নিউক্লিয় বন্ধন শক্তি: তরল ফোঁটা মডেল

1 · পূর্বানুমান করুন

অর্ধ-অভিজ্ঞতালব্ধ ভর সূত্র (তরল-বিন্দু মডেল) প্রোটন সংখ্যা Z ও ভর সংখ্যা A থেকে নিউক্লিয়াসের মোট বন্ধন শক্তি অনুমান করে। Z স্থির 26-এ (লোহা) রেখে কেবল A বদলালে, মডেলটি কি প্রতিটি যোগ হওয়া নিউক্লিয়নের সাথে বন্ধন শক্তি ক্রমাগত বাড়তে দেখায়?

2 · প্রস্তুতি

  1. iron-binding প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এই প্রিসেট Z = 26 প্রোটনের লোহা মডেল করে।
  2. বন্ধন-শক্তি রিডআউট চালু করুন।
  3. প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য ভর সংখ্যা A সেট করুন (Z = 26 স্থির রেখে) এবং মোট বন্ধন শক্তি রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

ভর সংখ্যা Aমোট বন্ধন শক্তি E_B (MeV)
56
80
110

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য ভর সংখ্যা A (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে বন্ধন শক্তি E_B (y-অক্ষ) প্লট করুন।

4 · বিশ্লেষণ করুন

  1. একটি ট্রায়ালের জন্য a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26 ব্যবহার করে E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
  2. আপনার তিন ট্রায়াল ওঠে তারপর পড়ে — E_B বাড়ে A = 56 থেকে A = 80 পর্যন্ত, তারপর A = 110-এ আবার কমে। ব্যাখ্যা করুন কীভাবে প্রতি নিউক্লিয়নে বাড়া +a_vA পদটিকে শেষে পৃষ্ঠ ও অসমতা পদ ছাড়িয়ে যায়, এবং কেন −a_a(A−2Z)²/A নিউক্লিয়াসকে শাস্তি দেয় যার নিউট্রন সংখ্যা প্রোটন সংখ্যার চেয়ে অনেক এগিয়ে গেলে।

5 · বিস্তার করুন

  1. এই তরল-বিন্দু মডেলই ব্যাখ্যা করে কেন খুব ভারী নিউক্লিয়াস (বড় A) বিভাজনে (ভাঙায়) শক্তি ছাড়ে আর খুব হালকা নিউক্লিয়াস সংযোজনে (জুড়ে) শক্তি ছাড়ে — দুই প্রক্রিয়াই নিউক্লিয়াসকে লোহার কাছে সর্বোচ্চ প্রতি-নিউক্লিয়ন বন্ধন-শক্তির অঞ্চলের দিকে নিয়ে যায়। ব্যাখ্যা করুন কেন লোহা এই শিখরের কাছে।
  2. নিখুঁতভাবে সঠিক না হওয়া সত্ত্বেও শেখানোর জন্য এমন সরলীকৃত মডেল পদার্থবিজ্ঞানীরা কেন দরকারি মনে করেন?

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

ভর–শক্তি সমতা (বন্ধন শক্তি)

নিউক্লিয়াসের ভর তার আলাদা প্রোটন ও নিউট্রনের যোগফলের চেয়ে কম — সেই অনুপস্থিত ভর Δm বন্ধন শক্তিতে রূপান্তরিত হয় B = Δmc² দ্বারা, যা নিউক্লিয়াসকে একসাথে ধরে রাখা শক্তি। Δm-এর মান নিজেই (এবং তাই B) আসে আধা-অভিজ্ঞতামূলক ভর সূত্রের প্রতিযোগী আয়তন, পৃষ্ঠ, কুলম্ব ও অসামঞ্জস্য পদ থেকে, যা নিউক্লিয়াসকে তরল ফোঁটা হিসেবে মডেল করে।

← পরীক্ষণে ফিরে যান

আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান

138টি বিনামূল্যের ছাপার উপযোগী পদার্থবিজ্ঞান ল্যাব ওয়ার্কশিট