একটি পরমাণুর কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াস তার আকারের তুলনায় অবিশ্বাস্যরকম ভারী। এই ভারী নিউক্লিয়াস অন্যান্য পরমাণুর সাথে রাসায়নিক বন্ধন গঠন করা এবং পরমাণুর আচরণ নির্ধারণ করার ক্ষেত্রে একটি মূল ভূমিকা পালন করে। এই নিবন্ধে, আমি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভারীত্বের কারণগুলি অন্বেষণ করব এবং এর গুরুত্ব ব্যাখ্যা করব। আমরা পরমাণুর গঠন, নিউক্লিয়াসের উপাদান এবং বন্ধন শক্তিগুলির ভূমিকা পর্যালোচনা করব। এই জ্ঞানের মাধ্যমে, আমরা রসায়ন, ভৌতিকী এবং জীববিজ্ঞানের বিভিন্ন দিক বুঝতে পারব।

পরমাণুর নিউক্লিয়াস কেন ভারী

পরমাণুর নিউক্লিয়াস অসম্ভব ভারী কারণ এটি প্রোটন এবং নিউট্রন সমন্বয়ে গঠিত, যা প্রচুর পরিমাণে ভরবিশিষ্ট কণা। প্রোটন এবং নিউট্রন উভয়ই মৌলিক কণা যা কোয়ার্ক নামক আরও ছোট কণা দ্বারা গঠিত। প্রতিটি প্রোটনে দুটি আপ কোয়ার্ক এবং একটি ডাউন কোয়ার্ক থাকে, যখন প্রতিটি নিউট্রনে দুটি ডাউন কোয়ার্ক এবং একটি আপ কোয়ার্ক থাকে।

এই কোয়ার্কগুলি শক্তিশালী পারমাণবিক বল দ্বারা একত্রিত হয়, যা তাদেরকে নিউক্লিয়াসের সংকীর্ণ সীমার মধ্যে একসঙ্গে রাখে। পারমাণবিক বলটি অত্যন্ত শক্তিশালী, এবং এটিই নিউক্লিয়াসকে এত ভারী করে তোলে। আসলে, পারমাণবিক বলটি মহাকর্ষের চেয়েও অনেক শক্তিশালী, যা দুটি বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ তৈরি করে। এটিই কারণ যে নিউক্লিয়াসটি এত ছোট হওয়া সত্ত্বেও এত ভারী।

নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যাও এর ভরকে প্রভাবিত করে। প্রোটন একটি ইতিবাচক বৈদ্যুতিক আধান বহন করে, যখন নিউট্রন একটি নিরপেক্ষ আধান বহন করে। এই বিপরীত চার্জগুলি প্রোটন এবং নিউট্রনকে একে অপরের দিকে আকর্ষণ করে, যা নিউক্লিয়াসকে আরও শক্ত করে তোলে। যত বেশি প্রোটন এবং নিউট্রন নিউক্লিয়াসে থাকে, তত বেশি ভারী হয়ে ওঠে।

পরমাণুর গঠন

পরমাণু হল পদার্থের মৌলিক একক, যা আর বিভাজন করা যায় না। এর কেন্দ্রে একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াস রয়েছে, যা প্রোটন এবং নিউট্রন দ্বারা গঠিত। প্রোটনগুলি ধনাত্মকভাবে চার্জযুক্ত থাকে, আর নিউট্রন ডান্তন থাকে না। নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেকট্রনগুলি ঘুরতে থাকে, যা ঋণাত্মকভাবে চার্জযুক্ত থাকে। নিউক্লিয়াসের ভরের অধিকাংশটাই প্রোটন এবং নিউট্রন থেকে আসে। নিউক্লিয়াসের ব্যাস প্রায় 10^-15 মিটার হয়, যা পরমাণুর ব্যাসের প্রায় 1/100,000 অংশ।

পরমাণুর নিউক্লিয়াস ভারী কারণ এতে প্রোটন থাকে। প্রোটনগুলি একটি ইউনিটের ধনাত্মক চার্জ বহন করে এবং খুব ভারী হয়, প্রতিটির ভর প্রায় 1.672 x 10^-27 কিলোগ্রাম হয়। অপরদিকে, নিউট্রন ডান্তন থাকে এবং প্রোটনের চেয়ে সামান্য ভারী হয়, প্রতিটির ভর প্রায় 1.693 x 10^-27 কিলোগ্রাম হয়। নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করে কোন উপাদানটি। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন পরমাণুর একটি প্রোটন থাকে, হিলিয়াম পরমাণুর দুটি প্রোটন থাকে, লিথিয়াম পরমাণুর তিনটি প্রোটন থাকে, ইত্যাদি।

নিউক্লিয়াসের উপাদান

পরমাণুর নিউক্লিয়াস দুই ধরণের কণা দিয়ে তৈরী: প্রোটন এবং নিউট্রন। ইলেকট্রনের মত নয়, প্রোটন এবং নিউট্রন নিউক্লিয়াসের কেন্দ্রে অবস্থিত। প্রোটনগুলি ধনাত্মকভাবে আধানযুক্ত এবং নিউট্রনগুলি নিরপেক্ষ। নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা নির্ধারণ করে এবং এটি পরমাণুর মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি পরমাণুতে যদি ১ টি প্রোটন থাকে তবে এটি একটি হাইড্রোজেন পরমাণু, যদি ২ টি প্রোটন থাকে তবে এটি একটি হিলিয়াম পরমাণু এবং আরও অনেক কিছু।

নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা একটি নির্দিষ্ট পরমাণুর আইসোটোপ নির্ধারণ করে। আইসোটোপগুলি একই পারমাণবিক সংখ্যা কিন্তু ভিন্ন নিউট্রন সংখ্যাযুক্ত পরমাণুর রূপ। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেনের তিনটি আইসোটোপ রয়েছে: প্রোটিয়াম (১ টি প্রোটন এবং কোন নিউট্রন নেই), ডিউটেরিয়াম (১ টি প্রোটন এবং ১ টি নিউট্রন) এবং ট্রিটিয়াম (১ টি প্রোটন এবং ২ টি নিউট্রন)।

তুমি দেখতে পাচ্ছো, পরমাণুর বৈশিষ্ট্য এবং আচরণকে বুঝতে গুরুত্বপূর্ণ।

নিউক্লিয়াসের ভর

পরমাণুর নিউক্লিয়াস অত্যন্ত ঘন এবং ভারী কেন তা বুঝতে হলে, এর উপাদানগুলির গঠন এবং তাদের মধ্যে ক্রিয়াশীল শক্তিগুলির দিকে নজর দিতে হবে। নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন নামে দুটি প্রাথমিক কণা দ্বারা গঠিত। প্রোটনগুলি ধনাত্মকভাবে চার্জযুক্ত কণা, এবং নিউট্রনগুলি নিরপেক্ষ কণা। এই দুটি কণা একসাথে একটি শক্তিশালী আকর্ষণীয় শক্তির দ্বারা আবদ্ধ থাকে যাকে নিউক্লিয়ার শক্তি বলা হয়।

নিউক্লিয়ার শক্তিটি অত্যন্ত শক্তিশালী, যা প্রোটনগুলির মধ্যে বিকর্ষণকারী বৈদ্যুতিক শক্তিকে অতিক্রম করে। প্রোটনগুলি একে অপরকে বিকর্ষণ করে কারণ তারা ধনাত্মকভাবে চার্জযুক্ত থাকে। তবে নিউক্লিয়ার শক্তি এতটাই শক্তিশালী যে এটি বৈদ্যুতিক বিকর্ষণকে অতিক্রম করতে পারে এবং প্রোটনগুলিকে একসাথে আটকে রাখতে পারে। এই শক্তিশালী আকর্ষণীয় শক্তির কারণে নিউক্লিয়াস এত ঘন এবং ভারী হয়।

প্রোটন এবং নিউট্রন ছাড়াও, কিছু নিউক্লিয়াসে ইলেক্ট্রনও থাকতে পারে। ইলেকট্রনগুলি ঋণাত্মকভাবে চার্জযুক্ত কণা যা নিউক্লিয়াসের চারপাশে কক্ষপথে ঘোরে। ইলেক্ট্রনগুলি নিউক্লিয়াসকে সামগ্রিকভাবে নিরপেক্ষ করে তোলে কারণ তাদের ঋণাত্মক চার্জ প্রোটনগুলির ধনাত্মক চার্জকে বাতিল করে। তবে ইলেক্ট্রনগুলি ের একটি নগণ্য পরিমাণে অবদান রাখে কারণ তাদের ভর প্রোটন এবং নিউট্রনগুলির তুলনায় অনেক কম।

পরমাণুর নিউক্লিয়াস ভারী হওয়ার কারণ

পরমাণুর নিউক্লিয়াস ভারী হওয়ার কারণ হচ্ছে এটি প্রোটন এবং নিউট্রন দ্বারা গঠিত। প্রোটন এবং নিউট্রন উভয়ই ব্যারিয়ন কণা, যার অর্থ হচ্ছে এগুলি তিনটি মৌলিক কণা দ্বারা তৈরি, যা কোয়ার্ক নামে পরিচিত। কোয়ার্ক দুই ধরনের হয়: আপ এবং ডাউন। প্রোটন দুটি আপ কোয়ার্ক এবং একটি ডাউন কোয়ার্ক দ্বারা গঠিত, যখন নিউট্রন দুটি ডাউন কোয়ার্ক এবং একটি আপ কোয়ার্ক দ্বারা গঠিত।

প্রোটনের চার্জ +1 এবং নিউট্রনের চার্জ 0। পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রন একসাথে শক্তিশালী পারমাণবিক বল দ্বারা আবদ্ধ থাকে। এই বল অত্যন্ত শক্তিশালী, যা প্রোটনকে একে অপরকে আকর্ষণ করতে দেয়, এমনকি তাদের ইলেকট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ থাকা সত্ত্বেও।

পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর মূলত প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যার দ্বারা নির্ধারিত হয়। প্রোটন নিউট্রনের চেয়ে সামান্য ভারী, তাই প্রোটন-সমৃদ্ধ নিউক্লিয়াস নিউট্রন-সমৃদ্ধ নিউক্লিয়াসের চেয়ে ভারী হয়।

নিউক্লিয়াসের ভর তার আকার এবং ঘনত্বকেও প্রভাবিত করে। ভারী নিউক্লিয়াস সাধারণত ছোট এবং ঘন হয়, যখন হালকা নিউক্লিয়াস সাধারণত বড় এবং কম ঘন হয়। এটি ঘটে কারণ ভারী নিউক্লিয়াসের প্রোটন এবং নিউট্রনের মধ্যে শক্তিশালী পারমাণবিক বল দ্বারা একসাথে আবদ্ধ থাকে, যা এগুলিকে আরও ঘনিষ্ঠভাবে প্যাক করতে দেয়।