नाभिकीय बंधन और नाभिकीय बल
नाभिकीय बल प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को नाभिक में बांधता है, और उनके बंधन में निकलने वाली ऊर्जा नाभिकीय द्रव्यमान और स्थिरता को नियंत्रित करती है।
Definition
नाभिकीय बल न्यूक्लियॉन के बीच की लघु-श्रेणी, प्रबल आकर्षक अंतःक्रिया है जो उन्हें नाभिक में बांधती है, और नाभिकीय बंधन ऊर्जा वह ऊर्जा है जो एक नाभिक को उसके अलग-अलग प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में विघटित करने के लिए आवश्यक होती है, जो नाभिक के द्रव्यमान दोष के समतुल्य है।
Scope
यह विषय लघु-श्रेणी, आवेश-स्वतंत्र प्रबल नाभिकीय बल को शामिल करता है जो प्रोटॉन प्रतिकर्षण पर काबू पाकर नाभिकों को एक साथ रखता है, संतृप्ति के गुणधर्म को जो प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा को लगभग स्थिर रखता है, और बंधन-ऊर्जा वक्र को जो लोहे के पास चरम पर होता है। यह अर्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान सूत्र का वर्णन करता है जो बंधन ऊर्जाओं को पैरामीटराइज़ करता है और नाभिकीय बल के मेसॉन-विनिमय चित्र को रंग-उदासीन न्यूक्लियॉन के बीच अवशिष्ट प्रबल अंतःक्रिया के रूप में देखता है।
Core questions
- न्यूक्लियॉन को एक साथ बांधने वाले बल के प्रमुख गुण क्या हैं?
- प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा लोहे और निकल के पास चरम पर क्यों होती है?
- अर्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान सूत्र नाभिकीय द्रव्यमानों को कैसे पुनरुत्पादित करता है?
- क्वार्क के बीच अंतर्निहित प्रबल अंतःक्रिया से नाभिकीय बल कैसे उत्पन्न होता है?
Key concepts
- नाभिकीय बल की लघु सीमा और संतृप्ति
- आवेश स्वतंत्रता
- प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा
- द्रव्यमान दोष और द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता
- अर्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान सूत्र
- मेसॉन विनिमय और अवशिष्ट प्रबल बल
Key theories
- युकावा मेसॉन-विनिमय सिद्धांत
- युकावा ने प्रस्तावित किया कि नाभिकीय बल न्यूक्लियॉन के बीच विशाल मेसॉन के विनिमय से उत्पन्न होता है, जिसमें मेसॉन द्रव्यमान अंतःक्रिया की लघु सीमा निर्धारित करता है, एक भविष्यवाणी जो पायन की खोज से सिद्ध हुई।
- अर्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान सूत्र
- वीज़सैकर का तरल-बूंद बंधन-ऊर्जा सूत्र आयतन, सतह, कूलम्ब, असममिति और युग्मन पदों को मिलाकर न्यूक्लाइड के चार्ट में नाभिकीय द्रव्यमानों को पुनरुत्पादित करता है।
Clinical relevance
बंधन-ऊर्जा वक्र बताता है कि हल्के नाभिकों के संलयन और भारी नाभिकों के विखंडन से ऊर्जा क्यों निकलती है, जो परमाणु ऊर्जा, परमाणु हथियारों और तारकीय ऊर्जा उत्पादन के लिए मात्रात्मक आधार प्रदान करता है।
History
1932 में न्यूट्रॉन की खोज के बाद नाभिक का प्रोटॉन-न्यूट्रॉन चित्र संभव हो गया, युकावा ने 1935 में प्रस्तावित किया कि एक विशाल विनिमय कण नाभिकीय बल को मध्यस्थ करता है, मेसॉन की भविष्यवाणी की जिसे बाद में पायन के रूप में पहचाना गया। उसी वर्ष वीज़सैकर ने अर्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान सूत्र तैयार किया, और ये विचार नाभिकीय बंधन को समझने के लिए केंद्रीय बने हुए हैं, जिसे अब क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स द्वारा वर्णित अवशिष्ट प्रबल अंतःक्रिया के रूप में देखा जाता है।
Key figures
- Hideki Yukawa
- Carl Friedrich von Weizsacker
- Hans Bethe
Related topics
Seminal works
- yukawa1935
- weizsacker1935
Frequently asked questions
- नाभिकीय बल की सीमा इतनी कम क्यों होती है?
- युकावा के चित्र में बल पायन जैसे विशाल मेसॉन द्वारा मध्यस्थ होता है। विनिमय किए गए कण का द्रव्यमान उस दूरी को सीमित करता है जिसे वह तय कर सकता है, जिससे प्रबल नाभिकीय बल कुछ फेमटोमीटर की सीमा तक सीमित रहता है।
- प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा हमें क्या बताती है?
- यह मापता है कि प्रत्येक न्यूक्लियॉन कितनी कसकर बंधा हुआ है। वक्र लोहे के पास चरम पर होता है, इसलिए लोहे से हल्के नाभिकों का संलयन या लोहे से भारी नाभिकों का विखंडन दोनों ऊर्जा छोड़ते हैं, जो तारकीय संलयन और नाभिकीय विखंडन का आधार है।