नाभिक में न्यूक्लियंस उन राज्यों में होते हैं जो उनके मुक्त राज्यों से काफी भिन्न होते हैं। साधारण हाइड्रोजन नाभिक के अपवाद के साथ, सभी कोर मेंकम से कम दो नाभिक होते हैं जिनके बीच एक विशेष होता है परमाणु मजबूत बल - आकर्षण, जो समान-आवेशित प्रोटॉन के प्रतिकर्षण के बावजूद नाभिक की स्थिरता सुनिश्चित करता है।
· न्यूक्लियॉन की बाध्यकारी ऊर्जानाभिक में उस कार्य के बराबर भौतिक मात्रा कहलाती है जो नाभिक को गतिज ऊर्जा प्रदान किए बिना नाभिक से निकालने के लिए किया जाना चाहिए।
· कोर बाध्यकारी ऊर्जा उस कार्य की मात्रा द्वारा निर्धारित,किया गया,नाभिक को गतिज ऊर्जा प्रदान किए बिना उसके संघटक नाभिकों में विभाजित करना.
यह ऊर्जा के संरक्षण के नियम से निम्नानुसार है कि एक नाभिक के निर्माण के दौरान, ऐसी ऊर्जा जारी की जानी चाहिए जो नाभिक के अपने घटक नाभिकों में विभाजित होने पर खर्च की जानी चाहिए। न्यूक्लियर बाइंडिंग एनर्जी, न्यूक्लियस बनाने वाले सभी फ्री न्यूक्लियंस की एनर्जी और न्यूक्लियस में उनकी एनर्जी के बीच का अंतर है।
जब एक नाभिक बनता है, तो उसका द्रव्यमान घटता है: नाभिक का द्रव्यमान उसके घटक नाभिकों के द्रव्यमान के योग से कम होता है। इसके निर्माण के दौरान नाभिक के द्रव्यमान में कमी को बाध्यकारी ऊर्जा की रिहाई द्वारा समझाया गया है। यदि एक वू sv नाभिक के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा है, फिर संबंधित द्रव्यमान
| (9.2.1) |
बुलाया सामूहिक दोष और इसके घटक नाभिकों से एक नाभिक के निर्माण के दौरान कुल द्रव्यमान में कमी की विशेषता है।
यदि नाभिक का द्रव्यमान है एमसे बना जहर जेडद्रव्यमान के साथ प्रोटॉन एमपीऔर यहां ये ( ए – जेड) द्रव्यमान वाले न्यूट्रॉन मैं नहीं, तब:
| . | (9.2.2) |
नाभिक के द्रव्यमान के बजाय एमजहर मूल्य एमपरमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है एमपर:
| , | (9.2.3) |
कहाँ पे एमएचहाइड्रोजन परमाणु का द्रव्यमान है। व्यावहारिक गणना में, एमसभी कणों और परमाणुओं के द्रव्यमान को के रूप में व्यक्त किया जाता है परमाणु द्रव्यमान इकाइयाँ (सुबह) एक परमाणु द्रव्यमान इकाई एक परमाणु ऊर्जा इकाई (ए.ई.) से मेल खाती है: 1 ए.यू.ई. = 931.5016 मेव।
द्रव्यमान दोष परमाणु बंधन ऊर्जा के माप के रूप में कार्य करता है:
| . | (9.2.4) |
नाभिक की विशिष्ट बंधन ऊर्जा St बाध्यकारी ऊर्जा कहा जाता है,प्रति न्यूक्लिऑन:
| . | (9.2.5) |
ω St का मान औसतन 8 MeV/न्यूक्लियॉन है। अंजीर पर। 9.2 द्रव्यमान संख्या पर विशिष्ट बाध्यकारी ऊर्जा की निर्भरता को दर्शाता है ए, जो विभिन्न रासायनिक तत्वों के नाभिक में न्यूक्लियंस की विभिन्न बंधन शक्तियों की विशेषता है। आवर्त प्रणाली के मध्य भाग में तत्वों के नाभिक (), अर्थात्। से , सबसे टिकाऊ।
इन नाभिकों में ω 8.7 MeV/न्यूक्लियॉन के निकट होता है। जैसे-जैसे नाभिक में नाभिकों की संख्या बढ़ती है, विशिष्ट बंधन ऊर्जा घटती जाती है। आवधिक प्रणाली के अंत में स्थित रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के नाभिक (उदाहरण के लिए, यूरेनियम के नाभिक) में सेंट 7.6 MeV / न्यूक्लियॉन होता है। यह भारी नाभिकों के विखंडन के दौरान ऊर्जा मुक्त होने की संभावना की व्याख्या करता है। छोटी द्रव्यमान संख्या के क्षेत्र में, विशिष्ट बाध्यकारी ऊर्जा की तेज "चोटियां" होती हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ( , , ) की सम संख्या वाले नाभिक के लिए मैक्सिमा विशिष्ट हैं, मिनिमा विषम संख्या में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ( , , ) के साथ नाभिक के लिए हैं।
यदि नाभिक में न्यूनतम संभव ऊर्जा है, तो यह स्थित है में बुनियादी ऊर्जा अवस्था . यदि नाभिक में ऊर्जा है, तो यह स्थित है में उत्तेजित ऊर्जा अवस्था . मामला नाभिक के अपने घटक नाभिकों में विभाजित होने से मेल खाता है। एक परमाणु के ऊर्जा स्तरों के विपरीत, जो इलेक्ट्रॉन वोल्ट की इकाइयों से अलग होते हैं, नाभिक के ऊर्जा स्तर एक दूसरे से मेगा-इलेक्ट्रॉन वोल्ट (MeV) द्वारा अलग होते हैं। यह गामा विकिरण की उत्पत्ति और गुणों की व्याख्या करता है।
नाभिक की बाध्यकारी ऊर्जा पर डेटा और नाभिक के ड्रॉप मॉडल के उपयोग ने परमाणु नाभिक की संरचना में कुछ नियमितता स्थापित करना संभव बना दिया।
परमाणु नाभिक की स्थिरता के लिए मानदंडप्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या के बीच का अनुपात है एक स्थिर कोर मेंआइसोबार डेटा () के लिए। न्यूनतम परमाणु ऊर्जा की शर्त के बीच निम्नलिखित संबंध बनते हैं: जेडमुँह और लेकिन:
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(9.2.6) |
एक पूर्णांक लें जेडइस सूत्र द्वारा प्राप्त मुंह के सबसे करीब।
छोटे और मध्यम मूल्यों के लिए लेकिनस्थिर नाभिक में न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की संख्या लगभग समान होती है: जेड ≈ लेकिन – जेड.
वृद्धि के साथ जेडप्रोटॉन के कूलम्ब प्रतिकारक बल आनुपातिक रूप से बढ़ते हैं जेड·( जेड – 1) ~ जेड 2 (प्रोटॉन की जोड़ी बातचीत), और परमाणु आकर्षण द्वारा इस प्रतिकर्षण की भरपाई करने के लिए, प्रोटॉन की संख्या की तुलना में न्यूट्रॉन की संख्या में तेजी से वृद्धि होनी चाहिए।
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