প্রশ্ন "বস্তু কি নিয়ে গঠিত?", "পদার্থের প্রকৃতি কি?" সর্বদা মানবজাতি দখল করেছে। প্রাচীন কাল থেকে, দার্শনিক এবং বিজ্ঞানীরা এই প্রশ্নের উত্তর খুঁজছেন, বাস্তবসম্মত এবং সম্পূর্ণ আশ্চর্যজনক এবং চমত্কার উভয় তত্ত্ব এবং অনুমান তৈরি করেছেন। যাইহোক, আক্ষরিক অর্থে এক শতাব্দী আগে, মানবতা পদার্থের পারমাণবিক গঠন আবিষ্কার করে এই রহস্য উদঘাটনের যতটা সম্ভব কাছাকাছি এসেছিল। কিন্তু পরমাণুর নিউক্লিয়াসের গঠন কী? সব কি দিয়ে তৈরি?
তত্ত্ব থেকে বাস্তবে
বিংশ শতাব্দীর শুরুর দিকে, পারমাণবিক কাঠামো কেবল একটি অনুমান থেকে থেমে গিয়েছিল, কিন্তু একটি পরম সত্যে পরিণত হয়েছিল। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের গঠন একটি খুব জটিল ধারণা। এতে বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে। কিন্তু প্রশ্ন উঠেছে: পরমাণু এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে কি এই চার্জের বিভিন্ন পরিমাণ অন্তর্ভুক্ত আছে নাকি?
প্ল্যানেটারি মডেল
প্রাথমিকভাবে, পরমাণুটিকে আমাদের সৌরজগতের মতো তৈরি করা হয়েছিল বলে মনে করা হয়েছিল। যাহোকএটি দ্রুত প্রমাণিত হয়েছিল যে এই দৃষ্টিভঙ্গি সম্পূর্ণরূপে সঠিক ছিল না। ছবির জ্যোতির্বিজ্ঞানের স্কেলের বিশুদ্ধভাবে যান্ত্রিক স্থানান্তরের সমস্যাটি এমন একটি এলাকায় যা এক মিলিমিটারের মিলিয়নতম স্থান দখল করে ঘটনাটির বৈশিষ্ট্য এবং গুণাবলীতে একটি উল্লেখযোগ্য এবং নাটকীয় পরিবর্তন এনেছে। প্রধান পার্থক্য ছিল অনেক বেশি কঠোর আইন ও নিয়ম যার দ্বারা পরমাণু তৈরি হয়।
গ্রহের মডেলের অসুবিধা
প্রথমত, যেহেতু একই ধরণের এবং উপাদানের পরমাণুগুলিকে পরামিতি এবং বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে হুবহু একই হতে হবে, তাই এই পরমাণুর ইলেকট্রনের কক্ষপথও একই হতে হবে। যাইহোক, জ্যোতির্বিজ্ঞানী সংস্থাগুলির গতির নিয়মগুলি এই প্রশ্নের উত্তর দিতে পারেনি। দ্বিতীয় দ্বন্দ্বটি এই সত্য যে কক্ষপথ বরাবর একটি ইলেক্ট্রনের গতিবিধি, যদি ভালভাবে অধ্যয়ন করা ভৌত আইন প্রয়োগ করা হয় তবে অবশ্যই শক্তির স্থায়ী মুক্তির সাথে থাকতে হবে। ফলস্বরূপ, এই প্রক্রিয়াটি ইলেকট্রনের হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে, যা শেষ পর্যন্ত মারা যাবে এবং এমনকি নিউক্লিয়াসে পড়ে যাবে।
মাদার ওয়েভ গঠনএবং
1924 সালে, তরুণ অভিজাত লুই ডি ব্রোগলি একটি ধারণা পেশ করেছিলেন যা পরমাণুর গঠন, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠনের মতো বিষয়গুলি সম্পর্কে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের ধারণাগুলিকে ঘুরিয়ে দেয়। ধারণাটি ছিল যে একটি ইলেকট্রন কেবল একটি চলমান বল নয় যা নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে। এটি একটি অস্পষ্ট পদার্থ যা মহাকাশে তরঙ্গের প্রচারের অনুরূপ আইন অনুসারে চলে। বেশ দ্রুত, এই ধারণাটি যে কোনও দেহের গতিতে প্রসারিত হয়েছিলসাধারণভাবে, ব্যাখ্যা করে যে আমরা এই আন্দোলনের শুধুমাত্র একটি দিক লক্ষ্য করি, কিন্তু দ্বিতীয়টি আসলে উদ্ভাসিত হয় না। আমরা তরঙ্গের প্রচার দেখতে পারি এবং কণার গতিবিধি লক্ষ্য করতে পারি না, বা তদ্বিপরীত। প্রকৃতপক্ষে, গতির এই উভয় দিকই সর্বদা বিদ্যমান, এবং কক্ষপথে একটি ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণন শুধুমাত্র চার্জের গতিবিধি নয়, তরঙ্গের প্রচারও। এই পদ্ধতিটি পূর্বে গৃহীত গ্রহের মডেল থেকে মৌলিকভাবে ভিন্ন।
প্রাথমিক ভিত্তি
একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াস হল কেন্দ্র। ইলেকট্রন এর চারপাশে ঘোরে। বাকি সবকিছু কোরের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। চার্জ থেকে - সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিন্দু থেকে একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের গঠন হিসাবে এই জাতীয় ধারণা সম্পর্কে কথা বলা প্রয়োজন। একটি পরমাণুতে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন থাকে যা ঋণাত্মক চার্জ বহন করে। নিউক্লিয়াস নিজেই একটি ধনাত্মক চার্জ আছে. এর থেকে আমরা কিছু সিদ্ধান্ত নিতে পারি:
- একটি নিউক্লিয়াস একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা।
- মূলের চারপাশে একটি স্পন্দিত বায়ুমণ্ডল চার্জ দ্বারা তৈরি হয়৷
- এটি নিউক্লিয়াস এবং এর বৈশিষ্ট্য যা একটি পরমাণুর ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করে।
কার্নেল বৈশিষ্ট্য
তামা, কাচ, লোহা, কাঠে একই ইলেকট্রন থাকে। একটি পরমাণু কয়েকটি ইলেকট্রন বা এমনকি সমস্ত হারাতে পারে। যদি নিউক্লিয়াস ধনাত্মক চার্জযুক্ত থাকে, তবে এটি অন্যান্য সংস্থা থেকে নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণাগুলির সঠিক পরিমাণকে আকর্ষণ করতে সক্ষম হয়, যা এটিকে বেঁচে থাকতে দেয়। যদি একটি পরমাণু নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন হারায়, তাহলে নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জ বাকি ঋণাত্মক চার্জের চেয়ে বেশি হবে। ATএই ক্ষেত্রে, পুরো পরমাণু একটি অতিরিক্ত চার্জ অর্জন করবে, এবং এটি একটি ধনাত্মক আয়ন বলা যেতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, একটি পরমাণু আরও ইলেকট্রনকে আকর্ষণ করতে পারে এবং তারপরে এটি নেতিবাচকভাবে চার্জ হয়ে যাবে। তাই একে ঋণাত্মক আয়ন বলা যেতে পারে।
একটি পরমাণুর ওজন কত?
একটি পরমাণুর ভর মূলত নিউক্লিয়াস দ্বারা নির্ধারিত হয়। যে ইলেকট্রনগুলি পরমাণু এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তৈরি করে তাদের ওজন মোট ভরের এক হাজার ভাগেরও কম। যেহেতু ভরকে একটি পদার্থের শক্তির রিজার্ভের একটি পরিমাপ হিসাবে বিবেচনা করা হয়, তাই পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠনের মতো একটি প্রশ্ন অধ্যয়ন করার সময় এই সত্যটিকে অবিশ্বাস্যভাবে গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে করা হয়৷
তেজস্ক্রিয়তা
এক্স-রে আবিষ্কারের পর সবচেয়ে কঠিন প্রশ্ন উঠেছিল। তেজস্ক্রিয় উপাদান আলফা, বিটা এবং গামা তরঙ্গ নির্গত করে। কিন্তু এই ধরনের বিকিরণের একটি উৎস থাকতে হবে। রাদারফোর্ড 1902 সালে দেখিয়েছিলেন যে এই ধরনের একটি উত্স হল পরমাণু নিজেই, বা বরং, নিউক্লিয়াস। অন্যদিকে, তেজস্ক্রিয়তা শুধুমাত্র রশ্মির নির্গমন নয়, সম্পূর্ণ নতুন রাসায়নিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য সহ একটি মৌলকে অন্য উপাদানে রূপান্তর করাও। অর্থাৎ, তেজস্ক্রিয়তা হল নিউক্লিয়াসের পরিবর্তন।
আমরা পারমাণবিক কাঠামো সম্পর্কে কী জানি?
প্রায় একশ বছর আগে, পদার্থবিজ্ঞানী প্রউট এই ধারণাটি সামনে রেখেছিলেন যে পর্যায় সারণির উপাদানগুলি এলোমেলো রূপ নয়, বরং হাইড্রোজেন পরমাণুর সংমিশ্রণ। অতএব, কেউ আশা করতে পারে যে নিউক্লিয়াসের চার্জ এবং ভর উভয়ই হাইড্রোজেনের পূর্ণসংখ্যা এবং একাধিক চার্জের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হবে। যাইহোক, এটি পুরোপুরি সত্য নয়। পরমাণুর বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করেইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের সাহায্যে নিউক্লিয়াস, পদার্থবিদ অ্যাস্টন প্রতিষ্ঠা করেছিলেন যে উপাদানগুলির পারমাণবিক ওজন পূর্ণসংখ্যা এবং গুণিতক নয়, আসলে, একটি পদার্থ নয়, বিভিন্ন পরমাণুর সংমিশ্রণ। সমস্ত ক্ষেত্রে যেখানে পারমাণবিক ওজন একটি পূর্ণসংখ্যা নয়, আমরা বিভিন্ন আইসোটোপের মিশ্রণ লক্ষ্য করি। এটা কি? যদি আমরা একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কে কথা বলি, আইসোটোপগুলি একই চার্জের পরমাণু, কিন্তু বিভিন্ন ভরের।
আইনস্টাইন এবং পরমাণুর নিউক্লিয়াস
আপেক্ষিকতা তত্ত্ব বলে যে ভর একটি পরিমাপ নয় যার দ্বারা পদার্থের পরিমাণ নির্ধারণ করা হয়, তবে পদার্থের অধিকারী শক্তির একটি পরিমাপ। তদনুসারে, পদার্থকে ভর দিয়ে নয়, কিন্তু এই বিষয়টিকে তৈরি করা চার্জ এবং চার্জের শক্তি দ্বারা পরিমাপ করা যেতে পারে। একই চার্জ একই অন্যটির কাছে গেলে শক্তি বাড়বে, অন্যথায় তা হ্রাস পাবে। এর অর্থ অবশ্যই বস্তুর পরিবর্তন নয়। তদনুসারে, এই অবস্থান থেকে, একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াস শক্তির উত্স নয়, বরং এটি মুক্তির পরে একটি অবশিষ্টাংশ। তাই কিছু দ্বন্দ্ব আছে।
নিউট্রন
The Curies, যখন বেরিলিয়ামের আলফা কণা দিয়ে বোমাবর্ষণ করেছিল, তখন কিছু বোধগম্য রশ্মি আবিষ্কার করেছিল যা একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে সংঘর্ষ করে, এটিকে প্রচণ্ড শক্তি দিয়ে ফিরিয়ে দেয়। যাইহোক, তারা পদার্থের একটি বড় পুরুত্ব অতিক্রম করতে সক্ষম। এই দ্বন্দ্বটি এই সত্য দ্বারা সমাধান করা হয়েছিল যে প্রদত্ত কণাটির একটি নিরপেক্ষ বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে। তদনুসারে, একে নিউট্রন বলা হত। আরও গবেষণার জন্য ধন্যবাদ, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে নিউট্রনের ভর প্রায় প্রোটনের সমান। সাধারণভাবে বলতে গেলে, নিউট্রন এবং প্রোটন অবিশ্বাস্যভাবে একই রকম। বিবেচনায় নিয়েএই আবিষ্কার থেকে এটি নিশ্চিতভাবে প্রতিষ্ঠিত করা সম্ভব হয়েছিল যে একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে প্রোটন এবং নিউট্রন উভয়ই এবং সমান পরিমাণে রয়েছে। সব কিছু ধীরে ধীরে জায়গায় পড়ে গেল। প্রোটন সংখ্যা হল পারমাণবিক সংখ্যা। পারমাণবিক ওজন হল নিউট্রন এবং প্রোটনের ভরের সমষ্টি। একটি আইসোটোপকে এমন একটি উপাদানও বলা যেতে পারে যেখানে নিউট্রন এবং প্রোটনের সংখ্যা একে অপরের সমান হবে না। উপরে আলোচনা করা হয়েছে, এই ধরনের ক্ষেত্রে, যদিও উপাদানটি মূলত একই থাকে, তবে এর বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হতে পারে৷
