কম।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্থিতিশীলতার প্রশ্নের উত্তরের সন্ধানে, বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দিয়েছেন যে নিউক্লিয়াসের সমস্ত নিউক্লিওনের মধ্যে কিছু বিশেষ আকর্ষণীয় বল রয়েছে যা প্রোটনের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণকারী শক্তিকে উল্লেখযোগ্যভাবে অতিক্রম করে। এই শক্তিগুলিকে পারমাণবিক বলা হত।

পারমাণবিক শক্তির অস্তিত্বের অনুমান সঠিক বলে প্রমাণিত হয়েছিল। এটি আরও প্রমাণিত হয়েছে যে পারমাণবিক শক্তিগুলি স্বল্প-পরিসরের: 10 -15 মিটার দূরত্বে তারা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া শক্তির চেয়ে প্রায় 100 গুণ বেশি, তবে ইতিমধ্যে 10 -14 মিটার দূরত্বে তারা নগণ্য বলে প্রমাণিত হয়েছে। অন্য কথায়, পারমাণবিক শক্তিগুলি নিউক্লিয়াসের আকারের সাথে তুলনীয় দূরত্বে কাজ করে।

প্রশ্ন

1. প্রোটন ও নিউট্রনকে একত্রে কী বলা হয়?
2. ভর সংখ্যা কি? একটি পরমাণুর ভরের সংখ্যাগত মান (আমুতে) এবং এর ভর সংখ্যা সম্পর্কে কী বলা যেতে পারে?
3. কোন রাসায়নিক উপাদানের জন্য চার্জ সংখ্যা, নিউক্লিয়াসের চার্জ (প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জে প্রকাশ করা হয়) এবং D. I. মেন্ডেলিভের সারণীতে সিরিয়াল নম্বর সম্পর্কে কী বলা যেতে পারে?
4. নিউক্লিয়াসে ভর সংখ্যা, চার্জ সংখ্যা এবং নিউট্রনের সংখ্যা কীভাবে সম্পর্কিত?
5. নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন মডেলের কাঠামোর মধ্যে একই চার্জ এবং বিভিন্ন ভর সহ নিউক্লিয়াসের অস্তিত্ব কীভাবে ব্যাখ্যা করা যায়?
6. পরমাণুর নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন নিয়ে গঠিত এই অনুমানের সাথে কোন প্রশ্ন উঠেছিল? এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য বিজ্ঞানীদের কি অনুমান করতে হয়েছিল?
7. নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নগুলির মধ্যে আকর্ষণ শক্তিকে কী বলা হয় এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী?

এই ভিডিও টিউটোরিয়ালটির সাহায্যে, প্রত্যেকে স্বাধীনভাবে "পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের রচনা" বিষয়টি অধ্যয়ন করতে সক্ষম হবে। বাল্ক নম্বর। চার্জ নম্বর। পারমাণবিক বাহিনী। পাঠের সময়, শিক্ষক পরমাণুর গঠন সম্পর্কে কথা বলবেন, সেইসাথে পরমাণুর গঠনের উপর পূর্ববর্তী সমস্ত পাঠের জন্য একটি উপ-সমষ্টি পরিচালনা করবেন।

পদার্থবিদ্যা গ্রেড 9

বিষয়: পরমাণুর গঠন এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াস। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের শক্তির ব্যবহার

পাঠ 56 বাল্ক নম্বর। চার্জ

সংখ্যা পারমাণবিক শক্তি

ইয়ের্যুটকিন ইভজেনি সের্গেভিচ

GOU মাধ্যমিক বিদ্যালয় №1360-এর সর্বোচ্চ বিভাগের পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষক

মস্কো

হ্যালো! আজকের পাঠটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন, চার্জ সংখ্যা, ভর সংখ্যা আলোচনা সম্পর্কিত একটি প্রশ্নে উত্সর্গীকৃত হবে, আমরা পারমাণবিক শক্তি কী তা নিয়েও কথা বলব। আমাদের পাঠটি পূর্বে অধ্যয়ন করা সমস্ত বিষয়ে কিছু মধ্যবর্তী ফলাফলের সারসংক্ষেপ। আমি বলতে চাই যে আমরা পরমাণুর গঠন এবং নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কিত প্রশ্নগুলি অধ্যয়ন করেছি। অতএব, আজ আমরা এই বিষয়ে কথা বলব। আগের বিষয়ের কিছু সারাংশ, আগের প্রশ্ন। আমরা প্রথম প্রশ্নে যাওয়ার আগে, আমরা এই বিষয়ে কথা বলব। আগের পাঠে, আমরা বলেছিলাম যে রাদারফোর্ড তার পরীক্ষা-নিরীক্ষায় প্রোটনের মতো একটি কণা আছে বলে প্রমাণ করেছেন। কিছু সময় পরে, 1932 সালে, চ্যাডউইক প্রতিষ্ঠা করেন যে নিউট্রন নামে আরেকটি কণা আছে। এই আবিষ্কারের পর, একে অপরের থেকে স্বাধীনভাবে, দুই ব্যক্তি, রাশিয়ান বিজ্ঞানী ইভানেঙ্কো এবং জার্মান বিজ্ঞানী হাইজেনবার্গ, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠনের জন্য একটি প্রোটন-নিউট্রন মডেলের প্রস্তাব করেছিলেন। এই ইভানেঙ্কো-হাইজেনবার্গ তত্ত্ব অনুসারে, যেকোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রন থাকে। এই প্রোটন এবং নিউট্রন একসাথে, যেগুলি একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে থাকে, তাদের নিউক্লিয়ন বলার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল। এইভাবে, "নিউক্লিয়ন" (ল্যাট থেকে। "নিউক্লিয়াস") -প্রোটন এবং নিউট্রনের সাধারণ নাম। যে সব কণার চার্জ আছে এবং যে কণাগুলোতে চার্জ নেই, নিউট্রন, এই সব কণাকে একত্রে নিউক্লিয়ন বলে। এর অন্য কিছু সম্পর্কে কথা বলুন. পারমাণবিক চার্জের ধারণাটি প্রথম 1913 সালে ইংরেজ বিজ্ঞানী হেনরি মোসেলি দ্বারা উত্থাপন করা হয়েছিল। তিনি প্রস্তাব করেছিলেন যে, যেহেতু পরমাণু বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, তাই প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জ দ্বারা গুণিত মৌলিক সংখ্যাটি নিউক্লিয়াসের চার্জ। কিভাবে Moseley এই উপসংহারে আসা? আসল বিষয়টি হল একটি পরমাণুর ইলেকট্রনের সংখ্যা ক্রমিক সংখ্যার সাথে মিলে যায়। এর মানে হল যে সমস্ত ইলেকট্রনের চার্জ ক্রমিক সংখ্যার গুণফল এবং একটি ইলেকট্রনের চার্জ। যেহেতু একটি ধনাত্মক চার্জ নিউক্লিয়াসে ঘনীভূত হয়, এর মানে হল নিউক্লিয়াস সম্পর্কেও একই কথা বলা যেতে পারে। চলুন দেখে নেওয়া যাক কিভাবে এসেছে মোসেলিঅবিকল যাকে আমরা চার্জ নম্বর বলি। দেখুন:

qআমি = জেড . | e|

qআমি- পারমাণবিক চার্জ

ই - ইলেকট্রন চার্জ

জেড- নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা, চার্জ সংখ্যা

এই বিবৃতি অনুসারে একটি সংখ্যার চার্জকে ক্রমিক সংখ্যা এবং প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জের গুণফল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এক্ষেত্রে e - এটি ইলেকট্রনের চার্জ, এটিকে প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জ বলা হয় এবং এটিকে মডুলো নেওয়া হয়, কারণ এটি স্পষ্ট যে নিউক্লিয়াসের চার্জ ধনাত্মক। এই ক্ষেত্রে, ক্রমিক নম্বরটিকে চার্জ নম্বর বলা শুরু হয়, ক্রমিক নম্বরটি নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ সংখ্যা। সুতরাং, যখন আমরা ক্রমিক সংখ্যা সম্পর্কে কথা বলি, তখন আমরা নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা সম্পর্কে কথা বলতে পারি। পরবর্তী সংখ্যাটির কথা বলতে হবে ভর সংখ্যা। এটি, এই সংখ্যাটি A অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, এবং এই একই সংখ্যাটি পর্যায় সারণী থেকে নেওয়া হয় এবং পূর্ণসংখ্যা পর্যন্ত বৃত্তাকার করা হয়। তারপর আমরা সমীকরণ সম্পর্কে কথা বলতে পারি, যাকে সারা বিশ্বে ইভানেঙ্কো-হাইজেনবার্গ সমীকরণ বলা হয়। এই সমীকরণটি তিনটি সংখ্যা নিয়ে গঠিত: ভর সংখ্যা, চার্জ সংখ্যা এবং নিউট্রনের সংখ্যা। আসুন দেখি কিভাবে এটি লেখা হয় এবং কিভাবে এই পরিমাণগুলি নির্দেশ করা হয়।

ইভানেঙ্কো-হাইজেনবার্গ সমীকরণ

ক =জেড + এন

A হল ভর সংখ্যা

জেড- উপাদানের সিরিয়াল নম্বর,

এন- নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা

দেখুন: ভর সংখ্যা A কতটা বলে নিউক্লিয়নমূলে প্রবেশ করে। দেখা গেল যে, পর্যায় সারণী অনুসারে, একটি রাসায়নিক উপাদানের ভর সংখ্যা নির্ধারণ করে, আমরা একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের সংখ্যা নির্ধারণ করি।

Z, আমরা যেমন বলেছি, নিউক্লিয়াসে ক্রমিক সংখ্যা এবং প্রোটনের সংখ্যা হবে। এই ক্ষেত্রে N হল নিউট্রনের সংখ্যা। এইভাবে, আমরা ভর সংখ্যা এবং ক্রমিক সংখ্যা জেনে এই সমীকরণ থেকে নিউট্রনের সংখ্যা, প্রোটনের সংখ্যা নির্ধারণ করতে পারি। এখানে এটা উল্লেখ করা উচিত গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট. আসল বিষয়টি হল যে 1913 সালে আরেকজন বিজ্ঞানী সোডি (আপনার মনে আছে যে এই ব্যক্তি রাদারফোর্ডের সাথে কাজ করেছিলেন) একটি আকর্ষণীয় জিনিস প্রতিষ্ঠা করেছিলেন। এটি পাওয়া গেছে যে ঠিক একই রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সহ রাসায়নিক উপাদান রয়েছে, তবে বিভিন্ন ভর সংখ্যা। উপাদান যে একই আছে রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, কিন্তু বিভিন্ন ভর সংখ্যার সাথে, আইসোটোপ হিসাবে পরিচিত হয়। আইসোটোপ -এগুলি একই রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সহ রাসায়নিক উপাদান, তবে পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের বিভিন্ন ভর সহ।

এটিও যোগ করা উচিত যে আইসোটোপের বিভিন্ন তেজস্ক্রিয়তা রয়েছে। এই সব একসাথে এই সমস্যা অধ্যয়ন নেতৃত্বে. এটি হালকা এবং ভারী রাসায়নিক উপাদানগুলির আইসোটোপ দেখায়। দেখা যাক. প্রায় সব রাসায়নিক উপাদানের আইসোটোপ আছে তা দেখানোর জন্য আমরা পর্যায় সারণির বিশেষভাবে বিভিন্ন ক্ষেত্র বেছে নিয়েছি।

আইসোটোপ:

এইচ - প্রোটিয়ামউ

এইচ - ডিউটেরিয়ামউ

H - ট্রিটিয়াম

হাইড্রোজেনের এই আইসোটোপের তিনটি রয়েছে। প্রথম আইসোটোপ H কে বলা হয় প্রোটিয়াম। অনুগ্রহ করে লক্ষ্য করুন যে ক্রমিক নম্বরটি নীচে স্থাপন করা হয়েছে, এটি হল Z সংখ্যা, এবং ভর সংখ্যাটি উপরে লেখা আছে - এটি হল সংখ্যা A. A এর উপরে, Z এর নীচে এবং যদি আমরা বুঝতে পারি যে এর অর্থ হল নিউক্লিয়াসে প্রোটিয়াম পরমাণু সবচেয়ে সহজ রাসায়নিক উপাদান, মহাবিশ্বের সবচেয়ে বিস্তৃত। শুধুমাত্র 1টি প্রোটন আছে এবং এই নিউক্লিয়াসে কোন নিউট্রন নেই। দ্বিতীয় ধরণের হাইড্রোজেন রয়েছে - এটি ডিউটেরিয়াম। এই শব্দটি সম্ভবত অনেকেই শুনেছেন। দয়া করে মনে রাখবেন: ক্রমিক সংখ্যা হল 1, এবং ভর সংখ্যা হল 2। তাই ডিউটেরিয়াম নিউক্লিয়াস ইতিমধ্যে 1 প্রোটন এবং একটি নিউট্রন নিয়ে গঠিত। আর হাইড্রোজেনের আরেকটি আইসোটোপ আছে। একে ট্রিটিয়াম বলে। ট্রিটিয়াম মাত্র (ক্রমিক নম্বর এক), এবং ভর সংখ্যা নির্দেশ করে যে এই আইসোটোপের নিউক্লিয়াসে 2টি নিউট্রন রয়েছে। আর আরেকটি উপাদান হল ইউরেনিয়াম। পর্যায় সারণীর একেবারে অন্য দিক। এগুলি ইতিমধ্যে ভারী উপাদান। ইউরেনিয়ামের 2 টি সাধারণ আইসোটোপ রয়েছে। এটি হল ইউরেনিয়াম 235। ক্রমিক সংখ্যা হল 92, এবং ভর সংখ্যা হল 235। আপনি অবিলম্বে একটি মৌলের নিউক্লিয়াস থেকে অন্য মৌলের পার্থক্য সম্পর্কে কথা বলতে পারেন। দ্বিতীয় আইসোটোপ: এছাড়াও ক্রমিক সংখ্যা 92, এবং ভর সংখ্যা 238। খুব প্রায়ই, যখন প্রশ্নেআইসোটোপ সম্পর্কে, বিশেষ করে ইউরেনিয়াম, কখনই সিরিয়াল নম্বর বলবেন না। তারা শুধু "ইউরেনিয়াম" বলে, রাসায়নিক উপাদানের নাম বল এবং তার ভর সংখ্যা বল - 238. বা ইউরেনিয়াম 235। আমরা এই বিষয়টি নিয়ে আলোচনা করছি এই সহজ কারণে যে আমরা জানি যে এই রাসায়নিক উপাদানটি আজ আমাদের দেশের শক্তির জন্য কতটা গুরুত্বপূর্ণ। সামগ্রিকভাবে বিশ্ব শক্তির জন্য সাধারণ।

পরবর্তী প্রশ্ন যা আমাদের স্পর্শ করতে হবে তা যা বলা হয়েছে তা অনুসরণ করে। এই কণাগুলো, এই নিউক্লিয়নগুলো কিভাবে নিউক্লিয়াসের ভিতরে রাখা হয়? আমরা বিভিন্ন রাসায়নিক উপাদানের নাম দিয়েছি, বিভিন্ন আইসোটোপ, বিশেষ করে ভারী মৌলের জন্য, যেখানে নিউক্লিয়ন, যেমন প্রোটন এবং নিউট্রন, অনেক। কিভাবে, কিভাবে তারা নিউক্লিয়াসের ভিতরে রাখা হয়? আমরা জানি যে অল্প দূরত্বের নিউক্লিয়াসে, নিউক্লিয়াসের আকার খুব, খুব ছোট, প্রচুর পরিমাণে নিউক্লিয়ন কণা সংগ্রহ করা যায়। কীভাবে এই নিউক্লিয়নগুলি এত ঘনভাবে, ঘনিষ্ঠভাবে ধরে রাখা হয়, কোন শক্তি দ্বারা? প্রকৃতপক্ষে, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের কারণে, এই কণাগুলিকে খুব দ্রুত বিচ্ছিন্ন, বিক্ষিপ্ত হতে হবে। আমরা জানি যে শুধুমাত্র বিপরীত চার্জই আকর্ষণ করে, বিপরীত চার্জে আধান করা কণা। যদি কণাগুলি একই নামের সাথে চার্জ করা হয় তবে এটি স্পষ্ট যে তাদের অবশ্যই বিকর্ষণ করতে হবে। নিউক্লিয়াসের ভিতরে প্রোটন থাকে। তারা ইতিবাচক চার্জ করা হয়. কার্নেলের আকার খুব ছোট। একই নিউক্লিয়াসে নিউট্রনও রয়েছে, যার মানে এমন শক্তি থাকতে হবে যা ঐ এবং অন্যান্য কণাকে একত্রে ধরে রাখে। এই শক্তিগুলিকে পারমাণবিক শক্তি বলা হয়। পারমাণবিক শক্তি হল আকর্ষণীয় শক্তি যা নিউক্লিয়নের মধ্যে কাজ করে. আমরা বলতে পারি যে এই বাহিনীর নিজস্ব বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

প্রথম যে সম্পত্তি সম্পর্কে আমাদের কথা বলতে হবে তা হল পারমাণবিক শক্তি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ শক্তি অতিক্রম করতে হবে.এবং এটি তাই, যখন তাদের নির্ধারণ করা সম্ভব হয়েছিল, তখন দেখা গেল যে তারা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ শক্তির চেয়ে 100 গুণ বেশি। আরেকটি খুব গুরুত্বপূর্ণ নোট হল যে পারমাণবিক বাহিনী অল্প দূরত্বে কাজ করে. উদাহরণস্বরূপ, 10 -15 মি - এটি কোরের ব্যাস, এই শক্তিগুলি কাজ করে। কিন্তু যত তাড়াতাড়ি নিউক্লিয়াসের আকার 10 -14 বৃদ্ধি পায়, যা বেশ কিছুটা বলে মনে হয়েছিল, এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে নিউক্লিয়াসটি অগত্যা ক্ষয় হবে। এই দূরত্বে, পারমাণবিক শক্তি আর সক্রিয় নয়। এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ শক্তিগুলি কাজ করতে থাকে এবং তারাই নিউক্লিয়াস ক্ষয় হওয়ার জন্য দায়ী।

পারমাণবিক শক্তি সম্পর্কে আরেকটি কথা বলা দরকার তা হল তারা কেন্দ্রীয় নয়, অর্থাৎ তারা এই কণাগুলিকে সংযোগকারী সরলরেখা বরাবর কাজ করে না। এবং নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রন উভয়ই প্রবেশ করার কারণে কণাটির চার্জ আছে কি না তার উপর পারমাণবিক শক্তি নির্ভর করে না। এই কণাগুলো একসাথে থাকে। সুতরাং, উপসংহার হল: এই কণাগুলি, নিউক্লিয়নগুলি নিউক্লিয়াসে ধারণ করে পারমাণবিক শক্তির কারণে, এবং এই শক্তিগুলি শুধুমাত্র নিউক্লিয়াসে কাজ করে। এটিও লক্ষ করা যায় যে পারমাণবিক স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে পারমাণবিক শক্তি গুরুত্বপূর্ণ। এই উপাদানটির অস্তিত্বের দীর্ঘায়ুর জন্য দায়ী। উপসংহারে, আমরা আরও একটি জিনিস নোট করতে পারি: যখন আমরা শক্তি সম্পর্কে কথা বলি, তখন এখানে অবিকল পারমাণবিক শক্তি প্রধান ভূমিকা পালন করবে। আমরা পরবর্তী পাঠে এই বিষয়ে কথা বলব। বিদায়।

পাঠের জন্য টাস্ক.

1. লোহার নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়ন গঠন নির্ণয় কর (নিউক্লিয়ন, প্রোটন, নিউট্রনের সংখ্যা)।

2. একটি রাসায়নিক উপাদানের একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে 22টি প্রোটন এবং 26টি নিউট্রন থাকে। এই রাসায়নিক উপাদানের নাম দিন।

3. নিউক্লিয়াসে দুটি নিউট্রনের মধ্যে মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া শক্তি অনুমান করুন। একটি নিউট্রনের ভর প্রায় 1.7 * 10 এর সমান -27 kg, 10 এর সমান নিউট্রনের মধ্যে দূরত্ব নিন -15 m, মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের মান হল 6.67 * 10-11 (N * m 2) / kg 2।

একটি পরমাণু একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস এবং পার্শ্ববর্তী ইলেকট্রন নিয়ে গঠিত। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের মাত্রা প্রায় 10 -14 ... 10 -15 মিটার (একটি পরমাণুর রৈখিক মাত্রা 10 -10 মিটার)।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস প্রাথমিক কণা দ্বারা গঠিত প্রোটন এবং নিউট্রন।নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন মডেলটি রাশিয়ান পদার্থবিদ D. D. Ivanenko দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল এবং পরবর্তীকালে V. Heisenberg দ্বারা বিকশিত হয়েছিল।

প্রোটন ( আর) একটি ইলেক্ট্রন এবং একটি বিশ্রাম ভরের সমান একটি ধনাত্মক চার্জ আছে t পি = 1.6726∙10 -27 কেজি 1836 মি e, কোথায় মি eইলেকট্রনের ভর। নিউট্রন ( nবিশ্রাম ভর সহ নিরপেক্ষ কণা মি n= 1.6749∙10 -27 কেজি 1839 t e ,. প্রোটন এবং নিউট্রনের ভর প্রায়শই অন্যান্য ইউনিটে প্রকাশ করা হয় - পারমাণবিক ভর এককে (a.m.u, একটি কার্বন পরমাণুর ভরের 1/12 সমান ভরের একক

) প্রোটন এবং নিউট্রনের ভর প্রায় একটি পারমাণবিক ভর এককের সমান। প্রোটন এবং নিউট্রন বলা হয় নিউক্লিয়ন(lat থেকে। নিউক্লিয়াস- কার্নেল)। একটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসে মোট নিউক্লিয়নের সংখ্যাকে ভর সংখ্যা বলে কিন্তু).

সম্পর্ক অনুসারে ভর সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায় আর= 1,4কিন্তু 1/3 10 -13 সেমি।

পরীক্ষাগুলি দেখায় যে নিউক্লিয়াসের তীক্ষ্ণ সীমানা নেই। নিউক্লিয়াসের কেন্দ্রে পারমাণবিক পদার্থের একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব রয়েছে এবং এটি কেন্দ্র থেকে ক্রমবর্ধমান দূরত্বের সাথে ধীরে ধীরে শূন্যে নেমে আসে। নিউক্লিয়াসের একটি সুনির্দিষ্ট সীমানা না থাকার কারণে, এর "ব্যাসার্ধ" কেন্দ্র থেকে দূরত্ব হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যেখানে পারমাণবিক পদার্থের ঘনত্ব অর্ধেক হয়ে যায়। বেশিরভাগ নিউক্লিয়ার জন্য গড় পদার্থের ঘনত্ব বন্টন শুধুমাত্র গোলাকার নয়। বেশিরভাগ নিউক্লিয়াস বিকৃত হয়। প্রায়শই নিউক্লিয়াস দীর্ঘায়িত বা চ্যাপ্টা উপবৃত্তাকার আকারে থাকে।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস বৈশিষ্ট্যযুক্ত চার্জজে,কোথায় জেডচার্জ নম্বরনিউক্লিয়াস, নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যার সমান এবং মেন্ডেলিভের উপাদানগুলির পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে রাসায়নিক উপাদানের ক্রমিক সংখ্যার সাথে মিলে যায়।

নিউক্লিয়াসকে নিরপেক্ষ পরমাণুর মতো একই প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:

, কোথায় এক্স- রাসায়নিক উপাদানের প্রতীক, জেডপারমাণবিক সংখ্যা (নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা), কিন্তু- ভর সংখ্যা (নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের সংখ্যা)। ভর সংখ্যা কিন্তুপারমাণবিক ভর ইউনিটে নিউক্লিয়াসের ভরের প্রায় সমান।

যেহেতু পরমাণু নিরপেক্ষ, তাই নিউক্লিয়াসের চার্জ জেডএকটি পরমাণুতে ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করে। ইলেকট্রনের সংখ্যা পরমাণুর রাজ্যের উপর বন্টনের উপর নির্ভর করে। পারমাণবিক চার্জ একটি প্রদত্ত রাসায়নিক উপাদানের সুনির্দিষ্টতা নির্ধারণ করে, যেমন, একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনের সংখ্যা, তাদের ইলেকট্রন শেলগুলির কনফিগারেশন, আন্তঃপরমাণু বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাত্রা এবং প্রকৃতি নির্ধারণ করে।

একই চার্জ সংখ্যা সহ নিউক্লিয়াস জেড, কিন্তু বিভিন্ন ভর সংখ্যা সহ কিন্তু(অর্থাৎ বিভিন্ন সংখ্যক নিউট্রন সহ N=A-Z)কে আইসোটোপ বলা হয়, এবং একই সঙ্গে নিউক্লিয়াস কিন্তু,কিন্তু ভিন্ন জেড-আইসোবার উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন ( জেড= l) তিনটি আইসোটোপ আছে: জ -প্রোটিয়াম ( জেড=l, N= 0), জ -ডিউটেরিয়াম ( জেড=l, এন= 1), জ -ট্রিটিয়াম ( জেড=l, এন\u003d 2), টিন - দশটি আইসোটোপ ইত্যাদি। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, একই রাসায়নিক উপাদানের আইসোটোপগুলির একই রাসায়নিক এবং প্রায় একই ভৌত বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

ই, MeV

শক্তির মাত্রা

এবং বোরন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের জন্য পর্যবেক্ষিত রূপান্তর

কোয়ান্টাম তত্ত্ব কঠোরভাবে শক্তির মানগুলিকে সীমাবদ্ধ করে যা নিউক্লিয়াসের উপাদান অংশগুলিতে থাকতে পারে। নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের সেটগুলি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট আইসোটোপের বৈশিষ্ট্যযুক্ত নির্দিষ্ট বিচ্ছিন্ন শক্তি অবস্থায় থাকতে পারে।

যখন একটি ইলেক্ট্রন উচ্চ থেকে নিম্ন শক্তির অবস্থায় পরিবর্তিত হয়, তখন শক্তির পার্থক্য ফোটন আকারে নির্গত হয়। এই ফোটনগুলির শক্তি বেশ কয়েকটি ইলেকট্রন ভোল্টের ক্রম অনুসারে। নিউক্লিয়াসের জন্য, স্তরের শক্তি প্রায় 1 থেকে 10 MeV এর মধ্যে থাকে। এই স্তরগুলির মধ্যে পরিবর্তনের সময়, খুব উচ্চ শক্তির ফোটন (γ-কোয়ান্টা) নির্গত হয়। চিত্রে এই ধরনের রূপান্তরগুলিকে চিত্রিত করতে। 6.1 নিউক্লিয়াসের প্রথম পাঁচটি শক্তি স্তর দেখায়

.উল্লম্ব রেখাগুলি পর্যবেক্ষিত রূপান্তর নির্দেশ করে৷ উদাহরণস্বরূপ, 1.43 MeV শক্তি সহ একটি γ-কোয়ান্টাম 3.58 MeV শক্তির একটি রাষ্ট্র থেকে 2.15 MeV শক্তি সহ একটি অবস্থায় নিউক্লিয়াস স্থানান্তরের সময় নির্গত হয়।

একটি পরমাণু একটি রাসায়নিক উপাদানের ক্ষুদ্রতম কণা যা তার সমস্ত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ধরে রাখে। একটি পরমাণু একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন নিয়ে গঠিত। যেকোনো রাসায়নিক উপাদানের নিউক্লিয়াসের চার্জ e দ্বারা Z এর গুণফলের সমান, যেখানে Z হল রাসায়নিক উপাদানের পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে এই মৌলের ক্রমিক সংখ্যা, e হল প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জের মান।

ইলেক্ট্রন- এটি একটি নেতিবাচক বৈদ্যুতিক চার্জ সহ একটি পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা e=1.6·10 -19 কুলম্ব, একটি প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জ হিসাবে নেওয়া হয়। ইলেকট্রন, নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘূর্ণায়মান, কে, এল, এম, ইত্যাদি ইলেকট্রন শেলগুলিতে অবস্থিত। কে হল নিউক্লিয়াসের সবচেয়ে কাছের শেল। একটি পরমাণুর আকার তার ইলেকট্রন শেলের আকার দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি পরমাণু ইলেকট্রন হারাতে পারে এবং একটি ধনাত্মক আয়ন হতে পারে, বা ইলেকট্রন অর্জন করতে পারে এবং একটি ঋণাত্মক আয়নে পরিণত হতে পারে। আয়নের চার্জ হারানো বা প্রাপ্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করে। একটি নিরপেক্ষ পরমাণুকে চার্জযুক্ত আয়নে পরিণত করার প্রক্রিয়াকে আয়নকরণ বলে।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস(পরমাণুর কেন্দ্রীয় অংশ) প্রাথমিক পারমাণবিক কণা নিয়ে গঠিত - প্রোটন এবং নিউট্রন। নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ পরমাণুর ব্যাসার্ধের চেয়ে প্রায় এক লক্ষ গুণ ছোট। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি। প্রোটন- এগুলি হল স্থিতিশীল প্রাথমিক কণা যার একটি ইউনিট ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ এবং ভর একটি ইলেকট্রনের ভরের চেয়ে 1836 গুণ বেশি। প্রোটন হল সবচেয়ে হালকা উপাদানের নিউক্লিয়াস, হাইড্রোজেন। নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা Z। নিউট্রনএকটি নিরপেক্ষ (বৈদ্যুতিক চার্জ না থাকা) প্রাথমিক কণা যার ভর একটি প্রোটনের ভরের খুব কাছাকাছি। যেহেতু নিউক্লিয়াসের ভর প্রোটন এবং নিউট্রনের ভর দিয়ে গঠিত, তাই একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা হল A - Z, যেখানে A হল একটি প্রদত্ত আইসোটোপের ভর সংখ্যা (দেখুন)। প্রোটন এবং নিউট্রন যেগুলি নিউক্লিয়াস তৈরি করে তাদের নিউক্লিয়ন বলে। নিউক্লিয়াসে, নিউক্লিয়নগুলি বিশেষ পারমাণবিক শক্তি দ্বারা আবদ্ধ।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসে শক্তির বিশাল ভাণ্ডার রয়েছে, যা পারমাণবিক বিক্রিয়ার সময় নির্গত হয়। নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া ঘটে যখন পারমাণবিক নিউক্লিয়াস প্রাথমিক কণার সাথে বা অন্যান্য উপাদানের নিউক্লিয়াসের সাথে যোগাযোগ করে। নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার ফলে নতুন নিউক্লিয়াস তৈরি হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি নিউট্রন একটি প্রোটনে রূপান্তরিত হতে পারে। এই ক্ষেত্রে, একটি বিটা কণা, অর্থাৎ, একটি ইলেকট্রন, নিউক্লিয়াস থেকে নির্গত হয়।

একটি প্রোটনের নিউক্লিয়াসে নিউট্রনে রূপান্তর দুটি উপায়ে করা যেতে পারে: হয় একটি ইলেক্ট্রনের ভরের সমান ভরযুক্ত একটি কণা, কিন্তু একটি ধনাত্মক চার্জ সহ, যাকে পজিট্রন (পজিট্রন ক্ষয়) বলা হয়, থেকে নির্গত হয় নিউক্লিয়াস, বা নিউক্লিয়াস নিকটতম কে-শেল (কে -ক্যাপচার) থেকে একটি ইলেকট্রন ক্যাপচার করে।

কখনও কখনও গঠিত নিউক্লিয়াসে অতিরিক্ত শক্তি থাকে (এটি উত্তেজিত অবস্থায় থাকে) এবং স্বাভাবিক অবস্থায় চলে গিয়ে আকারে অতিরিক্ত শক্তি ছেড়ে দেয়। তড়িচ্চুম্বকিয় বিকিরণখুব ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ। পারমাণবিক বিক্রিয়ার সময় নির্গত শক্তি কার্যত বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

একটি পরমাণু (গ্রীক পরমাণু - অবিভাজ্য) একটি রাসায়নিক উপাদানের ক্ষুদ্রতম কণা যার রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রতিটি উপাদান নির্দিষ্ট ধরণের পরমাণু দ্বারা গঠিত। একটি পরমাণুর কাঠামোর মধ্যে রয়েছে একটি ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ বহনকারী কার্নেল এবং নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত ইলেকট্রন (দেখুন) এর ইলেকট্রনিক শেল তৈরি করে। নিউক্লিয়াসের বৈদ্যুতিক চার্জের মান Z-e এর সমান, যেখানে e হল প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জ, ইলেকট্রনের চার্জের সমান (4.8 10 -10 e.-st. ইউনিট) এবং Z হল পারমাণবিক সংখ্যা রাসায়নিক উপাদানের পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে এই উপাদানটির (দেখুন।) যেহেতু একটি নন-আয়নাইজড পরমাণু নিরপেক্ষ, তাই এতে অন্তর্ভুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যাও Z-এর সমান। নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে (দেখুন। পারমাণবিক নিউক্লিয়াস) নিউক্লিয়ন, প্রাথমিক কণা রয়েছে যার ভর একটি ভরের চেয়ে প্রায় 1840 গুণ বেশি। ইলেক্ট্রন (সমান 9.1 10 - 28 গ্রাম), প্রোটন (দেখুন), ধনাত্মক চার্জযুক্ত, এবং চার্জহীন নিউট্রন (দেখুন)। নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নের সংখ্যাকে ভর সংখ্যা বলা হয় এবং A অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা, Z এর সমান, পরমাণুতে প্রবেশকারী ইলেকট্রনের সংখ্যা, ইলেকট্রনের খোলস এবং রাসায়নিকের গঠন নির্ধারণ করে। পরমাণুর বৈশিষ্ট্য। নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা A-Z। আইসোটোপগুলিকে একই মৌলের জাত বলা হয়, যেগুলির পরমাণুগুলি একে অপরের থেকে A ভর সংখ্যায় আলাদা, তবে একই Z আছে। সুতরাং, একটি মৌলের বিভিন্ন আইসোটোপের পরমাণুর নিউক্লিয়াসে বিভিন্ন সংখ্যক নিউট্রন থাকে। একই সংখ্যক প্রোটন। আইসোটোপ নির্ধারণ করার সময়, উপাদান প্রতীকের শীর্ষে ভর সংখ্যা A লেখা হয়, এবং নীচে পারমাণবিক সংখ্যা; উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেনের আইসোটোপগুলি চিহ্নিত করা হয়:

একটি পরমাণুর মাত্রা ইলেকট্রন শেলের মাত্রা দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং সকলের জন্য Z প্রায় 10 -8 সেমি। যেহেতু পরমাণুর সমস্ত ইলেকট্রনের ভর নিউক্লিয়াসের ভরের চেয়ে কয়েক হাজার গুণ কম, তাই এর ভর পরমাণু ভর সংখ্যার সমানুপাতিক। একটি প্রদত্ত আইসোটোপের একটি পরমাণুর আপেক্ষিক ভর কার্বন আইসোটোপ C 12 এর একটি পরমাণুর ভরের সাথে 12 একক হিসাবে নেওয়া হয় এবং একে আইসোটোপিক ভর বলা হয়। এটি সংশ্লিষ্ট আইসোটোপের ভর সংখ্যার কাছাকাছি হতে দেখা যাচ্ছে। একটি রাসায়নিক উপাদানের একটি পরমাণুর আপেক্ষিক ওজন হল আইসোটোপিক ওজনের গড় (একটি প্রদত্ত উপাদানের আইসোটোপের আপেক্ষিক প্রাচুর্য বিবেচনা করে) মান এবং একে পারমাণবিক ওজন (ভর) বলা হয়।

একটি পরমাণু একটি মাইক্রোস্কোপিক সিস্টেম, এবং এর গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি শুধুমাত্র কোয়ান্টাম তত্ত্বের সাহায্যে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, যা মূলত 20 শতকের 20 এর দশকে তৈরি করা হয়েছিল এবং একটি পারমাণবিক স্কেলে ঘটনা বর্ণনা করার উদ্দেশ্যে। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে মাইক্রোকণা - ইলেকট্রন, প্রোটন, পরমাণু ইত্যাদি - কর্পাসকুলার ছাড়াও রয়েছে তরঙ্গ বৈশিষ্ট্যবিভাজন এবং হস্তক্ষেপে উদ্ভাসিত। কোয়ান্টাম তত্ত্বে, তরঙ্গ ফাংশন (Ψ-ফাংশন) দ্বারা চিহ্নিত একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গ ক্ষেত্র মাইক্রো-বস্তুর অবস্থা বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। এই ফাংশনটি একটি মাইক্রো-অবজেক্টের সম্ভাব্য অবস্থার সম্ভাব্যতা নির্ধারণ করে, যেমন, এটি তার বৈশিষ্ট্যগুলির একটি বা অন্যটির প্রকাশের সম্ভাব্য সম্ভাবনাগুলিকে চিহ্নিত করে। স্থান এবং সময়ের মধ্যে Ψ ফাংশনের পরিবর্তনের নিয়ম (শ্রোডিঙ্গার সমীকরণ), যা এই ফাংশনটি খুঁজে পাওয়া সম্ভব করে, কোয়ান্টাম তত্ত্বে একই ভূমিকা পালন করে যেমন ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সে নিউটনের গতির নিয়ম। অনেক ক্ষেত্রে শ্রোডিঙ্গার সমীকরণের সমাধান সিস্টেমের বিচ্ছিন্ন সম্ভাব্য অবস্থার দিকে নিয়ে যায়। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, একটি পরমাণুর ক্ষেত্রে, ইলেকট্রনের জন্য তরঙ্গ ফাংশনগুলির একটি সিরিজ বিভিন্ন (পরিমাণযুক্ত) শক্তি মানগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রাপ্ত হয়। পরমাণুর শক্তির স্তরের সিস্টেম, কোয়ান্টাম তত্ত্বের পদ্ধতি দ্বারা গণনা করা হয়েছে, বর্ণালীবিদ্যায় উজ্জ্বল নিশ্চিতকরণ পেয়েছে। স্থল অবস্থা থেকে একটি পরমাণুর স্থানান্তর ঘটে যা সর্বনিম্ন শক্তি স্তর E 0 এর সাথে সম্পর্কিত যে কোনও উত্তেজিত অবস্থা E i এর সাথে ঘটে যখন শক্তির একটি নির্দিষ্ট অংশ E i - E 0 শোষিত হয়। একটি উত্তেজিত পরমাণু একটি কম উত্তেজিত বা স্থল অবস্থায় যায়, সাধারণত একটি ফোটন নির্গমনের সাথে। এই ক্ষেত্রে, ফোটন শক্তি hv দুটি অবস্থায় একটি পরমাণুর শক্তির মধ্যে পার্থক্যের সমান: hv= E i - E k যেখানে h হল প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক (6.62·10 -27 erg·sec), v হল ফ্রিকোয়েন্সি আলোর.

পারমাণবিক বর্ণালী ছাড়াও, কোয়ান্টাম তত্ত্ব পরমাণুর অন্যান্য বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করা সম্ভব করেছে। বিশেষত, ভ্যালেন্সি, রাসায়নিক বন্ধনের প্রকৃতি এবং অণুর গঠন ব্যাখ্যা করা হয়েছিল এবং উপাদানগুলির পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের তত্ত্ব তৈরি করা হয়েছিল।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস, নির্দিষ্ট সংখ্যক প্রোটন এবং নিউট্রন সহ কণার একটি শ্রেণী হিসাবে বিবেচিত, সাধারণত বলা হয় নিউক্লাইড.
কিছু বিরল ক্ষেত্রে, স্বল্পস্থায়ী বহিরাগত পরমাণু গঠিত হতে পারে, যেখানে অন্যান্য কণা নিউক্লিয়াসের পরিবর্তে নিউক্লিয়াস হিসেবে কাজ করে।

নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যাকে এর চার্জ নম্বর Z (\displaystyle Z) বলা হয় - এই সংখ্যাটি উপাদানের পর্যায় সারণীতে পরমাণুটি যে উপাদানটির অন্তর্গত তার অর্ডিন্যাল সংখ্যার সমান। নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা একটি নিরপেক্ষ পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলের গঠন এবং এইভাবে সংশ্লিষ্ট উপাদানের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা বলা হয় তার আইসোটোপিক সংখ্যা N (\displaystyle N)। একই সংখ্যক প্রোটন এবং বিভিন্ন সংখ্যক নিউট্রনের নিউক্লিয়াসকে আইসোটোপ বলে। নিউক্লিয়ায় একই সংখ্যক নিউট্রন কিন্তু ভিন্ন সংখ্যক প্রোটনকে আইসোটোন বলে। আইসোটোপ এবং আইসোটোন শব্দগুলি নির্দেশিত নিউক্লিয়াস ধারণকারী পরমাণুর সাথে সাথে একটি রাসায়নিক উপাদানের অ-রাসায়নিক জাতগুলিকে চিহ্নিত করতেও ব্যবহৃত হয়। একটি নিউক্লিয়াসে মোট নিউক্লিয়নের সংখ্যাকে এর ভর সংখ্যা A (\displaystyle A) ( A = N + Z (\displaystyle A=N+Z)) এবং পর্যায় সারণীতে নির্দেশিত একটি পরমাণুর গড় ভরের প্রায় সমান। একই ভর সংখ্যার কিন্তু ভিন্ন প্রোটন-নিউট্রন কম্পোজিশনের নিউক্লাইডগুলোকে আইসোবার বলে।

যেকোনো কোয়ান্টাম সিস্টেমের মতো, নিউক্লিয়াস একটি মেটাস্টেবল উত্তেজিত অবস্থায় থাকতে পারে এবং কিছু ক্ষেত্রে, এই জাতীয় অবস্থার জীবনকাল বছরের মধ্যে গণনা করা হয়। নিউক্লিয়াসের এই ধরনের উত্তেজিত অবস্থাকে নিউক্লিয়ার আইসোমার বলা হয়।

বিশ্বকোষীয় ইউটিউব

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন। পারমাণবিক শক্তি

নিউক্লিয়ার ফোর্স নিউক্লিয়াসে কণার শক্তি বাঁধাই ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াস চেইন বিক্রিয়ার ফিশন

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন পারমাণবিক শক্তি

রসায়ন. পরমাণুর গঠন: পারমাণবিক নিউক্লিয়াস। ফক্সফোর্ড অনলাইন লার্নিং সেন্টার

পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া

সাবটাইটেল

গল্প

চার্জযুক্ত কণার বিক্ষিপ্তকরণকে একটি পরমাণু ধরে নিয়ে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে যা একটি বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত একটি কেন্দ্রীয় বৈদ্যুতিক চার্জ নিয়ে গঠিত এবং সমান মাত্রার বিপরীত বিদ্যুতের একটি অভিন্ন গোলাকার বন্টন দ্বারা বেষ্টিত। পরমাণুর এই ধরনের কাঠামোর সাথে, α- এবং β-কণা, যখন তারা পরমাণুর কেন্দ্র থেকে কাছাকাছি দূরত্বে চলে যায়, তখন বড় বিচ্যুতি অনুভব করে, যদিও এই ধরনের বিচ্যুতির সম্ভাবনা কম।

এইভাবে, রাদারফোর্ড পারমাণবিক নিউক্লিয়াস আবিষ্কার করেছিলেন, সেই মুহুর্ত থেকে পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা শুরু হয়েছিল, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করে।

মৌলের স্থিতিশীল আইসোটোপ আবিষ্কারের পর, সবচেয়ে হালকা পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে সমস্ত নিউক্লিয়াসের কাঠামোগত কণার ভূমিকা দেওয়া হয়েছিল। 1920 সাল থেকে, হাইড্রোজেন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের একটি অফিসিয়াল শব্দ ছিল - প্রোটন। নিউক্লিয়াসের গঠনের মধ্যবর্তী প্রোটন-ইলেক্ট্রন তত্ত্বের পরে, যার অনেকগুলি স্পষ্ট ত্রুটি ছিল, প্রথমত, এটি নিউক্লিয়াসের স্পিন এবং চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির পরিমাপের পরীক্ষামূলক ফলাফলের বিরোধিতা করেছিল, 1932 সালে জেমস চ্যাডউইক একটি নতুন বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষ কণা আবিষ্কার করেছিলেন। , নিউট্রন বলা হয়। একই বছরে, ইভানেঙ্কো এবং, স্বাধীনভাবে, হাইজেনবার্গ নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন গঠন সম্পর্কে একটি অনুমান তুলে ধরেন। পরবর্তীতে, পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা এবং এর প্রয়োগের বিকাশের সাথে, এই অনুমানটি সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিত হয়েছিল।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠনের তত্ত্ব

পদার্থবিজ্ঞানের বিকাশের প্রক্রিয়ায়, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠনের জন্য বিভিন্ন অনুমান সামনে রাখা হয়েছিল; যাইহোক, তাদের প্রত্যেকেই পারমাণবিক বৈশিষ্ট্যের একটি সীমিত সেট বর্ণনা করতে সক্ষম। কিছু মডেল পারস্পরিক একচেটিয়া হতে পারে।

সবচেয়ে বিখ্যাত হল নিম্নলিখিত:

• নিউক্লিয়াসের ড্রপ মডেলটি 1936 সালে নিলস বোর দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল।
• শেল-মডেল-নিউক্লিয়াস - XX শতাব্দীর 30-এর দশকে প্রস্তাবিত।
• সাধারণীকৃত বোহর-মোটেলসন মডেল
• ক্লাস্টার কার্নেল মডেল
• নিউক্লিয়ন অ্যাসোসিয়েশনের মডেল
• সুপারফ্লুইড কোর মডেল
• নিউক্লিয়াসের পরিসংখ্যানগত মডেল

পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা

পারমাণবিক নিউক্লিয়ার চার্জ প্রথম 1913 সালে হেনরি মোসেলি দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল। বিজ্ঞানী একটি নির্দিষ্ট ধ্রুবক Z (\displaystyle Z) এর উপর এক্স-রে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নির্ভরতার দ্বারা তার পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণকে ব্যাখ্যা করেছেন, যা একটি উপাদান থেকে উপাদানে পরিবর্তিত হয় এবং হাইড্রোজেনের জন্য একটি সমান:

1 / λ = a Z − b (\displaystyle (\sqrt (1/\lambda ))=aZ-b), কোথায়

A (\displaystyle a) এবং b (\displaystyle b) ধ্রুবক।

যেখান থেকে মোসেলি উপসংহারে এসেছিলেন যে তার পরীক্ষায় পাওয়া পারমাণবিক ধ্রুবক, যা বৈশিষ্ট্যযুক্ত এক্স-রে বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ধারণ করে এবং মৌলের ক্রমিক সংখ্যার সাথে মিলে যায়, শুধুমাত্র পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের চার্জ হতে পারে, যা পরিচিত হয় আইন-মোসেলি .

ওজন

নিউট্রনের সংখ্যার পার্থক্যের কারণে A − Z (\displaystyle A-Z)একটি উপাদানের আইসোটোপের বিভিন্ন ভর রয়েছে M (A , Z) (\ ডিসপ্লেস্টাইল M(A, Z)), যা কার্নেলের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানে, নিউক্লিয়াসের ভর সাধারণত পারমাণবিক-ইউনিট-ভরসে পরিমাপ করা হয় ( ক খাওয়া.), এক জন্য ক. e. m. 12 C নিউক্লাইডের ভরের 1/12 নিন। এটি লক্ষ করা উচিত যে সাধারণত একটি নিউক্লাইডের জন্য যে মানক ভর দেওয়া হয় তা একটি নিরপেক্ষ পরমাণুর ভর। নিউক্লিয়াসের ভর নির্ধারণের জন্য, পরমাণুর ভর থেকে সমস্ত ইলেকট্রনের ভরের যোগফল বিয়োগ করা প্রয়োজন (যদি আমরা নিউক্লিয়াসের সাথে ইলেকট্রনের বাঁধন শক্তিকেও বিবেচনা করি তবে আরও সঠিক মান পাওয়া যাবে) .

উপরন্তু, পারমাণবিক পদার্থবিদ্যায়, শক্তি-সমতুল্য-ভর প্রায়ই ব্যবহৃত হয়। আইনস্টাইন সম্পর্ক অনুসারে, ভর M (\displaystyle M) এর প্রতিটি মান মোট শক্তির সাথে মিলে যায়:

E = M c 2 (\displaystyle E=Mc^(2)), যেখানে c (\displaystyle c) হল ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি।

অনুপাত ক. e.m এবং এর শক্তি জুলে সমতুল্য:

E 1 = 1. 660539 ⋅ 10 − 27 ⋅ (2. 997925 ⋅ 10 8) 2 = 1 . 492418 ⋅ 10 − 10 (\displaystyle E_(1)=1.660\c\t(do72720^t) cdot 10^(8))^(2)=1.492418\cdot 10^(-10)), E 1 = 931 , 494 (\displaystyle E_(1)=931,494).

ব্যাসার্ধ

ভারী নিউক্লিয়াসের ক্ষয় বিশ্লেষণ রাদারফোর্ডের অনুমানকে পরিমার্জিত করেছে এবং একটি সরল সম্পর্ক দ্বারা ভর সংখ্যার সাথে নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধকে যুক্ত করেছে:

R = r 0 A 1 / 3 (\displaystyle R=r_(0)A^(1/3)),

যেখানে একটি ধ্রুবক।

যেহেতু মূল ব্যাসার্ধটি সম্পূর্ণরূপে জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য নয় এবং এটি প্রাথমিকভাবে পারমাণবিক শক্তির কর্মের ব্যাসার্ধের সাথে যুক্ত, তাই r 0 (\displaystyle r_(0)) এর মান প্রক্রিয়াটির উপর নির্ভর করে, যার বিশ্লেষণের সময় মান R ( \displaystyle R), গড় মান r 0 = 1 , 23 ⋅ 10 − 15 (\displaystyle r_(0)=1.23\cdot 10^(-15)) m, এইভাবে মিটারে মূল ব্যাসার্ধ:

R = 1 , 23 ⋅ 10 − 15 A 1 / 3 (\displaystyle R=1,23\cdot 10^(-15)A^(1/3))।

কার্নেল মুহূর্ত

এটি তৈরি করা নিউক্লিয়নগুলির মতো, নিউক্লিয়াসের নিজস্ব মুহূর্ত রয়েছে।

স্পিন

যেহেতু নিউক্লিয়নের নিজস্ব যান্ত্রিক মুহূর্ত, বা স্পিন, সমান 1/2 (\displaystyle 1/2), তারপর নিউক্লিয়াসেরও যান্ত্রিক মুহূর্ত থাকতে হবে। এছাড়াও, নিউক্লিয়নগুলি কক্ষপথের গতিতে নিউক্লিয়াসে অংশগ্রহণ করে, যা প্রতিটি নিউক্লিয়নের ভরবেগের একটি নির্দিষ্ট মুহূর্ত দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। অরবিটাল মুহূর্ত শুধুমাত্র পূর্ণসংখ্যার মান নেয় ℏ (\displaystyle \hbar ) (Dirac এর ধ্রুবক)। নিউক্লিয়নের সমস্ত যান্ত্রিক মুহূর্ত, উভয় স্পিন এবং অরবিটাল, বীজগাণিতিকভাবে যোগ করা হয় এবং নিউক্লিয়াসের স্পিন গঠন করে।

নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের সংখ্যা খুব বেশি হতে পারে তা সত্ত্বেও, নিউক্লিয়াসের স্পিনগুলি সাধারণত ছোট এবং পরিমাণে কয়েক ℏ (\displaystyle \hbar ) এর বেশি হয় না, যা নিউক্লিয়নের মিথস্ক্রিয়াটির অদ্ভুততা দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। একই নামের। সমস্ত জোড়যুক্ত প্রোটন এবং নিউট্রন কেবলমাত্র এমনভাবে যোগাযোগ করে যে তাদের স্পিন একে অপরকে বাতিল করে, অর্থাৎ, জোড়া সর্বদা সমান্তরাল স্পিনগুলির সাথে যোগাযোগ করে। একটি জোড়ার মোট কক্ষপথের ভরবেগও সবসময় শূন্য থাকে। ফলস্বরূপ, নিউক্লিয়াস গঠিত জোড় সংখ্যাপ্রোটন এবং নিউট্রনের জোড় সংখ্যার কোন যান্ত্রিক গতি নেই। অ-শূন্য স্পিনগুলি শুধুমাত্র নিউক্লিয়াসের জন্য বিদ্যমান যেগুলির গঠনে জোড়াবিহীন নিউক্লিয়ন রয়েছে, এই জাতীয় নিউক্লিয়নের স্পিন তার নিজস্ব অরবিটাল ভরবেগে যুক্ত হয় এবং এর কিছু অর্ধ-পূর্ণসংখ্যা মান রয়েছে: 1/2, 3/2, 5/2। বিজোড়-বিজোড় রচনার নিউক্লিয়াসের পূর্ণসংখ্যা স্পিন রয়েছে: 1, 2, 3, ইত্যাদি।

চৌম্বক মুহূর্ত

চৌম্বকীয় মুহূর্তের উপস্থিতির কারণে ঘূর্ণনের পরিমাপ সম্ভব হয়েছে। এগুলি ম্যাগনেটনে পরিমাপ করা হয় এবং বিভিন্ন নিউক্লিয়াসের জন্য তারা -2 থেকে +5 পারমাণবিক চুম্বক। নিউক্লিয়নগুলির তুলনামূলকভাবে বড় ভরের কারণে, নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি ইলেকট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের তুলনায় খুব ছোট, তাই তাদের পরিমাপ করা অনেক বেশি কঠিন। স্পিনগুলির মতো, চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি বর্ণালী পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা হয়, সবচেয়ে নির্ভুল হল পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন পদ্ধতি।

জোড়-জোড়ের চৌম্বকীয় মুহূর্ত, ঘূর্ণনের মতো, শূন্যের সমান। জোড়াবিহীন নিউক্লিয়নের সাথে নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি এই নিউক্লিয়নের অন্তর্নিহিত মুহূর্ত এবং জোড়াহীন প্রোটনের কক্ষপথের গতির সাথে যুক্ত মুহূর্ত দ্বারা গঠিত হয়।

বৈদ্যুতিক চতুষ্পদ মুহূর্ত

একতার চেয়ে বেশি বা সমান স্পিন সহ পারমাণবিক নিউক্লিয়ায় অ-শূন্য চতুর্ভুজ মুহূর্ত থাকে, যা নির্দেশ করে যে তারা ঠিক গোলাকার নয়। স্পিন অক্ষ (ফুসিফর্ম বডি) বরাবর নিউক্লিয়াস প্রসারিত হলে কোয়াড্রপোল মোমেন্টে একটি প্লাস চিহ্ন থাকে এবং একটি বিয়োগ চিহ্ন থাকে যদি নিউক্লিয়াসটি স্পিন অক্ষের (লেন্টিকুলার বডি) সাথে লম্বভাবে প্রসারিত হয়। ধনাত্মক এবং নেতিবাচক চতুর্ভুজ মুহূর্তগুলির সাথে নিউক্লিয়াস পরিচিত। নিউক্লিয়াস দ্বারা সৃষ্ট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে গোলাকার প্রতিসাম্যের অনুপস্থিতির কারণে পারমাণবিক ইলেকট্রনের অতিরিক্ত শক্তি স্তর তৈরি হয় এবং পরমাণুর বর্ণালীতে হাইপারফাইন কাঠামোর রেখা দেখা দেয়, যার মধ্যকার দূরত্বগুলি চতুর্ভুজের উপর নির্ভর করে। মুহূর্ত

বন্ড শক্তি

মূল স্থিতিশীলতা

50-60-এর চেয়ে বেশি বা কম ভর সংখ্যার নিউক্লাইডের জন্য গড় বাঁধাই শক্তি হ্রাস পায় এই সত্য থেকে, এটি অনুসরণ করে যে ছোট A (\displaystyle A) যুক্ত নিউক্লিয়াসের জন্য ফিউশন প্রক্রিয়া শক্তিশালীভাবে অনুকূল - থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন, যা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে ভর সংখ্যায়, এবং বড় A (\displaystyle A)-এর সাথে নিউক্লিয়াসের জন্য - বিভাজন প্রক্রিয়া। বর্তমানে, এই দুটি প্রক্রিয়া, যা শক্তির মুক্তির দিকে পরিচালিত করে, সম্পাদিত হয়েছে, পরেরটি আধুনিক পারমাণবিক শক্তির ভিত্তি এবং পূর্ববর্তীটি বিকাশাধীন।

বিশদ গবেষণায় দেখা গেছে যে নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্বও পরামিতির উপর উল্লেখযোগ্যভাবে নির্ভর করে N/Z (\displaystyle N/Z)- নিউট্রন এবং প্রোটনের সংখ্যার অনুপাত। সবচেয়ে স্থিতিশীল নিউক্লিয়াসের গড় N / Z ≈ 1 + 0.015A 2 / 3 (\displaystyle N/Z\ প্রায় 1+0.015A^(2/3)), তাই হালকা নিউক্লাইডের নিউক্লিয়াস সবচেয়ে স্থিতিশীল N ≈ Z (\displaystyle N\প্রায় Z), এবং ভর সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে প্রোটনের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ আরও বেশি লক্ষণীয় হয়ে ওঠে এবং স্থিতিশীলতা অঞ্চলের দিকে সরে যায় N > Z (\displaystyle N>Z)(ব্যাখ্যামূলক চিত্র দেখুন).

যদি আমরা প্রকৃতিতে পাওয়া স্থিতিশীল নিউক্লাইডের সারণীটি দেখি, তাহলে আমরা Z (\displaystyle Z) এবং N (\displaystyle N) এর জোড় এবং বিজোড় মান অনুসারে তাদের বন্টনের দিকে মনোযোগ দিতে পারি। এই পরিমাণের বিজোড় মান সহ সমস্ত নিউক্লিয়াস হল হালকা নিউক্লাইডের নিউক্লিয়াস 1 2 H (\displaystyle ()_(1)^(2)(\textrm (H))), 3 6 Li (\displaystyle ()_(3)^(6)(\textrm (Li))), 5 10 B (\displaystyle ()_(5)^(10)(\textrm (B))), 7 14 N (\displaystyle ()_(7)^(14)(\textrm (N))). বিজোড় A সহ আইসোবারগুলির মধ্যে, একটি নিয়ম হিসাবে, শুধুমাত্র একটি স্থিতিশীল। জোড় A (\displaystyle A) এর ক্ষেত্রে প্রায়শই দুটি, তিন বা ততোধিক স্থিতিশীল আইসোবার থাকে, অতএব, সবচেয়ে স্থিতিশীলগুলি জোড়-জোড়, সর্বনিম্ন - বিজোড়-বিজোড়। এই ঘটনাটি নির্দেশ করে যে নিউট্রন এবং প্রোটন উভয়ই সমান্তরাল স্পিনগুলির সাথে জোড়ায় জোড়ায় থাকে, যা উপরে বর্ণিত A (\displaystyle A) এর বিপরীতে বাঁধাই শক্তির মসৃণতাকে ভেঙে দেয়।

এইভাবে, প্রোটন বা নিউট্রনের সংখ্যার সমতা স্থিতিশীলতার একটি নির্দিষ্ট মার্জিন তৈরি করে, যা বেশ কয়েকটি স্থিতিশীল নিউক্লাইডের অস্তিত্বের সম্ভাবনার দিকে পরিচালিত করে, যথাক্রমে আইসোটোপের জন্য নিউট্রনের সংখ্যা এবং আইসোটনের জন্য প্রোটনের সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য। এছাড়াও, ভারী নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে নিউট্রনের সংখ্যার সমতা নিউট্রনের প্রভাবে তাদের বিদারণের ক্ষমতা নির্ধারণ করে।

পারমাণবিক শক্তি

নিউক্লিয়ার ফোর্স হল সেই ফোর্স যা নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়ন ধারণ করে, যেগুলো বৃহৎ আকর্ষনীয় শক্তি যা শুধুমাত্র ছোট দূরত্বে কাজ করে। তাদের স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার সাথে পারমাণবিক শক্তিগুলিকে একটি বিনিময় চরিত্র বরাদ্দ করা হয় (পাই-মেসনগুলির সাহায্যে)। পারমাণবিক শক্তি ঘূর্ণনের উপর নির্ভর করে, বৈদ্যুতিক চার্জের উপর নির্ভর করে না এবং কেন্দ্রীয় শক্তি নয়।

কার্নেল স্তর

মুক্ত কণার বিপরীতে, যার জন্য শক্তি যে কোনো মান গ্রহণ করতে পারে (তথাকথিত অবিচ্ছিন্ন-বর্ণালী), আবদ্ধ কণা (অর্থাৎ, কণা যেগুলি গতিসম্পর্কিত শক্তিযা সম্ভাবনার পরম মানের চেয়ে কম), কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুসারে, শুধুমাত্র নির্দিষ্ট বিচ্ছিন্ন শক্তির মান, তথাকথিত বিযুক্ত বর্ণালী সহ রাজ্যে হতে পারে। যেহেতু নিউক্লিয়াস আবদ্ধ নিউক্লিয়নগুলির একটি সিস্টেম, এটির একটি পৃথক শক্তি বর্ণালী রয়েছে। এটি সাধারণত তার সর্বনিম্ন শক্তি অবস্থায় থাকে, বলা হয় প্রধান. যদি শক্তি নিউক্লিয়াসে স্থানান্তরিত হয় তবে এটি পরিণত হবে উত্তেজিত অবস্থা.

প্রথম অনুমানে নিউক্লিয়াসের শক্তি স্তরের অবস্থান:

D = a e − b E ∗ (\displaystyle D=ae^(-b(\sqrt (E^(*))))), কোথায়:

D (\displaystyle D) - স্তরের মধ্যে গড় দূরত্ব,

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন এবং বৈশিষ্ট্য.

সহজতম পরমাণুর নিউক্লিয়াস - হাইড্রোজেন পরমাণু - প্রোটন নামে একটি প্রাথমিক কণা নিয়ে গঠিত। অন্যান্য সমস্ত পরমাণুর নিউক্লিয়াস দুটি ধরণের প্রাথমিক কণা নিয়ে গঠিত - প্রোটন এবং নিউট্রন। এই কণাগুলোকে নিউক্লিয়ন বলা হয়।

প্রোটন . প্রোটোনো (p) এর চার্জ +e এবং ভর রয়েছে

m p = 938.28 MeV

তুলনা করার জন্য, আমরা নির্দেশ করি যে একটি ইলেকট্রনের ভর সমান

m e = 0.511 MeV

এটি তুলনা থেকে অনুসরণ করে যে m p = 1836m e

প্রোটনের একটি স্পিন অর্ধেক (s=) এর সমান এবং এর নিজস্ব চৌম্বক মোমেন্ট রয়েছে

চুম্বকীয় মুহূর্তের একককে নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটন বলে। প্রোটন এবং ইলেক্ট্রন ভরের তুলনা থেকে, এটি অনুসরণ করে যে μi বোহর ম্যাগনেটন μb এর চেয়ে 1836 গুণ ছোট। ফলস্বরূপ, প্রোটনের অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় মুহূর্ত ইলেক্ট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তের চেয়ে প্রায় 660 গুণ কম।

নিউট্রন . নিউট্রন (n) 1932 সালে একজন ইংরেজ পদার্থবিদ আবিষ্কার করেছিলেন

ডি. চ্যাডউইক। এই কণার বৈদ্যুতিক চার্জ শূন্য, এবং ভর

m n = 939.57 MeV

প্রোটন ভরের খুব কাছাকাছি। নিউট্রন এবং প্রোটন ভরের পার্থক্য (m n –m p)

হল 1.3 MeV, অর্থাৎ 2.5 আমি

নিউট্রনের একটি স্পিন অর্ধেক (s=) এর সমান এবং (একটি বৈদ্যুতিক চার্জের অনুপস্থিতি সত্ত্বেও) এর নিজস্ব চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে

μn = - 1.91μ i

(বিয়োগ চিহ্নটি নির্দেশ করে যে অভ্যন্তরীণ যান্ত্রিক এবং চৌম্বকীয় মুহূর্তের দিকগুলি বিপরীত)। এই আশ্চর্যজনক ঘটনার ব্যাখ্যা পরে দেওয়া হবে।

লক্ষ্য করুন যে উচ্চ মাত্রার নির্ভুলতার সাথে μp এবং μn এর পরীক্ষামূলক মানের অনুপাত - 3/2 এর সমান। তাত্ত্বিকভাবে এমন একটি মান প্রাপ্ত হওয়ার পরেই এটি লক্ষ্য করা গেছে।

মুক্ত অবস্থায়, নিউট্রন অস্থির (তেজস্ক্রিয়) - এটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, একটি প্রোটনে পরিণত হয় এবং একটি ইলেক্ট্রন (ই -) এবং একটি অ্যান্টিনিউট্রিনো নামক আরেকটি কণা নির্গত করে।

. অর্ধ-জীবন (অর্থাৎ, নিউট্রনের মূল সংখ্যার অর্ধেক ক্ষয় হতে যে সময় লাগে) প্রায় 12 মিনিট। ক্ষয় স্কিম নিম্নলিখিত হিসাবে লেখা যেতে পারে:

অ্যান্টিনিউট্রিনোর বাকি ভর শূন্য। একটি নিউট্রনের ভর একটি প্রোটনের ভরের চেয়ে 2.5 m e বেশি। ফলস্বরূপ, নিউট্রনের ভর সমীকরণের ডানদিকে প্রদর্শিত কণার মোট ভরকে 1.5m e, অর্থাৎ 0.77 MeV দ্বারা এই শক্তি একটি নিউট্রনের ক্ষয়ের সময় নির্গত হয় ফলে কণার গতিশক্তির আকারে।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্য . পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল চার্জ সংখ্যা Z। এটি প্রোটন সংখ্যার সমান যা নিউক্লিয়াস তৈরি করে এবং এর চার্জ নির্ধারণ করে, যা + Z e এর সমান। Z সংখ্যাটি মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে একটি রাসায়নিক উপাদানের ক্রমিক সংখ্যা নির্ধারণ করে। তাই একে নিউক্লিয়াসের পারমাণবিক সংখ্যাও বলা হয়।

নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের সংখ্যা (অর্থাৎ প্রোটন এবং নিউট্রনের মোট সংখ্যা) A অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং নিউক্লিয়াসের ভর সংখ্যা বলা হয়। নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা N=A–Z।

প্রতীকটি নিউক্লিয়াস নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়

যেখানে X হল মৌলের রাসায়নিক প্রতীক। উপরের বাম দিকে ভর সংখ্যা, নীচে বাম দিকে রয়েছে পারমাণবিক সংখ্যা (শেষ আইকনটি প্রায়শই বাদ দেওয়া হয়)। কখনও কখনও ভর সংখ্যা বাম দিকে নয়, রাসায়নিক উপাদান প্রতীকের ডানদিকে লেখা হয়

একই Z যুক্ত নিউক্লিয়াস কিন্তু ভিন্ন A বলা হয় আইসোটোপ. বেশিরভাগ রাসায়নিক উপাদানের বেশ কয়েকটি স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেনের তিনটি স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে:

, টিনের দশ আছে, ইত্যাদি।

হাইড্রোজেনের তিনটি আইসোটোপ রয়েছে:

- সাধারণ হাইড্রোজেন, বা প্রোটিয়াম (Z=1, N=0),

- ভারী হাইড্রোজেন, বা ডিউটেরিয়াম (Z=1, N=1),

- ট্রিটিয়াম (Z=1, N=2)।

প্রোটিয়াম এবং ডিউটেরিয়াম স্থিতিশীল, ট্রিটিয়াম তেজস্ক্রিয়।

একই ভর সংখ্যার নিউক্লিয়াসকে A বলা হয় আইসোবার. একটি উদাহরণ হল

এবং

. একই সংখ্যক নিউট্রন বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসকে N = A–Z বলা হয় আইসোটন (

,

অবশেষে, একই Z এবং A সহ তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস আছে, যা অর্ধ-জীবনে ভিন্ন। তাদের ডাকা হয় আইসোমার. উদাহরণস্বরূপ, নিউক্লিয়াসের দুটি আইসোমার রয়েছে

, তাদের একজনের অর্ধ-জীবন 18 মিনিট, অন্যটির - 4.4 ঘন্টা।

প্রায় 1500 নিউক্লিয়াস পরিচিত, Z, বা A, বা উভয় ক্ষেত্রেই ভিন্ন। এই নিউক্লিয়াসের প্রায় 1/5 স্থিতিশীল, বাকিগুলি তেজস্ক্রিয়। অনেক নিউক্লিয়াস পারমাণবিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত করা হয়েছিল।

টেকনেটিয়াম (Tc, Z = 43) এবং প্রোমিথিয়াম (Pm, Z = 61) বাদ দিয়ে 1 থেকে 92 পর্যন্ত পারমাণবিক সংখ্যা Z সহ উপাদানগুলি প্রকৃতিতে পাওয়া যায়। প্লুটোনিয়াম (Pu, Z = 94), কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত করার পরে, প্রাকৃতিক খনিজ - রজন মিশ্রণে নগণ্য পরিমাণে পাওয়া গেছে। বাকি ট্রান্সুরেনিয়াম (অর্থাৎ, ট্রান্সুরেনিয়াম) উপাদান (cZ 93 থেকে 107 পর্যন্ত) বিভিন্ন পারমাণবিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত করা হয়েছিল।

ট্রান্সুরেনিয়াম উপাদান কিউরিয়াম (96 সেমি), আইনস্টাইনিয়াম (99 Es), ফার্মিয়াম (100 Fm) এবং মেন্ডেলেভিয়াম (101 Md) বিশিষ্ট বিজ্ঞানীদের সম্মানে নামকরণ করা হয়েছিল II। এবং এম. কুরি, এ. আইনস্টাইন, জেড. ফার্মি এবং ডি.আই. মেন্ডেলিভ। লরেন্সিয়াম (103 Lw) সাইক্লোট্রনের উদ্ভাবক, ই. লরেন্সের নামে নামকরণ করা হয়েছে। Kurchatovy (104 Ku) অসামান্য পদার্থবিজ্ঞানী I.V এর সম্মানে এর নাম পেয়েছেন। Kurchatov.

কুরচাটোভিয়াম এবং 106 এবং 107 মৌল সহ কিছু ট্রান্সুরেনিয়াম উপাদান, বিজ্ঞানী ডুবনার জয়েন্ট ইনস্টিটিউট ফর নিউক্লিয়ার রিসার্চের পরমাণু প্রতিক্রিয়ার পরীক্ষাগারে প্রাপ্ত করেছিলেন।

এন.এন. ফ্লেরভ এবং তার কর্মীরা।

মূল মাপ . প্রথম অনুমানে, নিউক্লিয়াসটিকে একটি গোলক হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যার ব্যাসার্ধটি সূত্র দ্বারা বেশ সঠিকভাবে নির্ধারিত হয়

(ফার্মি হল পারমাণবিক পদার্থবিদ্যায় ব্যবহৃত দৈর্ঘ্যের এককের নাম, সমান

10 -13 সেমি)। এটি সূত্র থেকে অনুসৃত হয় যে নিউক্লিয়াসের আয়তন নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নের সংখ্যার সমানুপাতিক। সুতরাং, সমস্ত নিউক্লিয়াসে পদার্থের ঘনত্ব প্রায় একই।

নিউক্লিয়াসের স্পিন . নিউক্লিয়নের ঘূর্ণনগুলি নিউক্লিয়াসের ফলের ঘূর্ণনের সাথে যোগ করে। নিউক্লিয়নের স্পিন 1/2। অতএব, পারমাণবিক ঘূর্ণনের কোয়ান্টাম সংখ্যা একটি বিজোড় সংখ্যার নিউক্লিয়নের জন্য অর্ধ-পূর্ণসংখ্যা হবে এবং একটি জোড় A-এর জন্য পূর্ণসংখ্যা বা শূন্য হবে। নিউক্লিয়াস J-এর স্পিনগুলি কয়েক এককের বেশি হবে না। এটি ইঙ্গিত দেয় যে নিউক্লিয়াসের বেশিরভাগ নিউক্লিয়নের ঘূর্ণনগুলি পরস্পরকে বাতিল করে, বিরোধী সমান্তরাল। সমস্ত জোড়-সম নিউক্লিয়াস (অর্থাৎ, জোড় সংখ্যক প্রোটন এবং জোড় সংখ্যক নিউট্রন সহ একটি নিউক্লিয়াস) শূন্য স্পিন আছে।

নিউক্লিয়াস M J এর যান্ত্রিক মুহূর্তটি ইলেকট্রন শেলের সাথে যোগ করা হয়

M F পরমাণুর মোট কৌণিক ভরবেগে, যা কোয়ান্টাম সংখ্যা F দ্বারা নির্ধারিত হয়।

ইলেক্ট্রন এবং নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় মুহুর্তের মিথস্ক্রিয়া এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে পরমাণুর অবস্থাগুলি বিভিন্ন পারস্পরিক অভিযোজনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এম জে এবং

(অর্থাৎ বিভিন্ন F) এর সামান্য ভিন্ন শক্তি আছে। μ L এবং μ S মুহূর্তগুলির মিথস্ক্রিয়া বর্ণালীর সূক্ষ্ম গঠন নির্ধারণ করে। মিথস্ক্রিয়াμ J এবং পারমাণবিক স্পেকট্রার হাইপারফাইন গঠন নির্ধারণ করা হয়। হাইপারফাইন কাঠামোর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ বর্ণালী রেখাগুলির বিভাজন এতই ছোট (একটি অ্যাংস্ট্রমের কয়েকশতাংশের ক্রম অনুসারে) যে এটি কেবলমাত্র সর্বোচ্চ সমাধান ক্ষমতার যন্ত্রগুলির সাথে লক্ষ্য করা যায়।

তেজস্ক্রিয় দূষণের একটি বৈশিষ্ট্য, অন্যান্য দূষণকারী দ্বারা দূষণের বিপরীতে, এটি রেডিওনিউক্লাইড (দূষণকারী) নয় যা মানুষ এবং পরিবেশগত বস্তুর উপর ক্ষতিকারক প্রভাব ফেলে, তবে এটি যে বিকিরণটির উত্স।

যাইহোক, এমন কিছু ক্ষেত্রে রয়েছে যখন একটি রেডিওনিউক্লাইড একটি বিষাক্ত উপাদান। উদাহরণস্বরূপ, চেরনোবিল পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনার পর পরিবেশপ্লুটোনিয়াম 239, 242 পু পারমাণবিক জ্বালানীর কণা দিয়ে বের করে দেওয়া হয়েছিল। প্লুটোনিয়াম একটি আলফা নির্গমনকারী এবং এটি শরীরে প্রবেশ করার সময় একটি উল্লেখযোগ্য বিপদ সৃষ্টি করে, প্লুটোনিয়াম নিজেই একটি বিষাক্ত উপাদান।

এই কারণে, পরিমাণগত সূচকের দুটি গ্রুপ ব্যবহার করা হয়: 1) রেডিয়োনুক্লাইডের বিষয়বস্তু মূল্যায়ন করতে এবং 2) একটি বস্তুর উপর বিকিরণের প্রভাব মূল্যায়ন করতে।
কার্যকলাপ- বিশ্লেষিত বস্তুতে রেডিওনুক্লাইডের বিষয়বস্তুর একটি পরিমাণগত পরিমাপ। কার্যকলাপ প্রতি ইউনিট সময় পরমাণুর তেজস্ক্রিয় ক্ষয় সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়। ক্রিয়াকলাপের SI একক হল Becquerel (Bq) প্রতি সেকেন্ডে এক বিচ্ছিন্নতার সমান (1Bq = 1 ক্ষয়/সেকেন্ড)। কখনও কখনও একটি অফ-সিস্টেম কার্যকলাপ পরিমাপ ইউনিট ব্যবহার করা হয় - Curie (Ci); 1Ci = 3.7 × 1010 Bq।

বিকিরণ ডোজএকটি বস্তুর উপর বিকিরণের প্রভাবের একটি পরিমাণগত পরিমাপ।
যে কারণে একটি বস্তুর উপর বিকিরণের প্রভাব মূল্যায়ন করা যেতে পারে বিভিন্ন স্তর: ভৌত, রাসায়নিক, জৈবিক; পৃথক অণু, কোষ, টিস্যু বা জীব ইত্যাদির স্তরে, বিভিন্ন ধরণের ডোজ ব্যবহার করা হয়: শোষিত, কার্যকর সমতুল্য, এক্সপোজার।

সময়ের সাথে সাথে বিকিরণের ডোজ পরিবর্তনের মূল্যায়ন করতে, সূচক "ডোজ রেট" ব্যবহার করা হয়। ডোজ হারসময় ডোজ অনুপাত হয়. উদাহরণস্বরূপ, রাশিয়ায় বিকিরণের প্রাকৃতিক উত্স থেকে বাহ্যিক এক্সপোজারের মাত্রা 4-20 μR/h।

মানুষের জন্য প্রধান মান - প্রধান ডোজ সীমা (1 mSv / বছর) - কার্যকর সমতুল্য ডোজের ইউনিটগুলিতে প্রবর্তিত হয়। ক্রিয়াকলাপের একক, ভূমি দূষণের মাত্রা, VDU, GWP, SanPiN, ইত্যাদির মান রয়েছে।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন।

একটি পরমাণু একটি রাসায়নিক উপাদানের ক্ষুদ্রতম কণা যা তার সমস্ত বৈশিষ্ট্য ধরে রাখে। একটি পরমাণুর গঠন হল জটিল সিস্টেম, পরমাণুর কেন্দ্রে অবস্থিত একটি খুব ছোট আকারের (10 -13 সেমি) একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস এবং বিভিন্ন কক্ষপথে নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘূর্ণায়মান ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন নিয়ে গঠিত। ইলেক্ট্রনের নেতিবাচক চার্জ নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জের সমান, যখন সাধারণভাবে এটি বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ হতে দেখা যায়।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস গঠিত হয় নিউক্লিয়ন -পারমাণবিক প্রোটন ( জেড-প্রোটনের সংখ্যা) এবং পারমাণবিক নিউট্রন (N হল নিউট্রনের সংখ্যা)। "পারমাণবিক" প্রোটন এবং নিউট্রন একটি মুক্ত অবস্থায় কণা থেকে পৃথক। উদাহরণস্বরূপ, একটি মুক্ত নিউট্রন, একটি নিউক্লিয়াসে আবদ্ধ একটির বিপরীতে, অস্থির এবং একটি প্রোটন এবং একটি ইলেকট্রনে পরিণত হয়।

নিউক্লিয়নের সংখ্যা Am (ভর সংখ্যা) হল প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যার সমষ্টি: Am = Z + N.

প্রোটন -যে কোনো পরমাণুর প্রাথমিক কণা, এতে ইলেকট্রনের চার্জের সমান ধনাত্মক চার্জ থাকে। একটি পরমাণুর শেলে ইলেকট্রনের সংখ্যা নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়।

নিউট্রন -সমস্ত উপাদানের অন্য ধরনের পারমাণবিক কণা। এটি শুধুমাত্র হালকা হাইড্রোজেনের নিউক্লিয়াসে অনুপস্থিত, যা একটি প্রোটন নিয়ে গঠিত। এটির কোন চার্জ নেই এবং এটি বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসে, নিউট্রনগুলি স্থিতিশীল, যখন মুক্ত অবস্থায় তারা অস্থির। একই উপাদানের পরমাণুর নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা ওঠানামা করতে পারে, তাই নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা উপাদানটির বৈশিষ্ট্য নয়।

নিউক্লিয়ন (প্রোটন + নিউট্রন) পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভিতরে আকর্ষণের পারমাণবিক শক্তি দ্বারা আটকে থাকে। নিউক্লিয়ার ফোর্স ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স থেকে 100 গুণ বেশি শক্তিশালী এবং সেই কারণে নিউক্লিয়াসের ভিতরে লাইক চার্জড প্রোটন রাখে। পারমাণবিক শক্তিগুলি শুধুমাত্র খুব ছোট দূরত্বে (10 -13 সেমি) নিজেদেরকে প্রকাশ করে, তারা নিউক্লিয়াসের সম্ভাব্য বাঁধাই শক্তি গঠন করে, যা কিছু রূপান্তরের সময় আংশিকভাবে মুক্তি পায় এবং গতিশক্তিতে চলে যায়।

নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে ভিন্ন পরমাণুর জন্য, "নিউক্লাইডস" নামটি ব্যবহৃত হয় এবং তেজস্ক্রিয় পরমাণুর জন্য - "রেডিওনুক্লাইডস"।

নিউক্লাইডসএকটি নির্দিষ্ট সংখ্যক নিউক্লিয়ন এবং নিউক্লিয়াসের একটি প্রদত্ত চার্জ সহ পরমাণু বা নিউক্লিয়াসকে কল করুন (নিউক্লাইড উপাধি A X)।

একই সংখ্যক নিউক্লিয়ন (Am = const) যুক্ত নিউক্লাইডকে বলা হয় আইসোবারউদাহরণস্বরূপ, নিউক্লাইডস 96 Sr, 96 Y, 96 Zr নিউক্লিয়নের সংখ্যা Am = 96 সহ আইসোবারগুলির একটি সিরিজের অন্তর্গত।

নিউক্লাইডে একই সংখ্যক প্রোটন রয়েছে (জেড= const) বলা হয় আইসোটোপতারা শুধুমাত্র নিউট্রনের সংখ্যায় ভিন্ন, তাই তারা একই উপাদানের অন্তর্গত: 234 U , 235 U, 236 U , 238 ইউ .

আইসোটোপ- একই সংখ্যক নিউট্রন সহ নিউক্লাইড (N = Am -Z = const)। নিউক্লাইডস: 36 S, 37 Cl, 38 Ar, 39 K, 40 Ca 20 নিউট্রন সহ আইসোটোপ সিরিজের অন্তর্গত।

আইসোটোপগুলি সাধারণত Z X M হিসাবে চিহ্নিত করা হয়, যেখানে X একটি রাসায়নিক উপাদানের প্রতীক; M হল নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যার সমষ্টির সমান ভর সংখ্যা; Z হল নিউক্লিয়াসের পারমাণবিক সংখ্যা বা চার্জ, নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যার সমান। যেহেতু প্রতিটি রাসায়নিক উপাদানের নিজস্ব স্থায়ী পারমাণবিক সংখ্যা রয়েছে, এটি সাধারণত বাদ দেওয়া হয় এবং শুধুমাত্র ভর সংখ্যা লেখার মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে, উদাহরণস্বরূপ: 3 H, 14 C, 137 Cs, 90 Sr, ইত্যাদি।

নিউক্লিয়াসের পরমাণু যেগুলির ভর সংখ্যা একই, কিন্তু বিভিন্ন চার্জ এবং এর ফলে, বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যকে "আইসোবার" বলা হয়, উদাহরণস্বরূপ, ফসফরাস আইসোটোপের একটির ভর সংখ্যা 32 - 15 P 32, সালফার আইসোটোপের একটি। একই ভর সংখ্যা আছে - 16 S 32।

নিউক্লাইডগুলি স্থিতিশীল হতে পারে (যদি তাদের নিউক্লিয়াস স্থিতিশীল থাকে এবং ক্ষয় না হয়) বা অস্থির (যদি তাদের নিউক্লিয়াস অস্থির হয় এবং পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় যা অবশেষে নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব বাড়ায়)। অস্থির পারমাণবিক নিউক্লিয়াস যা স্বতঃস্ফূর্তভাবে ক্ষয় হতে পারে তাকে বলা হয় radionuclidesএকটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের স্বতঃস্ফূর্ত ক্ষয়ের ঘটনাকে কণার নির্গমন এবং (বা) ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন বলে তেজস্ক্রিয়তা

তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের ফলে, একটি স্থিতিশীল এবং একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ উভয়ই তৈরি হতে পারে, ঘুরে, স্বতঃস্ফূর্তভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। পারমাণবিক রূপান্তরের একটি সিরিজ দ্বারা সংযুক্ত তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির এই ধরনের শৃঙ্খল বলা হয় তেজস্ক্রিয় পরিবার।

বর্তমানে, IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) আনুষ্ঠানিকভাবে 109টি রাসায়নিক উপাদানের নামকরণ করেছে। এর মধ্যে মাত্র 81টি স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে, যার মধ্যে সবচেয়ে ভারী বিসমাথ। (জেড= 83)। অবশিষ্ট 28টি উপাদানের জন্য, ইউরেনিয়াম সহ শুধুমাত্র তেজস্ক্রিয় আইসোটোপগুলি পরিচিত (u~ 92) প্রকৃতিতে পাওয়া সবচেয়ে ভারী উপাদান। প্রাকৃতিক নিউক্লাইডগুলির মধ্যে বৃহত্তমটিতে 238টি নিউক্লিয়ন রয়েছে। মোট, এই 109টি উপাদানের প্রায় 1700টি নিউক্লাইডের অস্তিত্ব এখন প্রমাণিত হয়েছে, 3 (হাইড্রোজেনের জন্য) থেকে 29 (প্ল্যাটিনামের জন্য) পর্যন্ত পৃথক মৌলের জন্য পরিচিত আইসোটোপের সংখ্যা।

পদার্থের গঠন অধ্যয়ন করে, বিজ্ঞানীরা এই সিদ্ধান্তে এসেছিলেন যে সমস্ত পদার্থই অণু এবং পরমাণু নিয়ে গঠিত। অনেকক্ষণ ধরেপরমাণু (গ্রীক থেকে "অবিভাজ্য" হিসাবে অনুবাদ) পদার্থের ক্ষুদ্রতম কাঠামোগত একক হিসাবে বিবেচিত হত। তবে, আরও গবেষণায় দেখা গেছে যে পরমাণু রয়েছে জটিল গঠনএবং, ঘুরে, ছোট কণা অন্তর্ভুক্ত।

একটি পরমাণু কি দিয়ে তৈরি?

1911 সালে, বিজ্ঞানী রাদারফোর্ড পরামর্শ দেন যে পরমাণুর একটি কেন্দ্রীয় অংশ রয়েছে যার একটি ধনাত্মক চার্জ রয়েছে। এইভাবে, প্রথমবারের মতো, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ধারণাটি উপস্থিত হয়েছিল।

রাদারফোর্ডের স্কিম অনুসারে, যাকে গ্রহের মডেল বলা হয়, একটি পরমাণুতে একটি নিউক্লিয়াস এবং একটি ঋণাত্মক চার্জ সহ প্রাথমিক কণা থাকে - ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরাফেরা করে, ঠিক যেমন গ্রহগুলি সূর্যের চারদিকে প্রদক্ষিণ করে।

1932 সালে, অন্য একজন বিজ্ঞানী, চ্যাডউইক নিউট্রন আবিষ্কার করেন, একটি কণা যার কোনো বৈদ্যুতিক চার্জ নেই।

আধুনিক ধারণা অনুসারে, নিউক্লিয়াস রাদারফোর্ডের প্রস্তাবিত গ্রহের মডেলের সাথে মিলে যায়। নিউক্লিয়াস সবচেয়ে বেশি ধারণ করে আণবিক ভর. এটি একটি ইতিবাচক চার্জ আছে. পারমাণবিক নিউক্লিয়াসে প্রোটন রয়েছে - ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা এবং নিউট্রন - এমন কণা যা চার্জ বহন করে না। প্রোটন এবং নিউট্রনকে নিউক্লিয়ন বলা হয়। নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা - ইলেকট্রন - নিউক্লিয়াসের চারপাশে কক্ষপথ।

নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা কক্ষপথে চলার সমান। অতএব, পরমাণু নিজেই একটি কণা যা চার্জ বহন করে না। যদি একটি পরমাণু বিদেশী ইলেকট্রন ধারণ করে বা তার নিজস্ব হারায়, তবে এটি ধনাত্মক বা ঋণাত্মক হয় এবং তাকে আয়ন বলা হয়।

ইলেকট্রন, প্রোটন এবং নিউট্রনকে সম্মিলিতভাবে উপ-পরমাণু কণা বলা হয়।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের চার্জ

নিউক্লিয়াসের একটি চার্জ নম্বর Z আছে। এটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তৈরিকারী প্রোটনের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই পরিমাণ খুঁজে বের করা সহজ: শুধু মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমটি পড়ুন। একটি পরমাণু যে উপাদানের সাথে সম্পর্কিত তার পারমাণবিক সংখ্যা নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যার সমান। এইভাবে, রাসায়নিক উপাদান অক্সিজেন যদি ক্রমিক নম্বর 8 এর সাথে মিলে যায়, তবে প্রোটনের সংখ্যাও আটের সমান হবে। যেহেতু একটি পরমাণুতে প্রোটন এবং ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান তাই আটটি ইলেকট্রনও থাকবে।

নিউট্রনের সংখ্যাকে আইসোটোপিক সংখ্যা বলা হয় এবং N অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। তাদের সংখ্যা একই রাসায়নিক উপাদানের একটি পরমাণুতে পরিবর্তিত হতে পারে।

নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং ইলেকট্রনের যোগফলকে পরমাণুর ভর সংখ্যা বলা হয় এবং A অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। সুতরাং, ভর সংখ্যা গণনার সূত্রটি এইরকম দেখায়: A \u003d Z + N

আইসোটোপ

যে ক্ষেত্রে উপাদানগুলিতে সমান সংখ্যক প্রোটন এবং ইলেকট্রন থাকে, কিন্তু ভিন্ন সংখ্যক নিউট্রন থাকে, তখন তাদের রাসায়নিক উপাদানের আইসোটোপ বলা হয়। এক বা একাধিক আইসোটোপ থাকতে পারে। তারা পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের একই কক্ষে স্থাপন করা হয়।

আইসোটোপ আছে তাত্পর্যপূর্ণরসায়ন এবং পদার্থবিদ্যায়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেনের একটি আইসোটোপ - ডিউটেরিয়াম - অক্সিজেনের সংমিশ্রণে একটি সম্পূর্ণ নতুন পদার্থ দেয়, যাকে ভারী জল বলা হয়। এটির স্বাভাবিকের চেয়ে আলাদা ফুটন্ত এবং হিমাঙ্ক রয়েছে। এবং হাইড্রোজেনের আরেকটি আইসোটোপের সাথে ডিউটেরিয়ামের সংমিশ্রণ - ট্রিটিয়াম একটি থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন প্রতিক্রিয়ার দিকে পরিচালিত করে এবং বিপুল পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

নিউক্লিয়াস এবং সাবটমিক কণার ভর

মানুষের মনে পরমাণুর আকার ও ভর নগণ্য। নিউক্লিয়াসের আকার প্রায় 10 -12 সেমি। পরমাণু নিউক্লিয়াসের ভর পদার্থবিদ্যায় তথাকথিত পারমাণবিক ভর ইউনিটে পরিমাপ করা হয় - a.m.u.

একটি a.m.u এর জন্য একটি কার্বন পরমাণুর ভরের এক দ্বাদশ ভাগ নিন। পরিমাপের সাধারণ একক (কিলোগ্রাম এবং গ্রাম) ব্যবহার করে ভরকে নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে: 1 a.m.u. \u003d 1.660540 10 -24 গ্রাম। এভাবে প্রকাশ করলে একে পরমাণু ভর বলা হয়।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসটি পরমাণুর সবচেয়ে বড় উপাদান হওয়া সত্ত্বেও, এর মাত্রা তুলনামূলকভাবে ইলেকট্রন মেঘএর চারপাশে খুবই ছোট।

পারমাণবিক শক্তি

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস অত্যন্ত স্থিতিশীল। এর মানে হল যে প্রোটন এবং নিউট্রন কিছু শক্তি দ্বারা নিউক্লিয়াসে আটকে থাকে। এগুলি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স হতে পারে না, যেহেতু প্রোটন একই চার্জযুক্ত কণা, এবং এটি পরিচিত যে একই চার্জযুক্ত কণা একে অপরকে বিকর্ষণ করে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তিগুলি নিউক্লিয়নগুলিকে একসাথে ধরে রাখতে খুব দুর্বল। ফলস্বরূপ, কণাগুলি নিউক্লিয়াসে একটি ভিন্ন মিথস্ক্রিয়া দ্বারা অনুষ্ঠিত হয় - পারমাণবিক শক্তি।

পারমাণবিক মিথস্ক্রিয়া প্রকৃতিতে বিদ্যমান সকলের মধ্যে শক্তিশালী বলে মনে করা হয়। অতএব, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের উপাদানগুলির মধ্যে এই ধরনের মিথস্ক্রিয়াকে শক্তিশালী বলা হয়। এটি অনেক প্রাথমিক কণা, সেইসাথে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বাহিনীতে উপস্থিত থাকে।

পারমাণবিক শক্তির বৈশিষ্ট্য

1. সংক্ষিপ্ত কর্ম। পারমাণবিক শক্তি, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির বিপরীতে, নিউক্লিয়াসের আকারের সাথে তুলনীয় খুব ছোট দূরত্বে নিজেকে প্রকাশ করে।
2. চার্জ স্বাধীনতা. এই বৈশিষ্ট্যটি প্রকাশ পায় যে পারমাণবিক শক্তি প্রোটন এবং নিউট্রনের উপর সমানভাবে কাজ করে।
3. স্যাচুরেশন। নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নগুলি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট সংখ্যক অন্যান্য নিউক্লিয়নের সাথে যোগাযোগ করে।

মূল বাঁধাই শক্তি

শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া ধারণার সাথে অন্য কিছু ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত - নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি। নিউক্লিয়ার বাইন্ডিং এনার্জি হল একটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান নিউক্লিয়নে বিভক্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির পরিমাণ। এটি পৃথক কণা থেকে একটি নিউক্লিয়াস গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির সমান।

একটি নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি গণনা করার জন্য, সাবটমিক কণার ভর জানা প্রয়োজন। গণনা দেখায় যে একটি নিউক্লিয়াসের ভর সর্বদা তার উপাদান নিউক্লিয়নের যোগফলের চেয়ে কম। ভর ত্রুটি হল নিউক্লিয়াসের ভর এবং এর প্রোটন এবং ইলেকট্রনের সমষ্টির মধ্যে পার্থক্য। ভর এবং শক্তির মধ্যে সম্পর্ক ব্যবহার করে (E \u003d mc 2), আপনি নিউক্লিয়াস গঠনের সময় উৎপন্ন শক্তি গণনা করতে পারেন।

নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির শক্তি নিম্নলিখিত উদাহরণ দ্বারা বিচার করা যেতে পারে: কয়েক গ্রাম হিলিয়ামের গঠন কয়েক টন কয়লার দহনের মতো একই পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে।

পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া

পরমাণুর নিউক্লিয়াস অন্যান্য পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে যোগাযোগ করতে পারে। এই ধরনের মিথস্ক্রিয়াকে পারমাণবিক বিক্রিয়া বলা হয়। প্রতিক্রিয়া দুই ধরনের হয়।

1. বিদারণ প্রতিক্রিয়া. এগুলি ঘটে যখন মিথস্ক্রিয়ার ফলে ভারী নিউক্লিয়াস হালকা হয়ে যায়।
2. সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া। প্রক্রিয়াটি হল বিদারণের বিপরীত: নিউক্লিয়াস সংঘর্ষ, যার ফলে ভারী উপাদান তৈরি হয়।

সমস্ত পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া শক্তির মুক্তির সাথে থাকে, যা পরবর্তীকালে শিল্পে, সামরিক ক্ষেত্রে, শক্তিতে এবং আরও অনেক কিছুতে ব্যবহৃত হয়।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠনের সাথে পরিচিত হওয়ার পরে, আমরা নিম্নলিখিত সিদ্ধান্তগুলি আঁকতে পারি।

1. একটি পরমাণু প্রোটন এবং নিউট্রন এবং তার চারপাশে ইলেকট্রন ধারণকারী একটি নিউক্লিয়াস নিয়ে গঠিত।
2. একটি পরমাণুর ভর সংখ্যা তার নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নগুলির যোগফলের সমান।
3. নিউক্লিয়নগুলি শক্তিশালী বল দ্বারা একত্রিত হয়।
4. পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে স্থায়িত্ব দেয় এমন বিশাল শক্তিগুলিকে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি বলে।