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भौतिकी · शब्दावली

न्यूक्लाइड, आकार, और घनत्व क्या है?

परिभाषा 25.1 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 3 · अध्याय 25 — नाभिकीय भौतिकी

कोई न्यूक्लाइड ZAX^{A}_{Z}\text{X} ZZ प्रोटॉन और N=AZN = A - Z न्यूट्रॉन रखता है, जो प्रबल अन्योन्यक्रिया से बँधे हैं: वह तीव्र है (संपर्क पर कूलॉम का 100×{\sim}100\,\times), लघु-परास (1fm{\sim}1\,\mathrm{fm}, केवल छूते पड़ोसी ही उसे अनुभव करते हैं), और आवेश-अंधी (वह प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, दोनों को एक-सा पकड़ती है)। प्रकीर्णन प्रयोग हर नाभिक को वही एक नुस्खा देते हैं: त्रिज्या

R=r0A1/3,r01.2fm,R = r_0A^{1/3} , \qquad r_0 \approx 1.2\,\mathrm{fm} ,

अतः आयतन AA की तरह बढ़ता है और घनत्व एक सार्वभौमिक ρ2.3×1017kg/m3\rho \approx 2.3 \times 10^{17}\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^{3} है — उसकी एक बूँद टैंकरों के बेड़े जितनी भारी होगी, और अध्याय 27 इसी घनत्व पर पूरे तारे से मिलेगा। समस्थानिक ZZ साझा करते हैं पर NN में भिन्न होते हैं: वही रसायन, भिन्न नाभिकीय नियति।

स्थायित्व की घाटी। हलके नाभिक अपनी दोनों फ़र्मी सीढ़ियाँ संतुलित रखते हैं (N = Z); और भारी अपने कूलॉम बिल को अतिरिक्त न्यूट्रॉनों से पतला करते हैं। घाटी के तल से बाहर पड़ा कोई न्यूक्लाइड -क्षय करके उसकी ओर लौटता है — और विखंडन-खंड, जो उस रेखा से बहुत ऊपर जन्मते हैं, ठीक इसी कारण उग्र रूप से रेडियोसक्रिय होते हैं।
स्थायित्व की घाटी। हलके नाभिक अपनी दोनों फ़र्मी सीढ़ियाँ संतुलित रखते हैं (N=ZN = Z); और भारी अपने कूलॉम बिल को अतिरिक्त न्यूट्रॉनों से पतला करते हैं। घाटी के तल से बाहर पड़ा कोई न्यूक्लाइड β\beta-क्षय करके उसकी ओर लौटता है — और विखंडन-खंड, जो उस रेखा से बहुत ऊपर जन्मते हैं, ठीक इसी कारण उग्र रूप से रेडियोसक्रिय होते हैं।
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