সমস্ত পদার্থ উপাদান দিয়ে গঠিত। কিন্তু কেন আমাদের চারপাশের সবকিছু এত আলাদা? উত্তরটি ক্ষুদ্র কণার সাথে সম্পর্কিত। এদের বলা হয় প্রোটন। ইলেকট্রনগুলির বিপরীতে, যার একটি ঋণাত্মক চার্জ রয়েছে, এই প্রাথমিক কণাগুলির একটি ধনাত্মক চার্জ রয়েছে। এই কণাগুলো কি এবং কিভাবে কাজ করে?
প্রোটন সর্বত্র
কোন প্রাথমিক কণার ধনাত্মক চার্জ আছে? স্পর্শ করা, দেখা এবং অনুভব করা যায় এমন সবকিছুই পরমাণু দিয়ে তৈরি, সবচেয়ে ছোট বিল্ডিং ব্লক যা কঠিন, তরল এবং গ্যাস তৈরি করে। এগুলি ঘনিষ্ঠভাবে দেখার জন্য খুব ছোট, তবে তারা আপনার কম্পিউটার, আপনি যে জল পান করেন এবং এমনকি আপনি যে বাতাস শ্বাস নেন তার মতো জিনিসগুলি তৈরি করে৷ অক্সিজেন, নাইট্রোজেন এবং লোহা সহ অনেক ধরণের পরমাণু রয়েছে। এই ধরনের প্রতিটিকে উপাদান বলা হয়।
তার মধ্যে কিছু গ্যাস (অক্সিজেন)। নিকেল উপাদানটি রূপালী রঙের। অন্যান্য আছেবৈশিষ্ট্য যা এই ক্ষুদ্র কণাগুলোকে একে অপরের থেকে আলাদা করে। কি আসলে এই উপাদান ভিন্ন করে তোলে? উত্তরটি সহজ: তাদের পরমাণুর বিভিন্ন সংখ্যক প্রোটন রয়েছে। এই প্রাথমিক কণাটির একটি ধনাত্মক চার্জ রয়েছে এবং এটি পরমাণুর কেন্দ্রের ভিতরে অবস্থিত।
সমস্ত পরমাণু অনন্য
পরমাণুগুলি খুব একই রকম, কিন্তু প্রোটনের বিভিন্ন সংখ্যা তাদের একটি অনন্য ধরণের উপাদান করে তোলে। উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেন পরমাণুতে 8টি প্রোটন থাকে, হাইড্রোজেন পরমাণুতে থাকে মাত্র 1টি এবং সোনার পরমাণুতে 79টি থাকে। আপনি একটি পরমাণুর প্রোটন গণনা করেই অনেক কিছু বলতে পারেন। এই প্রাথমিক কণাগুলো নিউক্লিয়াসেই অবস্থিত। মূলত একটি মৌলিক কণা বলে মনে করা হয়েছিল, তবে সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রোটনগুলি কোয়ার্ক নামক ছোট উপাদান দিয়ে তৈরি।
প্রোটন কি?
কোন প্রাথমিক কণার ধনাত্মক চার্জ আছে? এটি একটি প্রোটন। এটি প্রতিটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে থাকা সাবটমিক কণার নাম। প্রকৃতপক্ষে, প্রতিটি পরমাণুতে প্রোটনের সংখ্যা হল পারমাণবিক সংখ্যা। সম্প্রতি অবধি, এটি একটি মৌলিক কণা হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল। যাইহোক, নতুন প্রযুক্তি আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করেছে যে প্রোটন কোয়ার্ক নামক ছোট কণা দ্বারা গঠিত। কোয়ার্ক হল পদার্থের একটি মৌলিক কণা যা সম্প্রতি আবিষ্কৃত হয়েছে।
প্রোটন কোথা থেকে আসে?
ধনাত্মক চার্জ সহ একটি প্রাথমিক কণা,প্রোটন বলা হয়। এই উপাদানগুলি অস্থির নিউট্রনের উপস্থিতির ফলে গঠিত হতে পারে। প্রায় 900 সেকেন্ড পর, নিউক্লিয়াস থেকে বাউন্স হওয়া নিউট্রনটি পরমাণুর অন্যান্য প্রাথমিক কণাগুলিতে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে: একটি প্রোটন, একটি ইলেক্ট্রন এবং একটি অ্যান্টিনিউট্রিনো৷
নিউট্রনের বিপরীতে, মুক্ত প্রোটন স্থিতিশীল। যখন মুক্ত প্রোটন একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে তখন তারা হাইড্রোজেন অণু গঠন করে। আমাদের সূর্য, মহাবিশ্বের অন্যান্য নক্ষত্রের মতো, বেশিরভাগই হাইড্রোজেন। একটি প্রোটন হল ক্ষুদ্রতম প্রাথমিক কণা যার চার্জ +1 আছে। একটি ইলেক্ট্রনের চার্জ -1 থাকে, যখন একটি নিউট্রনের চার্জ থাকে না।
সাবটমিক কণা: অবস্থান এবং চার্জ
এলিমেন্টগুলি তাদের পারমাণবিক গঠন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যার মধ্যে রয়েছে উপ-পরমাণু প্রাথমিক কণা: প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন। প্রথম দুটি গ্রুপ পরমাণুর নিউক্লিয়াসে (কেন্দ্রে) অবস্থিত এবং তাদের ভর একটি পারমাণবিক ভর। ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের বাইরে অবস্থিত, "শেলস" নামক অঞ্চলে। তারা প্রায় কিছুই ওজন করে না। পারমাণবিক ভর গণনা করার সময়, শুধুমাত্র প্রোটন এবং নিউট্রনগুলিতে মনোযোগ দেওয়া হয়। একটি পরমাণুর ভর হল তাদের সমষ্টি।
একটি অণুর সমস্ত পরমাণুর পারমাণবিক ভরের সারসংক্ষেপ করে, কেউ আণবিক ভর অনুমান করতে পারে, যা পারমাণবিক ভরের এককে প্রকাশ করা হয় (ডাল্টন বলা হয়)। প্রতিটি ভারী কণার (নিউট্রন, প্রোটন) ওজন একটি করে পারমাণবিক ভর, তাই হিলিয়াম পরমাণু (He), যাদুটি প্রোটন, দুটি নিউট্রন এবং দুটি ইলেকট্রন রয়েছে, যার ওজন প্রায় চারটি পারমাণবিক ভর একক (দুটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রন)। অবস্থান এবং ভর ছাড়াও, প্রতিটি উপপারমাণবিক কণার একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে যাকে "চার্জ" বলা হয়। এটি "ইতিবাচক" বা "নেতিবাচক" হতে পারে।
একই চার্জযুক্ত উপাদানগুলি একে অপরকে প্রতিফলিত করে, যখন বিপরীত চার্জযুক্ত বস্তুগুলি একে অপরকে আকর্ষণ করে। কোন প্রাথমিক কণার ধনাত্মক চার্জ আছে? এটি একটি প্রোটন। নিউট্রনগুলির কোনও চার্জ নেই, যা নিউক্লিয়াসকে সামগ্রিক ধনাত্মক চার্জ দেয়। প্রতিটি ইলেক্ট্রনের একটি নেতিবাচক চার্জ থাকে, যা একটি প্রোটনের ধনাত্মক চার্জের শক্তির সমান। নিউক্লিয়াসের ইলেকট্রন এবং প্রোটন একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়, এবং এটি সেই শক্তি যা পরমাণুকে একত্রে ধরে রাখে, মহাকর্ষ বলের মতো যা চাঁদকে পৃথিবীর চারপাশে কক্ষপথে রাখে।
স্থির উপ-পরমাণু কণা
কোন প্রাথমিক কণার ধনাত্মক চার্জ আছে? উত্তর জানা যায়: প্রোটন। উপরন্তু, এটি ইলেকট্রনের একক চার্জের মাত্রার সমান। যাইহোক, বিশ্রামে এর ভর হল 1.67262 × 10-27 kg, যা একটি ইলেকট্রনের ভরের 1836 গুণ। প্রোটন, নিউট্রন নামক বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ কণার সাথে হাইড্রোজেন ছাড়া সমস্ত পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তৈরি করে। প্রদত্ত রাসায়নিক উপাদানের প্রতিটি নিউক্লিয়াসে একই সংখ্যক প্রোটন থাকে। এই মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা পর্যায় সারণীতে এর অবস্থান নির্ধারণ করে।
প্রোটনের আবিষ্কার
ধনাত্মক চার্জ সহ একটি প্রাথমিক কণা হল প্রোটন, যার আবিষ্কার পারমাণবিক কাঠামোর প্রথম দিকের গবেষণায় ফিরে এসেছে। আয়নিত বায়বীয় পরমাণু এবং অণুর প্রবাহ অধ্যয়ন করার সময়, যেখান থেকে ইলেকট্রনগুলি সরানো হয়েছিল, একটি ধনাত্মক কণা নির্ধারণ করা হয়েছিল, ভর একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সমান। আর্নেস্ট রাদারফোর্ড (1919) দেখিয়েছিলেন যে নাইট্রোজেন, যখন আলফা কণা দিয়ে বোমাবর্ষণ করা হয়, তখন হাইড্রোজেন বলে মনে হয় তা নির্গত হয়। 1920 সালের মধ্যে, তিনি হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস থেকে একটি প্রাথমিক কণাকে বিচ্ছিন্ন করেছিলেন, এটিকে একটি প্রোটন বলে অভিহিত করেন৷
20 শতকের শেষে উচ্চ-শক্তি কণা পদার্থবিদ্যা গবেষণা সাবঅ্যাটমিক কণার একটি গ্রুপের মধ্যে প্রোটনের প্রকৃতির কাঠামোগত বোঝার উন্নতি করেছে। এটি দেখানো হয়েছে যে প্রোটন এবং নিউট্রনগুলি ছোট কণা দ্বারা গঠিত এবং ব্যারিয়ন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় - কণাগুলি কোয়ার্ক নামে পরিচিত পদার্থের তিনটি প্রাথমিক একক দ্বারা গঠিত।
সাবটমিক কণা: একটি গ্র্যান্ড ইউনিফাইড তত্ত্বের দিকে
পরমাণু হল একটি ক্ষুদ্র পদার্থ, যা একটি নির্দিষ্ট উপাদান। কিছু সময়ের জন্য এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে এটি বস্তুর ক্ষুদ্রতম অংশ যা বিদ্যমান থাকতে পারে। কিন্তু 19 শতকের শেষের দিকে এবং 20 শতকের গোড়ার দিকে, বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছিলেন যে পরমাণুগুলি নির্দিষ্ট উপ-পরমাণু কণা দ্বারা গঠিত, এবং যে উপাদানই হোক না কেন, একই উপ-পরমাণু কণাগুলি একটি পরমাণু তৈরি করে। বিভিন্ন উপপারমাণবিক কণার সংখ্যাই একমাত্র পরিবর্তন হয়।
বিজ্ঞানীরা এখন স্বীকার করেছেন যে অনেকগুলি উপপারমাণবিক কণা রয়েছে। কিন্তু রসায়নে সফল হওয়ার জন্য, আপনাকে সত্যিই তিনটি প্রধান বিষয়গুলির সাথে মোকাবিলা করতে হবে: প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন। পদার্থকে দুটি উপায়ে বৈদ্যুতিকভাবে চার্জ করা যেতে পারে: ধনাত্মক বা ঋণাত্মক।
ধনাত্মক চার্জ বিশিষ্ট একটি প্রাথমিক কণাকে কী বলা হয়? উত্তরটি সহজ: একটি প্রোটন, তিনিই ইতিবাচক চার্জের এক ইউনিট বহন করেন। এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রনের উপস্থিতির কারণে পরমাণু নিজেই নিরপেক্ষ। কখনও কখনও কিছু পরমাণু ইলেকট্রন লাভ বা হারাতে পারে এবং চার্জ লাভ করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, তাদের আয়ন বলা হয়।
পরমাণুর প্রাথমিক কণা: একটি আদেশকৃত সিস্টেম
পরমাণুর একটি নিয়মতান্ত্রিক এবং সুশৃঙ্খল কাঠামো রয়েছে যা স্থিতিশীলতা প্রদান করে এবং পদার্থের সমস্ত ধরণের বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী। এই উপ-পরমাণু কণাগুলির অধ্যয়ন একশ বছর আগে শুরু হয়েছিল, এবং এখন পর্যন্ত আমরা ইতিমধ্যে তাদের সম্পর্কে অনেক কিছু জানি। বিজ্ঞানীরা দেখেছেন যে বেশিরভাগ পরমাণু খালি এবং "ইলেক্ট্রন" দ্বারা খুব কম জনবহুল। এগুলি নেতিবাচক চার্জযুক্ত আলোক কণা যা কেন্দ্রীয় ভারী অংশের চারপাশে ঘোরে, যা পরমাণুর মোট ভরের 99.99%। ইলেকট্রনের প্রকৃতি খুঁজে বের করা সহজ ছিল, কিন্তু অনেক বুদ্ধিদীপ্ত গবেষণার পরে, এটি জানা যায় যে নিউক্লিয়াসে রয়েছে ধনাত্মক প্রোটন এবং নিরপেক্ষ নিউট্রন।
মহাবিশ্বের প্রতিটি একক পরমাণু দ্বারা গঠিত
বস্তুর বেশিরভাগ বৈশিষ্ট্য বোঝার মূল চাবিকাঠি হল আমাদের মহাবিশ্বের প্রতিটি ইউনিট পরমাণু দ্বারা গঠিত। প্রাকৃতিকভাবে 92 ধরনের পরমাণু রয়েছে এবং তারা আমাদের চারপাশে জটিল জগত তৈরি করতে অণু, যৌগ এবং অন্যান্য ধরনের পদার্থ গঠন করে। যদিও "পরমাণু" নামটি গ্রীক শব্দ átomos থেকে এসেছে, যার অর্থ "অবিভাজ্য", আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান দেখিয়েছে যে এটি পদার্থের চূড়ান্ত বিল্ডিং ব্লক নয় এবং প্রকৃতপক্ষে উপ-পরমাণু কণাতে "বিভক্ত" হয়। তারাই প্রকৃত মৌলিক সত্ত্বা যা সমগ্র বিশ্বকে তৈরি করে।
