"পরমাণু" নামটি গ্রীক থেকে "অবিভাজ্য" হিসাবে অনুবাদ করা হয়েছে। আমাদের চারপাশের সবকিছু - কঠিন পদার্থ, তরল এবং বায়ু - এই কোটি কোটি কণা থেকে তৈরি৷
পরমাণু সম্পর্কে সংস্করণের উপস্থিতি
পরমাণু প্রথম পরিচিত হয়েছিল খ্রিস্টপূর্ব ৫ম শতাব্দীতে, যখন গ্রীক দার্শনিক ডেমোক্রিটাস পরামর্শ দিয়েছিলেন যে বস্তুটি চলমান ক্ষুদ্র কণা নিয়ে গঠিত। কিন্তু তখন তাদের অস্তিত্বের সংস্করণ যাচাই করা সম্ভব হয়নি। এবং যদিও কেউ এই কণাগুলি দেখতে পায়নি, ধারণাটি আলোচনা করা হয়েছিল, কারণ বিজ্ঞানীরা বাস্তব জগতে ঘটতে থাকা প্রক্রিয়াগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে। অতএব, তারা এই সত্যটি প্রমাণ করার অনেক আগে থেকেই মাইক্রোকণার অস্তিত্বে বিশ্বাস করেছিল৷
শুধুমাত্র 19 শতকে। তারা রাসায়নিক উপাদানগুলির ক্ষুদ্রতম উপাদান হিসাবে বিশ্লেষণ করা শুরু করে, পরমাণুর নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে - কঠোরভাবে নির্ধারিত পরিমাণে অন্যদের সাথে যৌগগুলিতে প্রবেশ করার ক্ষমতা। 20 শতকের শুরুতে, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে পরমাণুগুলি পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা, যতক্ষণ না এটি প্রমাণিত হয়েছিল যে তারা আরও ছোট একক দ্বারা গঠিত।
রাসায়নিক উপাদান কী দিয়ে তৈরি?
রাসায়নিক উপাদানের পরমাণু পদার্থের একটি মাইক্রোস্কোপিক বিল্ডিং ব্লক। পরমাণুর আণবিক ওজন এই মাইক্রো পার্টিকেলের সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য হয়ে উঠেছে। শুধুমাত্র মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক আইনের আবিষ্কার প্রমাণ করে যে তাদের প্রকারগুলি একটি একক পদার্থের বিভিন্ন রূপ। এগুলি এতই ছোট যে সাধারণ মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে দেখা যায় না, শুধুমাত্র সবচেয়ে শক্তিশালী ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি। তুলনায়, মানুষের হাতের একটি চুল মিলিয়ন গুণ বেশি চওড়া।
একটি পরমাণুর বৈদ্যুতিন কাঠামোতে একটি নিউক্লিয়াস থাকে, এতে নিউট্রন এবং প্রোটনের পাশাপাশি ইলেকট্রন থাকে, যা তাদের নক্ষত্রের চারপাশে গ্রহের মতো অবিরাম কক্ষপথে কেন্দ্রের চারপাশে ঘূর্ণন ঘটায়। তাদের সকলকে তড়িৎ চৌম্বকীয় বল দ্বারা একত্রে রাখা হয়, মহাবিশ্বের চারটি প্রধান শক্তির মধ্যে একটি। নিউট্রন হল নিরপেক্ষ চার্জযুক্ত কণা, প্রোটনগুলি ধনাত্মক চার্জ এবং ইলেকট্রনগুলি ঋণাত্মক চার্জযুক্ত। পরেরটি ইতিবাচক চার্জযুক্ত প্রোটনের প্রতি আকৃষ্ট হয়, তাই তারা কক্ষপথে থাকে।
পরমাণুর গঠন
কেন্দ্রীয় অংশে একটি নিউক্লিয়াস রয়েছে যা সমগ্র পরমাণুর ন্যূনতম অংশ পূরণ করে। কিন্তু গবেষণা দেখায় যে প্রায় সমগ্র ভর (99.9%) এটিতে অবস্থিত। প্রতিটি পরমাণুতে প্রোটন, নিউট্রন, ইলেকট্রন থাকে। এতে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের সংখ্যা ধনাত্মক কেন্দ্রীয় আধানের সমান। একই পারমাণবিক চার্জ Z, কিন্তু ভিন্ন পারমাণবিক ভর A এবং নিউক্লিয়াস N-এর নিউট্রনের সংখ্যাকে আইসোটোপ বলা হয় এবং একই A এবং ভিন্ন Z এবং N যুক্ত কণাকে আইসোবার বলা হয়। ইলেকট্রন হল নেতিবাচক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণাবৈদ্যুতিক চার্জ e=1.6 10-19 কুলম্ব। আয়নের চার্জ হারানো বা প্রাপ্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করে। চার্জযুক্ত আয়নে নিরপেক্ষ পরমাণুর রূপান্তর প্রক্রিয়াকে আয়নকরণ বলে।
পরমাণুর মডেলের নতুন সংস্করণ
পদার্থবিদরা আজ অবধি আরও অনেক প্রাথমিক কণা আবিষ্কার করেছেন। পরমাণুর বৈদ্যুতিন কাঠামোর একটি নতুন সংস্করণ রয়েছে৷
এটা বিশ্বাস করা হয় যে প্রোটন এবং নিউট্রন, তারা যত ছোটই হোক না কেন, কোয়ার্ক নামক ক্ষুদ্রতম কণা নিয়ে গঠিত। তারা পরমাণু নির্মাণের জন্য একটি নতুন মডেল গঠন করে। যেমন বিজ্ঞানীরা আগের মডেলের অস্তিত্বের প্রমাণ সংগ্রহ করতেন, আজ তারা কোয়ার্কের অস্তিত্ব প্রমাণ করার চেষ্টা করছেন।
RTM হল ভবিষ্যতের ডিভাইস
আধুনিক বিজ্ঞানীরা একটি কম্পিউটার মনিটরে পদার্থের পারমাণবিক কণা দেখতে পারেন, সেইসাথে স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ (RTM) নামে একটি বিশেষ টুল ব্যবহার করে তাদের পৃষ্ঠের উপরে সরাতে পারেন।
এটি একটি টিপ সহ একটি কম্পিউটারাইজড টুল যা উপাদানের পৃষ্ঠের কাছাকাছি খুব মৃদুভাবে চলে। ডগা নড়াচড়া করার সাথে সাথে ইলেকট্রনগুলি টিপ এবং পৃষ্ঠের মধ্যবর্তী ফাঁক দিয়ে চলে যায়। যদিও উপাদানটি পুরোপুরি মসৃণ দেখায়, এটি আসলে পারমাণবিক স্তরে অসম। কম্পিউটার পদার্থের পৃষ্ঠের একটি মানচিত্র তৈরি করে, এর কণাগুলির একটি চিত্র তৈরি করে, এবং এইভাবে বিজ্ঞানীরা পরমাণুর বৈশিষ্ট্যগুলি দেখতে পারেন৷
তেজস্ক্রিয় কণা
নেগেটিভ চার্জযুক্ত আয়নগুলি পর্যাপ্ত বড় দূরত্বে নিউক্লিয়াসের চারপাশে বৃত্ত। একটি পরমাণুর গঠন এমন যে এটি সম্পূর্ণসত্যই নিরপেক্ষ এবং এর কোনো বৈদ্যুতিক চার্জ নেই কারণ এর সমস্ত কণা (প্রোটন, নিউট্রন, ইলেকট্রন) ভারসাম্যপূর্ণ।
একটি তেজস্ক্রিয় পরমাণু এমন একটি উপাদান যা সহজেই বিভক্ত করা যায়। এর কেন্দ্র অনেক প্রোটন এবং নিউট্রন নিয়ে গঠিত। একমাত্র ব্যতিক্রম হাইড্রোজেন পরমাণুর চিত্র, যার একটি একক প্রোটন রয়েছে। নিউক্লিয়াস ইলেকট্রনের মেঘ দ্বারা বেষ্টিত, এটি তাদের আকর্ষণ যা তাদের কেন্দ্রের চারপাশে ঘোরায়। একই চার্জযুক্ত প্রোটন একে অপরকে বিকর্ষণ করে।
এটি বেশিরভাগ ছোট কণার জন্য একটি সমস্যা নয় যেগুলির মধ্যে বেশ কয়েকটি রয়েছে৷ তবে তাদের মধ্যে কিছু অস্থির, বিশেষ করে ইউরেনিয়ামের মতো বড়, যাতে 92টি প্রোটন রয়েছে। কখনও কখনও তার কেন্দ্র যেমন একটি লোড সহ্য করতে পারে না। তাদের তেজস্ক্রিয় বলা হয় কারণ তারা তাদের মূল থেকে বেশ কয়েকটি কণা নির্গত করে। অস্থির নিউক্লিয়াস প্রোটন থেকে মুক্তি পাওয়ার পরে, অবশিষ্ট প্রোটনগুলি একটি নতুন কন্যা তৈরি করে। এটি নতুন নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যার উপর নির্ভর করে স্থিতিশীল হতে পারে বা এটি আরও বিভক্ত হতে পারে। একটি স্থিতিশীল শিশু কোর না থাকা পর্যন্ত এই প্রক্রিয়া চলতে থাকে।
পরমাণুর বৈশিষ্ট্য
একটি পরমাণুর ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য স্বাভাবিকভাবেই এক মৌল থেকে অন্য উপাদানে পরিবর্তিত হয়। তারা নিম্নলিখিত প্রধান পরামিতি দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়৷
পারমাণবিক ভর। যেহেতু মাইক্রোকণার প্রধান স্থান প্রোটন এবং নিউট্রন দ্বারা দখল করা হয়, তাদের যোগফল সংখ্যা নির্ধারণ করে, যা পারমাণবিক ভর একক (আমু) সূত্রে প্রকাশ করা হয়: A=Z + N.
পারমাণবিক ব্যাসার্ধ। ব্যাসার্ধ মেন্ডেলিভ সিস্টেমে উপাদানের অবস্থানের উপর নির্ভর করে, রাসায়নিকবন্ধন, প্রতিবেশী পরমাণুর সংখ্যা এবং কোয়ান্টাম যান্ত্রিক ক্রিয়া। মূলের ব্যাসার্ধ উপাদানটির ব্যাসার্ধের চেয়ে এক লক্ষ গুণ ছোট। একটি পরমাণুর গঠন ইলেকট্রন হারাতে পারে এবং একটি ধনাত্মক আয়নে পরিণত হতে পারে, অথবা ইলেকট্রন যোগ করে ঋণাত্মক আয়নে পরিণত হতে পারে।
মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে, যেকোনো রাসায়নিক উপাদান তার নির্ধারিত স্থান নেয়। সারণীতে, আপনি উপরের থেকে নীচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে একটি পরমাণুর আকার বৃদ্ধি পায় এবং আপনি বাম থেকে ডানে যাওয়ার সাথে সাথে হ্রাস পায়। এর থেকে, ক্ষুদ্রতম মৌলটি হল হিলিয়াম এবং বৃহত্তমটি হল সিজিয়াম৷
ভ্যালেন্সি। একটি পরমাণুর বাইরের ইলেক্ট্রন শেলকে ভ্যালেন্স শেল বলা হয় এবং এতে থাকা ইলেকট্রনগুলি সংশ্লিষ্ট নাম পেয়েছে - ভ্যালেন্স ইলেকট্রন। তাদের সংখ্যা নির্ধারণ করে কিভাবে একটি পরমাণু রাসায়নিক বন্ধনের মাধ্যমে অন্যদের সাথে সংযুক্ত। শেষ মাইক্রো পার্টিকেল তৈরির পদ্ধতিতে, তারা তাদের বাইরের ভ্যালেন্স শেলগুলি পূরণ করার চেষ্টা করে।
মাধ্যাকর্ষণ, আকর্ষণ এমন একটি শক্তি যা গ্রহগুলিকে কক্ষপথে রাখে, কারণ এটির কারণে হাত থেকে নির্গত বস্তুগুলি মেঝেতে পড়ে। একজন ব্যক্তি মাধ্যাকর্ষণ বেশি লক্ষ্য করেন, কিন্তু ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্রিয়া অনেক গুণ বেশি শক্তিশালী। একটি পরমাণুতে আধানযুক্ত কণাকে যে শক্তি আকর্ষণ করে (বা বিকর্ষণ করে) তা এর মধ্যে অভিকর্ষের চেয়ে 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 গুণ বেশি শক্তিশালী। কিন্তু নিউক্লিয়াসের কেন্দ্রে আরও শক্তিশালী বল রয়েছে যা প্রোটন এবং নিউট্রনকে একসাথে ধরে রাখতে পারে।
নিউক্লিয়াসের প্রতিক্রিয়াগুলি পারমাণবিক চুল্লির মতো শক্তি তৈরি করে যেখানে পরমাণুগুলি বিভক্ত হয়। উপাদান যত ভারী হবে, তার পরমাণুগুলি তত বেশি কণা থেকে তৈরি হয়। যদি আমরা একটি উপাদানে প্রোটন এবং নিউট্রনের মোট সংখ্যা যোগ করি, আমরা এটি খুঁজে বের করিভর উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়াম, প্রকৃতিতে পাওয়া সবচেয়ে ভারী উপাদান, যার পারমাণবিক ভর 235 বা 238।
একটি পরমাণুকে স্তরে ভাগ করা
একটি পরমাণুর শক্তির মাত্রা হল নিউক্লিয়াসের চারপাশের স্থানের আকার, যেখানে ইলেকট্রন গতিশীল। পর্যায় সারণীতে পর্যায়ক্রমের সংখ্যার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ মোট 7টি অরবিটাল রয়েছে। নিউক্লিয়াস থেকে ইলেক্ট্রনের অবস্থান যত বেশি দূরত্বে থাকবে, তত বেশি উল্লেখযোগ্য শক্তির রিজার্ভ থাকবে। পিরিয়ড নম্বর তার নিউক্লিয়াসের চারপাশে পারমাণবিক কক্ষপথের সংখ্যা নির্দেশ করে। উদাহরণস্বরূপ, পটাসিয়াম হল 4 র্থ সময়কালের একটি উপাদান, যার মানে এটি পরমাণুর 4 টি শক্তি স্তর রয়েছে। একটি রাসায়নিক উপাদানের সংখ্যা তার চার্জ এবং নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেকট্রনের সংখ্যার সাথে মিলে যায়।
পরমাণু শক্তির উৎস
সম্ভবত সবচেয়ে বিখ্যাত বৈজ্ঞানিক সূত্র জার্মান পদার্থবিদ আইনস্টাইন আবিষ্কার করেছিলেন। তিনি দাবি করেন যে ভর শক্তির একটি রূপ ছাড়া আর কিছুই নয়। এই তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে, পদার্থকে শক্তিতে পরিণত করা সম্ভব এবং এর কতটুকু পাওয়া যাবে তা সূত্র দ্বারা গণনা করা সম্ভব। এই রূপান্তরের প্রথম ব্যবহারিক ফলাফল ছিল পারমাণবিক বোমা, যা প্রথমে লস আলামোস মরুভূমিতে (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং তারপরে জাপানের শহরগুলিতে বিস্ফোরিত হয়েছিল। এবং যদিও বিস্ফোরকের মাত্র সপ্তমাংশ শক্তিতে পরিণত হয়েছিল, পারমাণবিক বোমার ধ্বংসাত্মক শক্তি ছিল ভয়ানক।
কোরটি তার শক্তি ছেড়ে দেওয়ার জন্য, এটি অবশ্যই ভেঙে পড়বে। এটি বিভক্ত করার জন্য, বাইরে থেকে একটি নিউট্রন দিয়ে কাজ করা প্রয়োজন। তারপরে নিউক্লিয়াসটি ভাঙ্গে আরও দুটি, লাইটারে, যখন শক্তির বিশাল মুক্তি দেয়। ক্ষয় অন্যান্য নিউট্রনের মুক্তির দিকে পরিচালিত করে,এবং তারা অন্যান্য নিউক্লিয়াসকে বিভক্ত করতে থাকে। প্রক্রিয়াটি একটি শৃঙ্খল বিক্রিয়ায় পরিণত হয়, যার ফলে বিপুল পরিমাণ শক্তি পাওয়া যায়।
আমাদের সময়ে পারমাণবিক বিক্রিয়া ব্যবহারের সুবিধা ও অসুবিধা
বিধ্বংসী শক্তি, যা পদার্থের রূপান্তরের সময় মুক্তি পায়, মানবতা পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রে নিয়ন্ত্রণ করার চেষ্টা করছে। এখানে, পারমাণবিক বিক্রিয়াটি বিস্ফোরণের আকারে ঘটে না, বরং তাপ নিঃসরণে ধীরে ধীরে ঘটে।
পারমাণবিক শক্তি উৎপাদনের সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। বিজ্ঞানীদের মতে, আমাদের সভ্যতাকে উচ্চ স্তরে ধরে রাখতে হলে এই বিপুল শক্তির উৎস ব্যবহার করা প্রয়োজন। তবে এটিও বিবেচনায় নেওয়া উচিত যে এমনকি সবচেয়ে আধুনিক বিকাশও পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির সম্পূর্ণ সুরক্ষার গ্যারান্টি দিতে পারে না। উপরন্তু, শক্তি উৎপাদনের সময় উত্পাদিত তেজস্ক্রিয় বর্জ্য, যদি ভুলভাবে সংরক্ষণ করা হয়, তাহলে হাজার হাজার বছর ধরে আমাদের বংশধরদের প্রভাবিত করতে পারে।
চেরনোবিল পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনার পর, আরও বেশি সংখ্যক মানুষ পারমাণবিক শক্তি উৎপাদনকে মানবতার জন্য অত্যন্ত বিপজ্জনক বলে মনে করে। এই ধরনের একমাত্র নিরাপদ বিদ্যুৎ কেন্দ্র হল সূর্যের বিশাল পারমাণবিক শক্তি। বিজ্ঞানীরা সৌর কোষের সমস্ত ধরণের মডেল তৈরি করছেন এবং সম্ভবত অদূর ভবিষ্যতে, মানবতা নিজেকে নিরাপদ পারমাণবিক শক্তি সরবরাহ করতে সক্ষম হবে৷
