নিউক্লিয়াসের গঠন ও নিউক্লীয় বল

নিউক্লিয়াসের গঠন [Structure of Nucleus]:-

[i] সমগ্র পরমাণুর তুলনায় নিউক্লিয়াসের আয়তন খুবই ছোটো । পরমাণুকে একটি গোলক কল্পনা করলে এর ব্যাসার্ধ প্রায় 10-10 মিটার, যেখানে নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ প্রায় 10-14; অর্থাৎ পরমাণুর ব্যাসার্ধের প্রায় 1/1000.00 ভাগ ।

[ii] নিউট্রন কণা আবিষ্কারের পর জানা যায় যে, পরমাণুর নিউক্লিয়াস প্রোটন ও নিউট্রন দিয়ে গঠিত । নিউক্লিয়াসে কোনো ইলেকট্রন থাকে না ।

[iii] নিউক্লিয়াসের প্রোটন ও নিউট্রনের সংখ্যা বিভিন্ন মৌলের ক্ষেত্রে বিভিন্ন । তবে হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসে কেবলমাত্র একটি প্রোটন আছে, কোনো নিউট্রন নেই ।

[iv] নিউক্লিয়াসের মূল কণাগুলিকে (প্রোটন ও নিউট্রন) সাধারণভাবে নিউক্লিয়ন [nucleon] বলা হয় ।

[v] প্রোটন ও নিউট্রনের মোট ভর হল ওই নিউক্লিয়াসের ভর । আবার ইলেকট্রনের ভর প্রোটন বা নিউট্রনের ভরের তুলনায় নগন্য হওয়ায় নিউক্লিয়াসের ভরই প্রকৃতপক্ষে সমগ্র পরমাণুটির ভরের সমান ।

[vi] নিউক্লিয়াসের ভর সামান্য হলেও এর আয়তন খুব ছোটো হওয়ায় নিউক্লিয়াসের ঘনত্ব খুব বেশি ।

[vii] নিউক্লিয়াসের প্রোটনগুলির মোট ধনাত্মক আধানই হল নিউক্লিয়াসের আধান ।

[viii] নিউক্লিয়াস হল পরমাণুর সবচেয়ে সুস্থিত [stable] অংশ ।

 

নিউক্লীয় বল [Nuclear force]:- পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মধ্যে প্রোটন ও নিউট্রনগুলি দৃঢ়ভাবে জোটবদ্ধ অবস্থায় থাকে । কিন্তু সমজাতীয় ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটনগুলি পরস্পর বিকর্ষিত না হয়ে এক জায়গায় রয়েছে । এটা ব্যাখ্যা করতে ধরা হয় যে, নিউক্লিয়াসের প্রোটন ও নিউট্রনের মধ্যে প্রতিনিয়ত পারস্পরিক রূপান্তর ঘটছে । এই রুপান্তরের ফলে তাদের মধ্যে স্বল্পপাল্লার (দুরত্ব = 10-12 সেমি. প্রায়) বিশেষ এক তীব্র আকর্ষণ জনিত বলের উদ্ভব হয় । এই আকর্ষণ বলের নাম নিউক্লীয় বল । এই আকর্ষণ বলের প্রভাবেই সমধর্মী প্রোটন কণা এবং নিস্তড়িৎ নিউট্রন কণা পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভিতরে জোট বেঁধে থাকতে পারে এবং নিউক্লিয়াস স্থায়ী এবং সুস্থিত হয় ।

 

নিউক্লীয় বলের প্রকৃতি:- 1935 খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী য়ুকাওয়া [Yukawa] নিউক্লীয় বলের প্রকৃতি নির্ধারণে মেসন তত্ত্বের [Meson theory] উদ্ভাবন করেন । এই তত্ত্ব অনুসারে, প্রোটন ও নিউট্রনের নিজ নিজ সত্বা স্থায়ী নয় । নিউক্লিয়াসের ভিতরে প্রোটন-নিউট্রনের মধ্যে আধানযুক্ত মেসন কণার [π+ ও π-] ভর ইলেকট্রনের ভরের 273 গুণ, পারস্পরিক আদান-প্রদানের ফলে সর্বদা নিউট্রন → প্রোটনে এবং প্রোটন → নিউট্রনে রুপান্তরিত হয় (নিউট্রন → প্রোটন + π- এবং প্রোটন → নিউট্রন + π+) এবং এর ফলে উদ্ভুত তীব্র আকর্ষণ বলের প্রভাবে প্রোটন ও নিউট্রন একজোটে আবদ্ধ থাকে । আবার প্রোটন → প্রোটনকে কিংবা নিউট্রন → নিউট্রনকে আবদ্ধ করার জন্য দায়ী নিস্তড়িৎ মেসন কণার [πo] বিনিময় (প্রোটন → প্রোটন + πo এবং নিউট্রন → নিউট্রন + πo) । 1943 খ্রিস্টাব্দে পরীক্ষায় এইসব মেসন কণার অস্তিত্ব স্বীকৃত হয়েছে ।

 

ভর, আধান, ব্যাসার্ধ এবং অবস্থানের পরিপেক্ষিতে পরমাণুর মূল তিনটি কণার মধ্যে তুলনা:-

কণার নাম

ও চিহ্ন

ভর

(গ্রাম)

আধানের

প্রকৃতি

আধানের

পরিমাণ

ব্যাসার্ধ

(সেমি.)

অবস্থান

ইলেকট্রন

(e বা 1e0)

9.11 x 10-28

ঋণাত্মক

আধানযুক্ত

4.8 x 10-10 e.s.u. বা

1.602 x 10-19 কুলম্ব

2.8 x 10-13

নিউক্লিয়াসের বাইরে

বিভিন্ন কক্ষে

প্রোটন

(p বা 1H1)

1.6725 x 10-24

ধনাত্মক

আধানযুক্ত

4.8 x 10-10 e.s.u. বা

1.602 x 10-19 কুলম্ব

1.2 x 10-13

পরমাণুর কেন্দ্রে

অর্থাৎ নিউক্লিয়াসে

নিউট্রন

(n বা 0n1)

1.675 x 10-24 নিস্তড়িৎ  0 (শুন্য) 1.2 x 10-13

পরমাণুর কেন্দ্রে

অর্থাৎ নিউক্লিয়াসে

***