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?
- হ্যাঁ — বেশি নিউক্লিয়ন মানে সবসময় বেশি মোট বন্ধন শক্তি।
- না — বন্ধন শক্তি নির্ভর করে প্রতিযোগী পদগুলোর (আয়তন, পৃষ্ঠ, কুলম্ব, অপ্রতিসাম্য) ভারসাম্যে যারা A বাড়ার সাথে ভিন্নভাবে সরে, তাই এটি প্রতিটি যোগ হওয়া নিউক্লিয়নের সাথে সরলভাবে বাড়ে না।
- A বাড়ার সাথে বন্ধন শক্তি সবসময় কমে।
2 · প্রস্তুতি
- iron-binding প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এই প্রিসেট Z = 26 প্রোটনের লোহা মডেল করে।
- বন্ধন-শক্তি রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য ভর সংখ্যা A সেট করুন (Z = 26 স্থির রেখে) এবং মোট বন্ধন শক্তি রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| ভর সংখ্যা A | মোট 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
- 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।
- 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
- 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।
- 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।
আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
- আলোক-তড়িৎ প্রভাব: ধারালো শক্তি-দ্বারসীমা
- আলোক-তড়িৎ প্রভাব: বাধা বিভব
- একটি বাস্তব ফটোসেল: সোডিয়ামের কার্য ফাংশন
- কম্পটন বিক্ষেপণ: 90°-তে তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ
- কম্পটন বিক্ষেপণ: ব্যাকস্ক্যাটারে সর্বোচ্চ সরণ
- কম্পটন বিক্ষেপণ: একটি ক্ষীণ-কোণ তুলনা
- বালমার শ্রেণি: হাইড্রোজেনের দৃশ্যমান বর্ণালি রেখা
- লাইমান শ্রেণি: হাইড্রোজেনের অতিবেগুনি রেখা
- পাশেন শ্রেণি: হাইড্রোজেনের অবলোহিত রেখা
- তেজস্ক্রিয় ক্ষয়: কার্বন-14 ডেটিং
- চিকিৎসা রেডিওআইসোটোপ: টেকনেশিয়াম-99m-এর ছোট অর্ধায়
- ডি ব্রগলি পদার্থ তরঙ্গ: ইলেকট্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য
138টি বিনামূল্যের ছাপার উপযোগী পদার্থবিজ্ঞান ল্যাব ওয়ার্কশিট