একটি পরমাণুর ভর ত্রুটি নির্ণয় কিভাবে. নিউক্লিয়াস ভর ত্রুটি। একটি ভর ত্রুটির উত্থান, বাঁধাই শক্তি, পারমাণবিক শক্তি. সৌর নিউট্রিনো। পারমাণবিক শক্তি। কার্নেল মডেল

রাশিয়ান ফেডারেশনের শিক্ষা মন্ত্রণালয়

BLAGOVESCHENSKY রাজ্য

শিক্ষাগত বিশ্ববিদ্যালয়

সাধারণ পদার্থবিদ্যা বিভাগ

বাঁধাই শক্তি এবং ভর ত্রুটি

কোর্সের কাজ

এর দ্বারা সম্পন্ন হয়েছে: FMF এর 3য় বর্ষের ছাত্র, গ্রুপ "E", A.N.

চেক করেছেন: সহযোগী অধ্যাপক কারাতসুবা এল.পি.

Blagoveshchensk 2000
বিষয়বস্তু

§এক. ভর ত্রুটি - চরিত্রগত

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস, বাঁধাই শক্তি ................................... ............... 3

§ 2 ভর স্পেকট্রোস্কোপিক পদ্ধতি

ভর পরিমাপ এবং সরঞ্জাম ................................... ................................. ৭

§ 3 . এর জন্য অর্ধ-আনুমিক সূত্র

নিউক্লিয়াসের ভর এবং নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির গণনা ................................. 12

ধারা 3.1. পুরানো আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র ................................. 12

ধারা 3.2। নতুন আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র

শেলগুলির প্রভাবকে বিবেচনায় নিয়ে ................................................... ... ..... ১৬

সাহিত্য................................................. ..................................................... 24

§এক. ভর ত্রুটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের একটি বৈশিষ্ট্য, বাঁধাই শক্তি।

আইসোটোপের অ-পূর্ণসংখ্যা পারমাণবিক ওজনের সমস্যাটি বিজ্ঞানীদের দীর্ঘকাল ধরে চিন্তিত করেছিল, কিন্তু আপেক্ষিকতার তত্ত্ব, একটি দেহের ভর এবং শক্তির মধ্যে সংযোগ স্থাপন করে ( E=mc 2), এই সমস্যা সমাধানের চাবি দিয়েছিল, এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন মডেলটি সেই লক হিসাবে পরিণত হয়েছিল যার সাথে এই চাবিটি উপযুক্ত। এই সমস্যা সমাধানের জন্য, প্রাথমিক কণা এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভর সম্পর্কে কিছু তথ্য প্রয়োজন হবে (সারণী 1.1)।

টেবিল 1.1

কিছু কণার ভর এবং পারমাণবিক ওজন

(নিউক্লাইডের ভর এবং তাদের পার্থক্যগুলি ব্যবহার করে পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়: ভর বর্ণালী পরিমাপ; বিভিন্ন পারমাণবিক বিক্রিয়ার শক্তির পরিমাপ; β- এবং α-ক্ষয়ের শক্তির পরিমাপ; মাইক্রোওয়েভ পরিমাপ, ভর বা তাদের পার্থক্যের অনুপাত প্রদান করে। )

আসুন একটি কণার ভর তুলনা করি, যেমন হিলিয়াম নিউক্লিয়াস, যার ভর দুটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রন, যার মধ্যে এটি গঠিত। এটি করার জন্য, আমরা প্রোটনের দ্বিগুণ ভর এবং নিউট্রনের দ্বিগুণ ভরের যোগফল থেকে a-কণার ভর বিয়োগ করি এবং এইভাবে প্রাপ্ত মানটিকে বলি। ভর ত্রুটি

ডি m=2M p +2M n -M ক =0,03037 a.u.m (1.1)

পারমাণবিক ভর একক

মি a.u.m = ( 1,6597 ± 0,0004 ) ´ 10 -27 কেজি। (1.2)

আপেক্ষিকতা তত্ত্ব দ্বারা তৈরি ভর এবং শক্তির মধ্যে সম্পর্ক সূত্র ব্যবহার করে, কেউ এই ভরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ করতে পারে এবং এটিকে জুলে বা আরও সুবিধাজনকভাবে মেগাইলেক্ট্রনভোল্টে প্রকাশ করতে পারে ( 1 MeV=10 6 eV) 1 MeV এক মিলিয়ন ভোল্টের সম্ভাব্য পার্থক্যের মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি ইলেকট্রন দ্বারা অর্জিত শক্তির সাথে মিলে যায়।

একটি পারমাণবিক ভর ইউনিটের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ শক্তি

E=m a.u.m × c 2 \u003d 1.6597 × 10 -27 × 8,99 × 10 16 =1,49 × 10 -10 J = 931 MeV. (1.3)

হিলিয়াম পরমাণুর একটি ভর ত্রুটি আছে ( ডি মি = 0.03037 amu) এর অর্থ হল যে শক্তি তার গঠনের সময় নির্গত হয়েছিল ( ই = ডি ms 2 = 0,03037 × 931=28 MeV) এই শক্তিকে হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রয়োগ করতে হবে যাতে এটি পৃথক কণাতে পচে যায়। তদনুসারে, একটি কণার শক্তি রয়েছে যা চার গুণ কম। এই শক্তি মূলের শক্তিকে চিহ্নিত করে এবং এর গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। একে বলা হয় বাইন্ডিং শক্তি প্রতি কণা বা প্রতি নিউক্লিয়ন ( আর) হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের জন্য p=28/4=7 MeV, অন্যান্য নিউক্লিয়াসের জন্য এটির আলাদা মান রয়েছে।

এই বক্ররেখার বিশ্লেষণ আকর্ষণীয় এবং গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি থেকে, এবং খুব স্পষ্টভাবে, এটি স্পষ্ট যে কোন পারমাণবিক প্রক্রিয়াগুলি শক্তির একটি বড় ফলন দেয়। মোটকথা, সূর্য ও নক্ষত্র, পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং পারমাণবিক অস্ত্রের পারমাণবিক শক্তি হল এই বক্ররেখার অনুপাতের অন্তর্নিহিত সম্ভাবনার উপলব্ধি। এটির বেশ কয়েকটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত ক্ষেত্র রয়েছে। হালকা হাইড্রোজেনের জন্য, বাঁধাই শক্তি শূন্য, কারণ এর নিউক্লিয়াসে একটি মাত্র কণা আছে। হিলিয়ামের জন্য, প্রতি কণার বাঁধাই শক্তি হল 7 MeV। সুতরাং, হাইড্রোজেন থেকে হিলিয়ামে রূপান্তর একটি প্রধান শক্তি লাফের সাথে যুক্ত। গড় পারমাণবিক ওজনের আইসোটোপ: লোহা, নিকেল, ইত্যাদির নিউক্লিয়াসে সর্বোচ্চ কণা বাঁধাই শক্তি রয়েছে (8.6 MeV) এবং সেই অনুযায়ী, এই উপাদানগুলির নিউক্লিয়াসগুলি সবচেয়ে টেকসই। ভারী উপাদানগুলির জন্য, নিউক্লিয়াসে কণার বাঁধন শক্তি কম এবং তাই তাদের নিউক্লিয়াস তুলনামূলকভাবে কম শক্তিশালী। ইউরেনিয়াম-235 পরমাণুর নিউক্লিয়াসও এই ধরনের নিউক্লিয়াসের অন্তর্গত।

নিউক্লিয়াসের ভরের ত্রুটি যত বেশি হবে, তার গঠনের সময় নির্গত শক্তি তত বেশি হবে। ফলস্বরূপ, একটি পারমাণবিক রূপান্তর, যেখানে ভর ত্রুটি বৃদ্ধি পায়, শক্তির অতিরিক্ত নির্গমনের সাথে থাকে। চিত্র 1.1 দেখায় যে দুটি ক্ষেত্র রয়েছে যেখানে এই শর্তগুলি পূরণ করা হয়েছে: সবচেয়ে হালকা আইসোটোপ থেকে ভারি, যেমন হাইড্রোজেন থেকে হিলিয়ামে এবং সবচেয়ে ভারী থেকে রূপান্তর, যেমন ইউরেনিয়াম, গড় ওজনের পরমাণুর নিউক্লিয়াসে। .

এছাড়াও একটি ঘন ঘন ব্যবহৃত পরিমাণ রয়েছে যা ভর ত্রুটির মতো একই তথ্য বহন করে - প্যাকিং ফ্যাক্টর (বা গুণক)। প্যাকিং ফ্যাক্টরটি মূলের স্থায়িত্বকে চিহ্নিত করে, এর গ্রাফ চিত্র 1.2-এ দেখানো হয়েছে।

§ 2. ভর বর্ণালী পরিমাপ পদ্ধতি

ভর এবং সরঞ্জাম।

নিউক্লাইডের ভরগুলির সবচেয়ে সঠিক পরিমাপ, ডবলট পদ্ধতি দ্বারা তৈরি এবং ভর গণনা করতে ব্যবহৃত, ভর স্পেকট্রোস্কোপে ডবল ফোকাসিং সহ এবং একটি গতিশীল ডিভাইস - একটি সিঙ্ক্রোমিটারে সঞ্চালিত হয়েছিল।

বেইনব্রিজ-জর্ডান ধরণের ডবল ফোকাসিং সহ সোভিয়েত গণ বর্ণালীগুলির মধ্যে একটি এম. আরডেন, জি. এগার, আর. এ. ডেমিরখানভ, টি. আই. গুটকিন এবং ভি. ভি. ডোরোখভ দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। সমস্ত দ্বৈত ফোকাসিং ভর স্পেকট্রোস্কোপের তিনটি প্রধান অংশ রয়েছে: একটি আয়ন উত্স, একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিশ্লেষক এবং একটি চৌম্বক বিশ্লেষক। একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিশ্লেষক শক্তিতে একটি আয়ন রশ্মিকে একটি বর্ণালীতে পরিণত করে, যেখান থেকে একটি স্লিট একটি নির্দিষ্ট কেন্দ্রীয় অংশ কেটে ফেলে। একটি চৌম্বক বিশ্লেষক একটি বিন্দুতে বিভিন্ন শক্তির আয়নকে ফোকাস করে, যেহেতু বিভিন্ন শক্তি সহ আয়নগুলি একটি সেক্টরাল চৌম্বক ক্ষেত্রের বিভিন্ন পথে ভ্রমণ করে।

ভর স্পেকট্রা ক্যামেরায় অবস্থিত ফটোগ্রাফিক প্লেটে রেকর্ড করা হয়। যন্ত্রটির স্কেল প্রায় হুবহু রৈখিক, এবং প্লেটের কেন্দ্রে বিচ্ছুরণ নির্ধারণ করার সময়, একটি সংশোধন দ্বিঘাত শব্দের সাথে সূত্রটি প্রয়োগ করার প্রয়োজন নেই। গড় রেজোলিউশন প্রায় 70,000।

আর.এ. ডেমিরখানভ, টি.আই. গুটকিন, ও.এ. সমাদাশভিলি এবং আই.কে. কার্পেনকোর অংশগ্রহণে ভি. শুটজে আরেকটি ঘরোয়া ভর স্পেকট্রোগ্রাফ ডিজাইন করেছিলেন। এটি টিন এবং অ্যান্টিমনি নিউক্লাইডের ভর পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল, যার ফলাফলগুলি ভর টেবিলে ব্যবহৃত হয়। এই যন্ত্রটির একটি চতুর্মুখী স্কেল রয়েছে এবং এটি সমগ্র ভর স্কেলের জন্য দ্বিগুণ ফোকাস প্রদান করে। ডিভাইসটির গড় রেজোলিউশন প্রায় 70,000।

দ্বিগুণ ফোকাসিং সহ বিদেশী ভর স্পেকট্রোস্কোপগুলির মধ্যে, সবচেয়ে সঠিক হল নতুন নির-রবার্টস ভর স্পেকট্রোমিটার যা ডবল ফোকাসিং এবং আয়ন সনাক্ত করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি (চিত্র 2.1)। এটিতে বক্রতার ব্যাসার্ধ সহ একটি 90-ডিগ্রী ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিশ্লেষক রয়েছে Re=50.8 সেমিএবং আয়ন রশ্মি অক্ষের বক্রতার ব্যাসার্ধ সহ একটি 60-ডিগ্রি চৌম্বক বিশ্লেষক

ভাত। 2.1। মিনিজ ইউনিভার্সিটিতে বড় দ্বৈত-ফোকাসিং নিয়ের-রবার্টস ভর স্পেকট্রোমিটার:

1 - আয়ন উৎস; 2 – ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিশ্লেষক; 3 – চৌম্বক বিশ্লেষক; চার – বর্তমান নিবন্ধনের জন্য ইলেকট্রনিক গুণক; এস 1 - প্রবেশদ্বার স্লট; S2 – অ্যাপারচার স্লট; এস 3 - ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিশ্লেষকের ইমেজ প্লেনে স্লট; S 4 চৌম্বক বিশ্লেষকের ইমেজ প্লেনে একটি চেরা।

উত্সে উত্পাদিত আয়নগুলি সম্ভাব্য পার্থক্য দ্বারা ত্বরান্বিত হয় উ ক =40 বর্গএবং প্রবেশদ্বার চেরা উপর ফোকাস S1 প্রায় 13 প্রশস্ত µm;একই স্লট প্রস্থ S4 , যার উপর স্লিট ইমেজ প্রক্ষিপ্ত হয় S1 . অ্যাপারচার চেরা S2 প্রায় 200 এর প্রস্থ রয়েছে মাইক্রনফাঁক S3 , যার উপর স্লটের চিত্রটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিশ্লেষক দ্বারা অভিক্ষিপ্ত হয় S1 , প্রায় 400 এর প্রস্থ রয়েছে µmব্যবধানের আড়ালে S3 সম্পর্ক নির্বাচনের সুবিধার্থে একটি প্রোব অবস্থিত উ a/উ d , অর্থাৎ ত্বরিত সম্ভাবনা উ ক আয়ন উত্স এবং বিশ্লেষক সম্ভাবনা ইউ ডি.

ফাঁকে S4 একটি চৌম্বক বিশ্লেষক আয়ন উৎসের একটি চিত্র প্রজেক্ট করে। আয়নিক কারেন্ট যার শক্তি 10 - 12 - 10 - 9 ক একটি ইলেক্ট্রন গুণক দ্বারা নিবন্ধিত. আপনি সমস্ত স্লটের প্রস্থ সামঞ্জস্য করতে পারেন এবং ভ্যাকুয়ামকে বিরক্ত না করে বাইরে থেকে তাদের সরাতে পারেন, যা যন্ত্রটিকে সারিবদ্ধ করা সহজ করে তোলে।

এই ডিভাইস এবং পূর্ববর্তীগুলির মধ্যে অপরিহার্য পার্থক্য হল একটি অসিলোস্কোপ ব্যবহার করা এবং ভর বর্ণালীর একটি অংশ উন্মোচন করা, যা স্মিথ প্রথম একটি সিনক্রোমিটারের জন্য ব্যবহার করেছিলেন। এই ক্ষেত্রে, অসিলোস্কোপ টিউবে মরীচি সরানোর জন্য এবং বিশ্লেষকের চৌম্বক ক্ষেত্রকে সংশোধন করতে স্যুটুথ ভোল্টেজ ডালগুলি একই সাথে ব্যবহার করা হয়। মড্যুলেশন গভীরতা এমনভাবে বেছে নেওয়া হয়েছে যে ভর বর্ণালীটি একটি ডাবল লাইনের প্রস্থের প্রায় দ্বিগুণ স্লিটে উদ্ভাসিত হয়। ভর শিখর এই তাত্ক্ষণিক স্থাপনা ব্যাপকভাবে ফোকাস সহজতর.

জানা যায়, একটি আয়নের ভর হলে এম পরিবর্তন Δ এম , তারপর একটি প্রদত্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডে আয়ন ট্র্যাজেক্টোরি একই থাকার জন্য, সমস্ত বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতা পরিবর্তন করা উচিত Δ এমএম একদা. এইভাবে, ভরের সাথে ডবলটের একটি হালকা উপাদান থেকে রূপান্তরের জন্য এম একটি ভর থাকার অন্য উপাদান Δ এম বড়, আপনি বিশ্লেষক প্রয়োগ প্রাথমিক সম্ভাব্য পার্থক্য প্রয়োজন উ d , এবং আয়ন উৎসে উ ক , অনুযায়ী পরিবর্তন করুন Δ উ d এবং Δ উ ক যাতে

(2.1)

অতএব, ভর পার্থক্য Δ এম ডবলটি সম্ভাব্য পার্থক্য দ্বারা পরিমাপ করা যেতে পারে Δ উ d , ডবলট অন্য একটি উপাদান পরিবর্তে ফোকাস প্রয়োজন.

সম্ভাব্য পার্থক্য প্রয়োগ করা হয় এবং ডুমুরে দেখানো সার্কিট অনুযায়ী পরিমাপ করা হয়। 2.2। বাদে সব প্রতিরোধ আর*, ম্যাঙ্গানিন, রেফারেন্স, একটি থার্মোস্ট্যাটে আবদ্ধ। R=R" =3 371 630 ± 65 ওম Δ আর 0 থেকে 100000 পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে ওম,তাই মনোভাব Δ আর/আর 1/50000 এর মধ্যে পরিচিত। প্রতিরোধ ∆ আরনির্বাচিত যাতে রিলে যোগাযোগ হয় কিন্তু , ফাটল উপর S4 , দেখা যাচ্ছে যে ডাবলটের একটি লাইন ফোকাস করা হয়েছে, এবং যখন রিলে যোগাযোগের উপর থাকে AT - আরেকটি ডবল লাইন। রিলে দ্রুত-অভিনয়, অসিলোস্কোপে প্রতিটি সুইপ চক্রের পরে সুইচ করে, তাই আপনি একই সময়ে পর্দায় উভয় সুইপ দেখতে পারেন। ডবল লাইন। সম্ভাব্য পরিবর্তন Δ উ d , অতিরিক্ত প্রতিরোধের কারণে Δ আর , উভয় স্ক্যান মিলে গেলে মিল বলে বিবেচিত হতে পারে। এই ক্ষেত্রে, একটি সিঙ্ক্রোনাইজড রিলে সহ আরেকটি অনুরূপ সার্কিট ত্বরণ ভোল্টেজের পরিবর্তন প্রদান করবে উ ক উপরে Δ উ ক যাতে

(2.2)

তারপর ডবলের ভর পার্থক্য Δ এম বিচ্ছুরণ সূত্র দ্বারা নির্ধারণ করা যেতে পারে

সুইপ ফ্রিকোয়েন্সি সাধারণত বেশ বড় হয় (উদাহরণস্বরূপ, 30 সেকেন্ড -1), তাই, ভোল্টেজের উৎসের শব্দ ন্যূনতম রাখা উচিত, কিন্তু দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতার প্রয়োজন নেই। এই অবস্থার অধীনে, ব্যাটারি আদর্শ উৎস।

সুইপ ফ্রিকোয়েন্সি বেশি হওয়ায় সিঙ্ক্রোমিটারের সমাধান করার ক্ষমতা অপেক্ষাকৃত বড় আয়ন প্রবাহের প্রয়োজনে সীমিত। এই ডিভাইসে, সমাধান করার ক্ষমতার বৃহত্তম মান হল 75000, কিন্তু, একটি নিয়ম হিসাবে, এটি কম; ক্ষুদ্রতম মান হল 30000৷ এই ধরনের একটি সমাধান করার ক্ষমতা প্রায় সব ক্ষেত্রেই প্রধান আয়নগুলিকে অপরিষ্কার আয়নগুলি থেকে আলাদা করা সম্ভব করে তোলে৷

পরিমাপের সময়, এটি অনুমান করা হয়েছিল যে ত্রুটিটি একটি পরিসংখ্যানগত ত্রুটি এবং প্রতিরোধের ক্রমাঙ্কনের ভুলতার কারণে একটি ত্রুটি রয়েছে।

স্পেকট্রোমিটারের অপারেশন শুরু করার আগে এবং বিভিন্ন ভর পার্থক্য নির্ধারণ করার সময়, নিয়ন্ত্রণ পরিমাপের একটি সিরিজ করা হয়েছিল। এইভাবে, কন্ট্রোল ডবলটগুলি যন্ত্র অপারেশনের নির্দিষ্ট বিরতিতে পরিমাপ করা হয়েছিল। O2- এসএবং C 2 H 4 - তাই, যার ফলস্বরূপ দেখা গেছে যে কয়েক মাস ধরে কোন পরিবর্তন হয়নি।

স্কেলের রৈখিকতা পরীক্ষা করার জন্য, বিভিন্ন ভর সংখ্যায় একই ভর পার্থক্য নির্ধারণ করা হয়েছিল, উদাহরণস্বরূপ, দ্বিগুণ দ্বারা CH 4 - O , C 2 H 4 - COএবং ½ (C 3 H 8 - CO 2)।এই নিয়ন্ত্রণ পরিমাপের ফলস্বরূপ, মানগুলি প্রাপ্ত হয়েছিল যা কেবলমাত্র ত্রুটির সীমার মধ্যে একে অপরের থেকে পৃথক। এই চেকটি চারটি ভর পার্থক্যের জন্য করা হয়েছিল এবং চুক্তিটি খুব ভাল ছিল৷

পরিমাপের ফলাফলের সঠিকতাও ট্রিপলেটের ভরের মধ্যে তিনটি পার্থক্য পরিমাপ করে নিশ্চিত করা হয়েছিল। ত্রিপলে তিনটি ভরের পার্থক্যের বীজগণিতের যোগফল শূন্যের সমান হতে হবে। বিভিন্ন ভর সংখ্যায় তিনটি ট্রিপলেটের জন্য এই ধরনের পরিমাপের ফলাফল, অর্থাৎ, স্কেলের বিভিন্ন অংশে, সন্তোষজনক বলে প্রমাণিত হয়েছে।

বিচ্ছুরণ সূত্র (2.3) এর সঠিকতা পরীক্ষা করার জন্য সর্বশেষ এবং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রণ পরিমাপ ছিল বৃহৎ ভর সংখ্যায় হাইড্রোজেন পরমাণুর ভরের পরিমাপ। এই পরিমাপ একবারের জন্য করা হয়েছিল কিন্তু =87, ডাবলের ভরের মধ্যে পার্থক্য হিসাবে C4H8O 2 – গ 4 জ 7 O2. ফলাফল 1.00816±2 ক খাওয়া.একটি ত্রুটি সহ 1/50000 পর্যন্ত মাপা ভরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এইচ, 1.0081442±2 এর সমান ক খাওয়া.,প্রতিরোধের পরিমাপের ত্রুটির মধ্যে Δ আর এবং স্কেলের এই অংশের জন্য প্রতিরোধের ক্রমাঙ্কন ত্রুটি।

নিয়ন্ত্রণ পরিমাপের এই পাঁচটি সিরিজ দেখায় যে বিচ্ছুরণ সূত্র এই যন্ত্রের জন্য উপযুক্ত, এবং পরিমাপের ফলাফলগুলি বেশ নির্ভরযোগ্য। এই যন্ত্রে তৈরি পরিমাপ থেকে ডেটা টেবিল কম্পাইল করতে ব্যবহার করা হয়েছিল।

§ 3 . নিউক্লিয়াসের ভর এবং নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি গণনার জন্য আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র .

ধারা 3.1. পুরানো আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র।

নিউক্লিয়াসের গঠন তত্ত্বের বিকাশ এবং নিউক্লিয়াসের বিভিন্ন মডেলের উপস্থিতির সাথে, নিউক্লিয়াসের ভর এবং নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি গণনা করার জন্য সূত্র তৈরি করার প্রচেষ্টা শুরু হয়েছিল। এই সূত্রগুলি নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কে বিদ্যমান তাত্ত্বিক ধারণাগুলির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, তবে তাদের মধ্যে সহগগুলি নিউক্লিয়াসের পাওয়া পরীক্ষামূলক ভর থেকে গণনা করা হয়। এই ধরনের সূত্র, আংশিকভাবে তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে এবং আংশিকভাবে পরীক্ষামূলক তথ্য থেকে উদ্ভূত, বলা হয় আধা-অভিজ্ঞতামূলক সূত্র .

আধা-অভিজ্ঞতামূলক ভর সূত্র হল:

M(Z, N)=Zm এইচ + Nm n -E B (Z, N), (3.1.1)

কোথায় M(Z, N) নিউক্লাইডের ভর জেড প্রোটন এবং এন - নিউট্রন; মিএইচনিউক্লাইডের ভর জ ঘ ; mn নিউট্রন ভর; ই বি (জেড, এন) নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি।

নিউক্লিয়াসের পরিসংখ্যানগত এবং ফোঁটা মডেলের উপর ভিত্তি করে এই সূত্রটি ওয়েইজসেকার দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। Weizsäcker অভিজ্ঞতা থেকে পরিচিত গণ পরিবর্তনের আইন তালিকাভুক্ত করেছেন:

1. হালকা নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি ভর সংখ্যার সাথে খুব দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

2. বন্ড শক্তি ই বি সমস্ত মাঝারি এবং ভারী নিউক্লিয়াস ভর সংখ্যার সাথে প্রায় রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় কিন্তু .

3. ই বি /কিন্তু হালকা নিউক্লিয়াস পর্যন্ত বৃদ্ধি কিন্তু ≈60.

4. নিউক্লিয়ন প্রতি গড় বাঁধাই শক্তি ই বি /কিন্তু ভারী নিউক্লিয়াস পরে কিন্তু ≈60 ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।

5. জোড় সংখ্যক প্রোটন এবং জোড় সংখ্যক নিউট্রন সহ নিউক্লিয়াসে বিজোড় সংখ্যক নিউক্লিয়ন যুক্ত নিউক্লিয়াসের তুলনায় কিছুটা বেশি বাঁধাই শক্তি থাকে।

6. যখন নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যা সমান হয় তখন বাঁধাই শক্তি সর্বাধিক হয়।

বাইন্ডিং শক্তির জন্য একটি আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র তৈরি করার সময় ওয়েইজস্যাকার এই নিয়মিততাগুলিকে বিবেচনায় নিয়েছিলেন। বেথে এবং বেচার এই সূত্রটিকে কিছুটা সরল করেছেন:

E B (Z, N)=E 0 +E I +E S +E C +E P . (3.1.2)

এবং এটিকে প্রায়শই বেথে-ওয়েইজস্যাকার সূত্র বলা হয়। প্রথম সদস্য ই 0 নিউক্লিয়নের সংখ্যার সমানুপাতিক শক্তির অংশ; ই আমি বাঁধাই শক্তির আইসোটোপিক বা আইসোবারিক শব্দ, সবচেয়ে স্থিতিশীল নিউক্লিয়াসের রেখা থেকে বিচ্যুত হলে নিউক্লিয়াসের শক্তি কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা দেখায়; ই এস নিউক্লিয়ন তরল ড্রপের পৃষ্ঠ বা মুক্ত শক্তি; ই সি নিউক্লিয়াসের কুলম্ব শক্তি; ই আর - বাষ্প শক্তি.

প্রথম মেয়াদ হল

E 0 \u003d αA . (3.1.3)

আইসোটোপিক শব্দ ই আমি পার্থক্য ফাংশন N–Z . কারণ প্রোটনের বৈদ্যুতিক চার্জের প্রভাব শব্দটি দ্বারা সরবরাহ করা হয় ই থেকে , ই আমি শুধুমাত্র পারমাণবিক শক্তির একটি ফলাফল. পারমাণবিক শক্তির চার্জ স্বাধীনতা, যা বিশেষত হালকা নিউক্লিয়াসে দৃঢ়ভাবে অনুভূত হয়, এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে নিউক্লিয়াস সবচেয়ে স্থিতিশীল N=Z . যেহেতু নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব হ্রাস চিহ্নের উপর নির্ভর করে না N–Z , অনুরতি ই আমি থেকে N–Z অন্তত দ্বিঘাত হতে হবে। পরিসংখ্যান তত্ত্ব নিম্নলিখিত অভিব্যক্তি দেয়:

ই আমি = –β( N–Z ) 2 কিন্তু –1 . (3.1.4)

সারফেস টেনশনের সহগ সহ ড্রপের সারফেস এনার্জি σ সমান

ই এস =4π r 2 σ (৩.১.২০১৬)

Coulomb শব্দটি একটি চার্জ সহ সমগ্র আয়তনের উপর অভিন্নভাবে চার্জ করা একটি বলের সম্ভাব্য শক্তি জে :

(3.1.6)

সমীকরণ (3.1.5) এবং (3.1.6) মূল ব্যাসার্ধে প্রতিস্থাপন করা r=r 0 A 1/3 , আমরা পেতে

(3 .1.7 )

(3.1.8)

এবং (3.1.7) এবং (3.1.8) এর (3.1.2) প্রতিস্থাপন করে, আমরা পাই

. (3.1.9)

ধ্রুবকগুলি α, β এবং γ এমনভাবে নির্বাচন করা হয়েছে যে সূত্র (3.1.9) পরীক্ষামূলক ডেটা থেকে গণনা করা বাঁধাই শক্তির সমস্ত মানকে সর্বোত্তমভাবে সন্তুষ্ট করে।

পঞ্চম পদ, জোড়া শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে, নিউক্লিয়নের সংখ্যার সমতার উপর নির্ভর করে:

(3 .1.11 )

কিন্তু

দুর্ভাগ্যবশত, এই সূত্রটি বেশ সেকেলে: জনসাধারণের প্রকৃত মানগুলির সাথে অমিল এমনকি 20 MeV পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং এর গড় মান প্রায় 10 MeV।

পরবর্তী অসংখ্য কাগজপত্রে, প্রাথমিকভাবে শুধুমাত্র সহগগুলিকে পরিমার্জিত করা হয়েছিল বা কিছু খুব গুরুত্বপূর্ণ নয় এমন অতিরিক্ত পদ চালু করা হয়েছিল। Metropolis এবং Reitwiesner Bethe-Weizsäcker সূত্রটিকে আরও পরিমার্জিত করেছেন:

(3.1.12)

জোড় নিউক্লাইডের জন্য π = –1; বিজোড় সহ নিউক্লাইডের জন্য কিন্তু পাই = 0; বিজোড় নিউক্লাইডের জন্য π = +1।

Wapstra এই ফর্মের একটি শব্দ ব্যবহার করে শেলগুলির প্রভাব বিবেচনায় নেওয়ার প্রস্তাব করেছে:

(3.1.13)

কোথায় A i, Z i এবং ওয়াই পরীক্ষামূলক ধ্রুবক, প্রতিটি শেলের জন্য পরীক্ষামূলক তথ্য অনুযায়ী নির্বাচিত।

গ্রিন এবং এডওয়ার্ডস গণ সূত্রে নিম্নলিখিত শব্দটি প্রবর্তন করেছিলেন, যা শেলগুলির প্রভাবকে চিহ্নিত করে:

(3.1.14)

কোথায় α i , α j এবং কে ij - অভিজ্ঞতা থেকে প্রাপ্ত ধ্রুবক; এবং - গড় মান এন এবং জেড ভরা শেলগুলির মধ্যে একটি নির্দিষ্ট ব্যবধানে।

ধারা 3.2। শেলগুলির প্রভাবকে বিবেচনায় নিয়ে নতুন আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র

ক্যামেরন Bethe-Weizsäcker সূত্র থেকে এগিয়ে যান এবং সূত্রের প্রথম দুটি পদ ধরে রাখেন (3.1.9)। সারফেস এনার্জি টার্ম ই এস (3.1.7) পরিবর্তন করা হয়েছে।

ভাত। 3.2.1। পারমাণবিক পদার্থের ঘনত্ব বন্টন ρ ক্যামেরনের মতে নিউক্লিয়াসের কেন্দ্রের দূরত্বের উপর নির্ভর করে। কিন্তু - গড় কোর ব্যাসার্ধ; জেড - নিউক্লিয়াসের পৃষ্ঠ স্তরের অর্ধেক বেধ।

নিউক্লিয়াসে ইলেকট্রনের বিক্ষিপ্ততার বিষয়টি বিবেচনা করার সময়, আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে নিউক্লিয়াসে পারমাণবিক পদার্থের ঘনত্বের বন্টন ρ n trapezoidal (চিত্র 16)। গড় কোর ব্যাসার্ধের জন্য tআপনি কেন্দ্র থেকে বিন্দু পর্যন্ত দূরত্ব নিতে পারেন যেখানে ঘনত্ব অর্ধেক কমে যায় (চিত্র 3.2.1 দেখুন)। Hofstadter এর পরীক্ষার প্রক্রিয়াকরণের ফলে। ক্যামেরন নিউক্লিয়াসের গড় ব্যাসার্ধের জন্য নিম্নলিখিত সূত্রটি প্রস্তাব করেছিলেন:

তিনি বিশ্বাস করেন যে নিউক্লিয়াসের পৃষ্ঠের শক্তি গড় ব্যাসার্ধের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক r2 , এবং ফিনবার্গ দ্বারা প্রস্তাবিত একটি সংশোধন প্রবর্তন করে, যা নিউক্লিয়াসের প্রতিসাম্যকে বিবেচনা করে। ক্যামেরনের মতে, পৃষ্ঠের শক্তি নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে:

সুতরাং, ক্যামেরনের মতে, ভরের আধিক্য নিম্নরূপ প্রকাশ করা হবে:

M - A \u003d 8.367A - 0.783Z + αА +β +

+ ই এস + ই সি + E α = P (Z, N)। ( 3 .2.5)

পরীক্ষামূলক মান প্রতিস্থাপন এম-এ সর্বনিম্ন বর্গ পদ্ধতি ব্যবহার করে, আমরা অভিজ্ঞতামূলক সহগগুলির নিম্নলিখিত সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য মানগুলি পেয়েছি (এ মেভ):

α=-17.0354; β=-31.4506; γ=25.8357; φ=44.2355। (3.2.5a)

এই সহগগুলি ভর গণনা করতে ব্যবহৃত হত। গণনা করা এবং পরীক্ষামূলক ভরের মধ্যে পার্থক্যগুলি ডুমুরে দেখানো হয়েছে। 3.2.2। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, কিছু ক্ষেত্রে অসঙ্গতি 8-এ পৌঁছে মেভ.এগুলি বদ্ধ শেল সহ নিউক্লাইডে বিশেষত বড়।

ক্যামেরন অতিরিক্ত শর্তাবলী প্রবর্তন করেছিলেন: একটি শব্দ যা পারমাণবিক শেলগুলির প্রভাবকে বিবেচনা করে S(Z, N), এবং সদস্য P(Z, N) , জোড়া শক্তির বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করা এবং সমতার উপর নির্ভর করে ভরের পরিবর্তন বিবেচনা করা এন এবং জেড :

M-A=P( জেড , N)+S(Z, N)+P(Z, N)। (3.2.6)

ভাত। 3.2.2। মৌলিক ক্যামেরন সূত্র (3.2.5) ব্যবহার করে গণনা করা ভর মান এবং ভর সংখ্যার উপর নির্ভর করে একই ভরের পরীক্ষামূলক মানের মধ্যে পার্থক্য কিন্তু .

একই সময়ে, যেহেতু তত্ত্ব এমন এক ধরনের পদ অফার করতে পারে না যা জনসাধারণের মধ্যে কিছু স্পাসমোডিক পরিবর্তনকে প্রতিফলিত করবে, তিনি সেগুলিকে একটি অভিব্যক্তিতে একত্রিত করেছেন

T(Z, N)=S(Z, N)+P(Z. N)। (3.2.7)

T(Z, N)=T(Z) +T(N)। (3.2.8)

এটি একটি যুক্তিসঙ্গত পরামর্শ, যেহেতু পরীক্ষামূলক তথ্য নিশ্চিত করে যে প্রোটন শেলগুলি নিউট্রনগুলির থেকে স্বাধীনভাবে ভরা হয় এবং প্রথম অনুমানে প্রোটন এবং নিউট্রনের জোড়া শক্তিগুলিকে স্বাধীন বলে বিবেচনা করা যেতে পারে।

Wapstra এবং Huizeng এর ভর টেবিলের উপর ভিত্তি করে, ক্যামেরন সংশোধনের সারণী কম্পাইল করেন T(Z ) এবং T(N) সমতা এবং শেল ভরাট উপর.

G. F. Dranitsyna, Bano, R. A. Demirkhanov-এর নতুন পরিমাপ এবং β- এবং α-ক্ষয়ের অসংখ্য নতুন পরিমাপ ব্যবহার করে, সংশোধনের মানগুলিকে পরিমার্জিত করেছে T(Z) এবং T(N) Ba থেকে Pb পর্যন্ত বিরল পৃথিবীর এলাকায়। তিনি অতিরিক্ত ভরের নতুন টেবিল সংকলন করেছেন (M-A), এই অঞ্চলে ক্যামেরন সংশোধিত সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়েছে। টেবিলগুলি একই অঞ্চলে নিউক্লাইডের β-ক্ষয়ের নতুন গণনা করা শক্তিও দেখায় (56≤ জেড ≤82).

পুরো পরিসর জুড়ে পুরানো আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র কিন্তু , খুব বেঠিক হতে দেখা যায় এবং পরিমাপিত ভরের সাথে খুব বড় অসঙ্গতি দেয় (10 এর ক্রম মেভ)।ক্যামেরনের 300 টিরও বেশি সংশোধনী সহ সারণী তৈরি করা বৈষম্যকে 1 এ হ্রাস করেছে mev,কিন্তু অসঙ্গতিগুলি এখনও জনসাধারণের পরিমাপের ত্রুটি এবং তাদের পার্থক্যের চেয়ে শতগুণ বেশি। তারপরে নিউক্লাইডের সমগ্র এলাকাকে উপ-ক্ষেত্রে বিভক্ত করার এবং তাদের প্রত্যেকের জন্য সীমিত প্রয়োগের আধা-অনুভূতিমূলক সূত্র তৈরি করার ধারণা তৈরি হয়। এই জাতীয় পথ বেছে নিয়েছিলেন লেভি, যিনি সবার জন্য উপযুক্ত সর্বজনীন সহগ সহ একটি সূত্রের পরিবর্তে কিন্তু এবং জেড , নিউক্লাইডের অনুক্রমের পৃথক বিভাগের জন্য একটি সূত্র প্রস্তাব করেছে।

আইসোবার নিউক্লাইডের বাইন্ডিং শক্তির Z-এর উপর প্যারাবোলিক নির্ভরতার উপস্থিতির জন্য সূত্রে দ্বিতীয় শক্তি পর্যন্ত পদ থাকা প্রয়োজন। তাই লেভি এই ফাংশনটি প্রস্তাব করেছেন:

M(A, Z) \u003d α 0 + α 1 A+ α 2 Z+ α 3 AZ+ α 4 Z 2 + α 5 A 2 + δ; (3.2.9)

কোথায় α 0 , α 1 , α 2 , α 3 , α 4 , α 5 কিছু ব্যবধানের জন্য পরীক্ষামূলক ডেটা থেকে পাওয়া সংখ্যাসূচক সহগ, এবং δ একটি শব্দ যা নিউক্লিয়নগুলির জোড়াকে বিবেচনা করে এবং সমতার উপর নির্ভর করে এন এবং জেড .

নিউক্লাইডের সমস্ত ভরকে নয়টি উপ-অঞ্চলে বিভক্ত করা হয়েছিল, পারমাণবিক শেল এবং সাবশেল দ্বারা সীমাবদ্ধ, এবং সূত্রের সমস্ত সহগগুলির মান (3.2.9) এই প্রতিটি উপ-অঞ্চলের জন্য পরীক্ষামূলক ডেটা থেকে গণনা করা হয়েছিল। পাওয়া সহগ ta এবং শব্দের মান δ , সমতা দ্বারা নির্ধারিত, টেবিলে দেওয়া হয়. 3.2.1 এবং 3.2.2। টেবিল থেকে দেখা যায়, শুধুমাত্র 28, 50, 82 এবং 126 প্রোটন বা নিউট্রনের শেলগুলিকে বিবেচনায় নেওয়া হয়নি, তবে 40, 64 এবং 140 প্রোটন বা নিউট্রনের সাবশেলগুলিকেও বিবেচনা করা হয়েছিল।

সারণি 3.2.1

লেভি সূত্রে সহগ α (3.2.9), মা খাওয়া(16 O = 16)

সারণি 3.2.2

লেভি সূত্রে δ শব্দটি (3.2.9), সমতা দ্বারা সংজ্ঞায়িত, মা খাওয়া. ( 16 O \u003d 16)

এই সহগগুলির সাথে লেভির সূত্র ব্যবহার করে (টেবিল 3.2.1 এবং 3.2.2 দেখুন), রিডেল একটি ইলেকট্রনিক ক্যালকুলেটরে প্রায় 4000 নিউক্লাইডের জন্য ভরের একটি সারণী গণনা করেছিলেন। সূত্র (3.2.9) ব্যবহার করে গণনা করা 340টি পরীক্ষামূলক ভর মানের সাথে তুলনা করা ভাল চুক্তি দেখায়: 75% ক্ষেত্রে অসঙ্গতি ±0.5 এর বেশি হয় না মা খাওয়া., 86% ক্ষেত্রে - আর নয় ± 1,0ma.e.mএবং 95% ক্ষেত্রে এটি ±1.5 এর বাইরে যায় না মা খাওয়া.β-ক্ষয়ের শক্তির জন্য, চুক্তিটি আরও ভাল। একই সময়ে, লেভির রয়েছে মাত্র 81টি সহগ এবং ধ্রুবক পদ, যেখানে ক্যামেরনের রয়েছে 300টিরও বেশি।

সংশোধন শর্তাবলী T(Z) এবং T(N ) লেভি সূত্রে একটি দ্বিঘাত ফাংশন দ্বারা শেলগুলির মধ্যে পৃথক বিভাগে প্রতিস্থাপিত হয় জেড বা এন . এটি আশ্চর্যজনক নয়, যেহেতু ফাংশন মোড়কের মধ্যে T(Z)এবং T(N)মসৃণ ফাংশন জেডএবং এনএবং এমন বৈশিষ্ট্য নেই যা তাদের দ্বিতীয় ডিগ্রির বহুপদ দ্বারা এই বিভাগে উপস্থাপন করার অনুমতি দেয় না।

জেলডেস পারমাণবিক শেলগুলির তত্ত্ব বিবেচনা করেন এবং একটি নতুন কোয়ান্টাম সংখ্যা প্রয়োগ করেন - তথাকথিত জ্যেষ্ঠতা (জ্যেষ্ঠতা) কর্কট দ্বারা প্রবর্তিত। কোয়ান্টাম সংখ্যা " জ্যেষ্ঠতা " একটি সঠিক কোয়ান্টাম সংখ্যা নয়; এটি নিউক্লিয়াসে জোড়াবিহীন নিউক্লিয়নের সংখ্যার সাথে মিলে যায়, অথবা অন্যথায়, এটি নিউক্লিয়াসের সমস্ত নিউক্লিয়নের সংখ্যার সমান, শূন্য ভরবেগ সহ জোড়া নিউক্লিয়নের সংখ্যা বিয়োগ করে। সমস্ত এমনকি নিউক্লিয়াস মধ্যে স্থল অবস্থা s=0;বিজোড় সঙ্গে নিউক্লিয়াস মধ্যে ক s=1এবং বিজোড় নিউক্লিয়াসে s= 2 . কোয়ান্টাম সংখ্যা ব্যবহার করে " জ্যেষ্ঠতা ” এবং অত্যন্ত স্বল্প-পরিসরের ডেল্টা বাহিনী, জেল্ডস দেখিয়েছেন যে (3.2.9) এর মত একটি সূত্র তাত্ত্বিক প্রত্যাশার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। লেভি সূত্রের সমস্ত সহগগুলি কার্নেলের বিভিন্ন তাত্ত্বিক পরামিতির পরিপ্রেক্ষিতে জেলডেস দ্বারা প্রকাশ করা হয়েছিল। এইভাবে, যদিও লেভির সূত্রটি সম্পূর্ণরূপে অভিজ্ঞতামূলক হিসাবে আবির্ভূত হয়েছিল, তবে জেল্ডসের গবেষণার ফলাফলগুলি দেখায় যে এটি পূর্ববর্তী সমস্তগুলির মতোই আধা-অনুভূতিমূলক হিসাবে বিবেচিত হতে পারে।

লেভির সূত্র, দৃশ্যত, বিদ্যমানগুলির মধ্যে সর্বোত্তম, তবে এটির একটি উল্লেখযোগ্য ত্রুটি রয়েছে: এটি সহগগুলির ডোমেনের সীমানায় খারাপভাবে প্রযোজ্য। এটা সম্পর্কে জেড এবং এন , 28, 40, 50, 64, 82, 126 এবং 140 এর সমান, লেভি সূত্রটি সবচেয়ে বড় অসঙ্গতি দেয়, বিশেষ করে যদি এটি থেকে β-ক্ষয়ের শক্তি গণনা করা হয়। তদতিরিক্ত, লেভি সূত্রের সহগগুলি সর্বশেষ ভর মানগুলি বিবেচনা না করে গণনা করা হয়েছিল এবং স্পষ্টতই, পরিমার্জিত করা উচিত। B. S. Dzhelepov এবং G. F. Dranitsyna-এর মতে, এই গণনার ফলে সহগগুলির বিভিন্ন সেট সহ সাবডোমেনের সংখ্যা হ্রাস করা উচিত। α এবং δ , subshells বর্জন জেড =64 এবং এন =140.

ক্যামেরনের সূত্রে অনেক ধ্রুবক রয়েছে। বেকার সূত্রটিও একই ঘাটতিতে ভুগছে। বেকার সূত্রের প্রথম সংস্করণে, পারমাণবিক শক্তিগুলি স্বল্প-পরিসরের এবং স্যাচুরেশনের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, তারা ধরে নিয়েছিল যে নিউক্লিয়াসকে বাহ্যিক নিউক্লিয়নে বিভক্ত করা উচিত এবং একটি অভ্যন্তরীণ অংশে ভরা শেল রয়েছে। তারা স্বীকার করেছিল যে জোড়া গঠনের সময় নির্গত শক্তি ছাড়াও বাইরের নিউক্লিয়নগুলি একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে না। এটি এই সাধারণ মডেল থেকে অনুসরণ করে যে একই প্যারিটির নিউক্লিয়নগুলির মূলের সাথে আবদ্ধ হওয়ার কারণে একটি বাঁধাই শক্তি থাকে, যা শুধুমাত্র নিউট্রনের আধিক্যের উপর নির্ভর করে। I=N -জেড . এইভাবে, বাঁধাই শক্তির জন্য, সূত্রের প্রথম সংস্করণ প্রস্তাব করা হয়

ই খ = খ "( আমি) কিন্তু + একটি"( আমি) + পৃ " (A, I)[(-1) N +(-1) Z ]+S"(A, I)+R"(A, আমি) , (3. 2.1 0 )

কোথায় আর" - সমতা-নির্ভর যুগল শব্দ এন এবং জেড ; এস" - শেল প্রভাব জন্য সংশোধন; আর" - ছোট অবশিষ্ট।

এই সূত্রে, এটি অনুমান করা অপরিহার্য যে প্রতি নিউক্লিয়নের বাঁধাই শক্তি, সমান খ" , শুধুমাত্র নিউট্রনের আধিক্যের উপর নির্ভর করে আমি . এর মানে হল যে শক্তির পৃষ্ঠের ক্রস বিভাগগুলি লাইন বরাবর I=N- জেড , 30-60 নিউক্লাইড ধারণকারী দীর্ঘতম বিভাগে একই ঢাল থাকা উচিত, যেমন একটি সরল রেখা হওয়া উচিত। পরীক্ষামূলক তথ্য এই ধারণাটি বেশ ভালভাবে নিশ্চিত করে। পরবর্তীকালে, বেকাররা এই সূত্রটিকে আরও একটি শব্দ দিয়ে পরিপূরক করে :

ই খ = খ ( আমি) কিন্তু + একটি( আমি) + c(A)+P (A, I)[(-1) N +(-1) Z]+S(A, I)+R(A, আমি)। ( 3. 2.1 1 )

এই সূত্র দ্বারা প্রাপ্ত মানগুলিকে Wapstra এবং Huizeng ভরের পরীক্ষামূলক মানের সাথে তুলনা করে এবং সর্বনিম্ন বর্গ পদ্ধতি ব্যবহার করে তাদের সমান করে, বেকাররা সহগ মানগুলির একটি সিরিজ অর্জন করেছিল খএবং ক 2≤ এর জন্য আমি ≤58 এবং 6≤ ক ≤258, অর্থাৎ 400 টিরও বেশি ডিজিটাল ধ্রুবক। সদস্যদের জন্য আর , সমতা এন এবং জেড , তারা কিছু অভিজ্ঞতামূলক মূল্যবোধও গ্রহণ করেছিল।

ধ্রুবকের সংখ্যা কমানোর জন্য, সূত্রগুলি প্রস্তাব করা হয়েছিল যার মধ্যে সহগ ক, খ এবং সঙ্গে থেকে ফাংশন হিসাবে উপস্থাপন করা হয় আমি এবং কিন্তু . যাইহোক, এই ফাংশনগুলির ফর্ম খুব জটিল, উদাহরণস্বরূপ, ফাংশন খ( আমি) মধ্যে একটি পঞ্চম ডিগ্রী বহুপদ আমি এবং ধারণ করে, উপরন্তু, একটি সাইন সহ দুটি পদ।

সুতরাং, এই সূত্রটি ক্যামেরনের সূত্রের চেয়ে সহজ নয়। বেকারদের মতে, এটি এমন মান দেয় যা হালকা নিউক্লাইডের জন্য পরিমাপকৃত ভর থেকে ±400 এর বেশি নয় কেভ,এবং ভারী জন্য ক >180) ±200 এর বেশি নয় kevশেলগুলিতে, কিছু ক্ষেত্রে, পার্থক্য ± 1000 এ পৌঁছাতে পারে kevবেকারদের কাজের অসুবিধা হল এই সূত্রগুলি ব্যবহার করে গণনা করা ভর টেবিলের অনুপস্থিতি।

উপসংহারে, সংক্ষেপে, এটি লক্ষ করা উচিত যে বিভিন্ন মানের আধা-অনুভূতিমূলক সূত্রগুলির একটি খুব বড় সংখ্যা রয়েছে। তাদের মধ্যে প্রথমটি, বেথে-ওয়েইজস্যাকারের সূত্রটি পুরানো বলে মনে হওয়া সত্ত্বেও, এটি লেভি-জেলডেস ধরণের সূত্রগুলি ব্যতীত প্রায় সমস্ত নতুন সূত্রে অবিচ্ছেদ্য অংশ হিসাবে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। নতুন সূত্রগুলো বেশ জটিল এবং সেগুলো থেকে গণনা করা বেশ শ্রমসাধ্য।

সাহিত্য

1. জাভেলস্কি এফ.এস. বিশ্ব, পরমাণু এবং প্রাথমিক কণার ওজন।-এম.: অ্যাটোমিজদাত, ​​1970।

2. জি. ফ্রানফেল্ডার, ই. হেনলি, সাবটমিক ফিজিক্স।-এম.: মীর, 1979।

3. Kravtsov V.A. পরমাণুর ভর এবং নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি।-এম.: অ্যাটোমিজদাত, ​​1974।

পারমাণবিক ওজনের ভৌত স্কেলে, একটি অক্সিজেন আইসোটোপের পারমাণবিক ওজন ঠিক 16.0000 ধরা হয়।

যেহেতু বেশিরভাগ নিউক্লিয়াস স্থিতিশীল, তাই নিউক্লিয়নের মধ্যে একটি বিশেষ পারমাণবিক (শক্তিশালী) মিথস্ক্রিয়া রয়েছে - আকর্ষণ, যা অনুরূপ চার্জযুক্ত প্রোটনের বিকর্ষণ সত্ত্বেও নিউক্লিয়াসের স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।

নিউক্লিয়াসের বাইন্ডিং এনার্জি হল একটি ভৌত ​​পরিমাণ যা কাজ করার সমান যা নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান নিউক্লিয়নগুলিতে বিভক্ত করার জন্য তাদের গতিশক্তি না দিয়েই করা উচিত।

এটি শক্তি সংরক্ষণের আইন থেকে অনুসরণ করে যে একটি নিউক্লিয়াস গঠনের সময় একই শক্তি নির্গত হতে হবে, যা নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান নিউক্লিয়নে বিভক্ত করার সময় ব্যয় করতে হবে। নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি হল নিউক্লিয়াসের সমস্ত নিউক্লিয়নের শক্তি এবং মুক্ত অবস্থায় তাদের শক্তির মধ্যে পার্থক্য।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের বাঁধাই শক্তি:

যেখানে, প্রোটন, নিউট্রন এবং নিউক্লিয়াসের ভর যথাক্রমে; একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ভর; পদার্থের পারমাণবিক ভর।

বাইন্ডিং শক্তির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ভর:

পারমাণবিক ভর ত্রুটি বলা হয়। সমস্ত নিউক্লিয়নের ভর এই পরিমাণ দ্বারা হ্রাস পায় যখন তাদের থেকে একটি নিউক্লিয়াস তৈরি হয়।

নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি হল প্রতি নিউক্লিয়নের বাঁধাই শক্তি: . এটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব (শক্তি) চিহ্নিত করে, যেমন আরো, শক্তিশালী কোর.

ভর সংখ্যার উপর নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তির নির্ভরতা চিত্রে দেখানো হয়েছে। পর্যায় সারণীর মাঝের অংশের সবচেয়ে স্থিতিশীল নিউক্লিয়াস (28<ক<138). В этих ядрах составляет приблизительно 8,7 МэВ/нуклон (для сравнения, энергия связи валентных электронов в атоме порядка 10эВ, что в миллион раз меньше).

ভারী নিউক্লিয়াসে রূপান্তরের সাথে, নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি হ্রাস পায়, যেহেতু নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে, তাদের কুলম্ব বিকর্ষণ শক্তি বৃদ্ধি পায় (উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়ামের জন্য এটি 7.6 MeV)। অতএব, নিউক্লিয়নের মধ্যে বন্ধন কম শক্তিশালী হয়, নিউক্লিয়াস নিজেরাই কম শক্তিশালী হয়।

শক্তিগতভাবে অনুকূল: 1) হালকা বেশী ভারী নিউক্লিয়াস বিদারণ; 2) হালকা নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণ একে অপরের সাথে ভারী হয়। উভয় প্রক্রিয়াই প্রচুর পরিমাণে শক্তি প্রকাশ করে; এই প্রক্রিয়াগুলি বর্তমানে কার্যত বাস্তবায়িত হয়; নিউক্লিয়ার ফিশন বিক্রিয়া এবং নিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়া।

নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়নগুলি পারমাণবিক শক্তি দ্বারা দৃঢ়ভাবে ধরে থাকে। নিউক্লিয়াস থেকে একটি নিউক্লিয়ন অপসারণ করার জন্য, অনেক কাজ করতে হবে, অর্থাৎ, নিউক্লিয়াসে উল্লেখযোগ্য শক্তি প্রদান করতে হবে।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস E st-এর বাঁধাই শক্তি নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের মিথস্ক্রিয়ার তীব্রতাকে চিহ্নিত করে এবং গতিশক্তি প্রদান না করেই নিউক্লিয়াসকে পৃথক অ-ইন্টারেক্টিং নিউক্লিয়াসে বিভক্ত করার জন্য ব্যয় করা সর্বোচ্চ শক্তির সমান। প্রতিটি নিউক্লিয়াসের নিজস্ব বাঁধাই শক্তি রয়েছে। এই শক্তি যত বেশি, পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তত বেশি স্থিতিশীল। নিউক্লিয়াসের ভরের সঠিক পরিমাপ দেখায় যে নিউক্লিয়াস m i এর অবশিষ্ট ভর সর্বদা তার উপাদান প্রোটন এবং নিউট্রনের অবশিষ্ট ভরের যোগফলের চেয়ে কম। এই ভর পার্থক্যকে গণ ত্রুটি বলা হয়:

এটি ভর Dm এর এই অংশটি হারিয়ে যায় যখন বাঁধাই শক্তি নির্গত হয়। ভর এবং শক্তির মধ্যে সম্পর্কের আইন প্রয়োগ করে, আমরা পাই:

এই ধরনের প্রতিস্থাপন গণনার জন্য সুবিধাজনক, এবং এই ক্ষেত্রে উদ্ভূত গণনা ত্রুটি নগণ্য। যদি আমরা বাইন্ডিং শক্তির সূত্রে a.m.u-তে Dt প্রতিস্থাপন করি তারপর জন্য ই সেন্টলেখা যেতে পারে:

ভর সংখ্যা A এর উপর নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তির নির্ভরতার মধ্যে নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য রয়েছে।

নির্দিষ্ট বাইন্ডিং এনার্জি ই বিটস - প্রতি 1 নিউক্লিয়নে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি:

ডুমুর উপর. 116 A-তে E বিটের পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত নির্ভরতার একটি মসৃণ গ্রাফ দেখায়।

চিত্রের বক্ররেখাটি দুর্বলভাবে প্রকাশ করা সর্বাধিক রয়েছে। 50 থেকে 60 পর্যন্ত ভর সংখ্যার উপাদানগুলির (লোহা এবং এর কাছাকাছি উপাদান) সর্বোচ্চ নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি রয়েছে। এই উপাদানগুলির নিউক্লিয়াস সবচেয়ে স্থিতিশীল।

গ্রাফ থেকে দেখা যায় যে ডি. মেন্ডেলিভের টেবিলের মাঝের অংশের মৌলগুলির নিউক্লিয়াসে ভারী নিউক্লিয়াসের বিদারণের প্রতিক্রিয়া, সেইসাথে হালকা নিউক্লিয়াসের (হাইড্রোজেন, হিলিয়াম) ভারি উপাদানগুলির সংমিশ্রণের বিক্রিয়াগুলি শক্তিশালী হয়। অনুকূল প্রতিক্রিয়া, যেহেতু তারা আরও স্থিতিশীল নিউক্লিয়াস গঠনের সাথে থাকে (বড় E sp সহ) এবং তাই, শক্তির মুক্তির সাথে এগিয়ে যান (E > 0)।

ইতিমধ্যে উল্লেখ করা হয়েছে (§ 138 দেখুন), নিউক্লিয়নগুলি পারমাণবিক শক্তি দ্বারা একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে। এই সংযোগটি ভাঙতে, অর্থাৎ, নিউক্লিয়নগুলিকে সম্পূর্ণরূপে পৃথক করার জন্য, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি ব্যয় করা প্রয়োজন (কিছু কাজ করার জন্য)।

নিউক্লিয়াস তৈরিকারী নিউক্লিয়নগুলিকে পৃথক করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিকে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি বলা হয়। শক্তি সংরক্ষণের আইন (§ 18 দেখুন) এবং আনুপাতিকতার আইনের ভিত্তিতে বাঁধাই শক্তির মাত্রা নির্ধারণ করা যেতে পারে। ভর এবং শক্তির (§ 20 দেখুন)।

শক্তি সংরক্ষণের আইন অনুসারে, নিউক্লিয়াসে আবদ্ধ নিউক্লিয়নের শক্তি অবশ্যই নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির মান 8 দ্বারা পৃথক নিউক্লিয়নের শক্তির চেয়ে কম হতে হবে। অন্যদিকে, অনুপাতের আইন অনুসারে ভর এবং শক্তি, একটি সিস্টেমের শক্তির পরিবর্তনের সাথে সিস্টেমের ভরের আনুপাতিক পরিবর্তন হয়

যেখানে c হল ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি। যেহেতু বিবেচনাধীন ক্ষেত্রে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি রয়েছে, তাই পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভর অবশ্যই নিউক্লিয়াস তৈরিকারী নিউক্লিয়াসের ভরের যোগফলের চেয়ে কম হতে হবে, যাকে নিউক্লিয়াসের ভর ত্রুটি বলা হয়। সূত্র (10) ব্যবহার করে, কেউ একটি নিউক্লিয়াসের বাঁধন শক্তি গণনা করতে পারে যদি এই নিউক্লিয়াসের ভর ত্রুটিটি জানা যায়

বর্তমানে, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভর একটি ভর বর্ণালীগ্রাফের মাধ্যমে উচ্চ মাত্রার নির্ভুলতার সাথে নির্ধারণ করা হয়েছে (দেখুন § 102); নিউক্লিয়নের ভরও জানা যায় (§ 138 দেখুন)। এটি যেকোনো নিউক্লিয়াসের ভর ত্রুটি নির্ধারণ করা এবং সূত্র (10) ব্যবহার করে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি গণনা করা সম্ভব করে তোলে।

একটি উদাহরণ হিসাবে, আসুন হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি গণনা করি। এটি দুটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রন নিয়ে গঠিত। প্রোটনের ভর হল নিউট্রনের ভর তাই, নিউক্লিয়াস গঠনকারী নিউক্লিয়নের ভর হল হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর এইভাবে, হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ত্রুটি হল

তারপর হিলিয়াম নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি

তার ভর ত্রুটি থেকে জুলে যেকোন নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি গণনা করার জন্য সাধারণ সূত্রটি স্পষ্টতই ফর্মটি থাকবে

পারমাণবিক সংখ্যা কোথায়, A হল ভর সংখ্যা। নিউক্লিয়ন এবং নিউক্লিয়াসের ভরকে পারমাণবিক ভরের ইউনিটে প্রকাশ করা এবং তা বিবেচনায় নেওয়া

মেগাইলেক্ট্রনভোল্টে নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির সূত্র লিখতে পারেন:

নিউক্লিয়াসের প্রতি নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তিকে বলা হয় নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি। তাই,

হিলিয়াম কোরে

নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব (শক্তি) চিহ্নিত করে: যত বেশি v, তত বেশি স্থিতিশীল নিউক্লিয়াস। সূত্র অনুযায়ী (11) এবং (12),

আমরা আবারও জোর দিচ্ছি যে সূত্র এবং (13) নিউক্লিয়ন এবং নিউক্লিয়াসের ভরগুলিকে পারমাণবিক ভর এককে প্রকাশ করা হয় (§ 138 দেখুন)।

সূত্র (13) যে কোনো নিউক্লিয়াসের নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই গণনার ফলাফল ডুমুরে গ্রাফিকভাবে উপস্থাপন করা হয়েছে। 386; অর্ডিনেটটি দেখায় যে অ্যাবসিসাতে নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তিগুলি হল ভর সংখ্যা A। এটি গ্রাফ থেকে অনুসৃত হয় যে 100 ক্রমে ভর সংখ্যা সহ নিউক্লিয়াসের জন্য নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি সর্বাধিক (8.65 MeV) হয়; ভারী এবং হালকা নিউক্লিয়াসের জন্য, এটি কিছুটা কম (উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়াম, হিলিয়াম)। হাইড্রোজেন পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি শূন্য, যা বেশ বোধগম্য, যেহেতু এই নিউক্লিয়াসে আলাদা করার কিছু নেই: এটি শুধুমাত্র একটি নিউক্লিয়ন (প্রোটন) নিয়ে গঠিত।

প্রতিটি পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া শক্তির মুক্তি বা শোষণ দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। এখানে A নির্ভরতা গ্রাফ আপনাকে নির্ধারণ করতে দেয় যে নিউক্লিয়াস শক্তির কোন রূপান্তর প্রকাশ করা হয় এবং কিসে - এর শোষণ। 100 (বা তার বেশি) ক্রম সংখ্যার A সহ একটি ভারী নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়াসে বিদারণের সময় শক্তি (পারমাণবিক শক্তি) নির্গত হয়। আসুন আমরা নিম্নলিখিত আলোচনার মাধ্যমে এটি ব্যাখ্যা করি। উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসকে দুই ভাগে ভাগ করা যাক

ভর সংখ্যা সহ পারমাণবিক নিউক্লিয়াস ("টুকরো") ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি প্রতিটি নতুন নিউক্লিয়াসের নির্দিষ্ট বাঁধাই শক্তি ইউরেনিয়ামের পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তৈরি করে এমন সমস্ত নিউক্লিয়নকে আলাদা করতে, বাঁধনের সমান শক্তি ব্যয় করা প্রয়োজন ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের শক্তি:

যখন এই নিউক্লিয়নগুলি ভর সংখ্যা 119 সহ দুটি নতুন পারমাণবিক নিউক্লিয়াসে একত্রিত হয়, তখন নতুন নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির যোগফলের সমান একটি শক্তি নির্গত হবে:

ফলস্বরূপ, ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের ফিশন বিক্রিয়ার ফলে, নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি এবং ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির মধ্যে পার্থক্যের সমান পরিমাণে পারমাণবিক শক্তি নির্গত হবে:

পারমাণবিক শক্তির মুক্তি একটি ভিন্ন ধরণের পারমাণবিক প্রতিক্রিয়ার সময়ও ঘটে - যখন বেশ কয়েকটি হালকা নিউক্লিয়াস একত্রিত হয় (সংশ্লেষণ) একটি নিউক্লিয়াসে। প্রকৃতপক্ষে, উদাহরণস্বরূপ, একটি ভর সংখ্যা সহ একটি নিউক্লিয়াসে দুটি সোডিয়াম নিউক্লিয়াসের সংশ্লেষণ ঘটে।

যখন এই নিউক্লিয়নগুলি একটি নতুন নিউক্লিয়াসে একত্রিত হয় (46 ভর সংখ্যা সহ), তখন নতুন নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির সমান একটি শক্তি নির্গত হবে:

ফলস্বরূপ, সোডিয়াম নিউক্লিয়াসের সংশ্লেষণের প্রতিক্রিয়া সংশ্লেষিত নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি এবং সোডিয়াম নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির মধ্যে পার্থক্যের সমান পরিমাণে পারমাণবিক শক্তির মুক্তির সাথে থাকে:

সুতরাং, আমরা যে উপসংহারে আসা

ভারী নিউক্লিয়াসের ফিশন বিক্রিয়া এবং হালকা নিউক্লিয়াসের ফিউশন বিক্রিয়া উভয় ক্ষেত্রেই পারমাণবিক শক্তির মুক্তি ঘটে। প্রতিটি বিক্রিয়াকৃত নিউক্লিয়াস দ্বারা নির্গত পারমাণবিক শক্তির পরিমাণ বিক্রিয়া পণ্যের বাঁধাই শক্তি 8 2 এবং মূল পারমাণবিক উপাদানের বাঁধাই শক্তি 81 এর মধ্যে পার্থক্যের সমান:

এই বিধানটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু পারমাণবিক শক্তি পাওয়ার জন্য শিল্প পদ্ধতিগুলি এটির উপর ভিত্তি করে।

উল্লেখ্য, শক্তি উৎপাদনের ক্ষেত্রে সবচেয়ে অনুকূল হল হাইড্রোজেন বা ডিউটেরিয়াম নিউক্লিয়াসের ফিউশন বিক্রিয়া।

যেহেতু, গ্রাফ থেকে অনুসরণ করা হয়েছে (চিত্র 386 দেখুন), এই ক্ষেত্রে সংশ্লেষিত নিউক্লিয়াস এবং প্রাথমিক নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তির পার্থক্য হবে সবচেয়ে বড়।

একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের গঠন

1932 সালে বিজ্ঞানীদের দ্বারা প্রোটন এবং নিউট্রন আবিষ্কারের পর ডি.ডি. Ivanenko (USSR) এবং W. Heisenberg (জার্মানি) প্রস্তাব প্রোটন-নিউট্রনমডেলপারমাণবিক নিউক্লিয়াস.
এই মডেল অনুযায়ী, কোর গঠিত প্রোটন এবং নিউট্রন।নিউক্লিয়নের মোট সংখ্যাকে (অর্থাৎ প্রোটন এবং নিউট্রন) বলা হয় ভর সংখ্যা ক: ক = জেড + এন . রাসায়নিক উপাদানের নিউক্লিয়াস প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:
এক্সউপাদানটির রাসায়নিক প্রতীক।

যেমন হাইড্রোজেন

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে চিহ্নিত করার জন্য বেশ কয়েকটি স্বরলিপি চালু করা হয়। পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তৈরি করে এমন প্রোটনের সংখ্যা প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত করা হয় জেড এবং কল চার্জ নম্বর (এটি মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে ক্রমিক সংখ্যা)। পারমাণবিক চার্জ হয় জে , কোথায় eপ্রাথমিক চার্জ। নিউট্রনের সংখ্যা প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এন .

পারমাণবিক শক্তি

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস স্থিতিশীল হওয়ার জন্য, প্রোটন এবং নিউট্রনগুলিকে নিউক্লিয়াসের ভিতরে বিশাল শক্তি দ্বারা ধরে রাখতে হবে, প্রোটনের কুলম্ব বিকর্ষক শক্তির চেয়ে বহুগুণ বেশি। নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়ন ধারণকারী শক্তিকে বলে পারমাণবিক . এগুলি পদার্থবিদ্যায় পরিচিত সমস্ত ধরণের মিথস্ক্রিয়াগুলির মধ্যে সবচেয়ে তীব্রতার একটি প্রকাশ - তথাকথিত শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া। পারমাণবিক বলগুলি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তির চেয়ে প্রায় 100 গুণ বেশি এবং নিউক্লিয়নের মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া শক্তির চেয়ে দশটি মাত্রার ক্রম বেশি।

পারমাণবিক শক্তির নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

• আকর্ষণীয় বাহিনী আছে
• বাহিনী হয় স্বল্প পরিসর(নিউক্লিয়নের মধ্যে ছোট দূরত্বে উপস্থিত হয়);
• পারমাণবিক শক্তি কণার উপর বৈদ্যুতিক চার্জের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতির উপর নির্ভর করে না।

একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর ত্রুটি এবং বাঁধাই শক্তি

পারমাণবিক পদার্থবিদ্যার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা ধারণা দ্বারা অভিনয় করা হয় পারমাণবিক বাঁধাই শক্তি .

নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি ন্যূনতম শক্তির সমান যা নিউক্লিয়াসকে পৃথক কণাতে সম্পূর্ণ বিভক্ত করার জন্য ব্যয় করতে হবে। এটি শক্তি সংরক্ষণের আইন থেকে অনুসরণ করে যে বাঁধাই শক্তি পৃথক কণা থেকে একটি নিউক্লিয়াস গঠনের সময় নির্গত শক্তির সমান।

যে কোনো নিউক্লিয়াসের বাঁধন শক্তি নির্ভুলভাবে এর ভর পরিমাপ করে নির্ণয় করা যায়। বর্তমানে, পদার্থবিজ্ঞানীরা খুব উচ্চ নির্ভুলতার সাথে কণার ভর - ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন, নিউক্লিয়াস ইত্যাদি পরিমাপ করতে শিখেছেন। এই পরিমাপ দেখায় যে যেকোনো নিউক্লিয়াসের ভর এম i সর্বদা এর উপাদান প্রোটন এবং নিউট্রনের ভরের যোগফলের চেয়ে কম:

ভর পার্থক্য বলা হয় ভর ত্রুটি. আইনস্টাইন সূত্র ব্যবহার করে ভর ত্রুটির উপর ভিত্তি করে ই = mc 2 প্রদত্ত নিউক্লিয়াস গঠনের সময় নির্গত শক্তি, অর্থাৎ, নিউক্লিয়াসের বাঁধাই শক্তি নির্ধারণ করা সম্ভব ইসেন্ট:

এই শক্তি γ-কোয়ান্টার বিকিরণ আকারে নিউক্লিয়াস গঠনের সময় নির্গত হয়।

পারমাণবিক শক্তি

আমাদের দেশে, বিশ্বের প্রথম পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রটি 1954 সালে ইউএসএসআর, ওবনিনস্ক শহরে নির্মিত এবং চালু করা হয়েছিল। শক্তিশালী পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্র নির্মাণের উন্নয়ন করা হচ্ছে। রাশিয়ায় বর্তমানে 10টি অপারেটিং পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র রয়েছে। চেরনোবিল পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনার পরে, পারমাণবিক চুল্লিগুলির নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য অতিরিক্ত ব্যবস্থা নেওয়া হয়েছিল।