नाभिकीय कोश मॉडल

नाभिकीय कोश मॉडल न्यूक्लियॉन को एक औसत विभव में स्वतंत्र रूप से गतिमान मानता है, जिसमें भरे हुए कोश जादुई संख्याओं पर नाभिकों की विशेष स्थिरता की व्याख्या करते हैं।

Definition

नाभिकीय कोश मॉडल नाभिक का एक विवरण है जिसमें प्रत्येक न्यूक्लियॉन दूसरों द्वारा बनाए गए एक औसत विभव में लगभग स्वतंत्र रूप से गति करता है, जो जादुई संख्याओं पर बंद होने वाले कोशों में समूहीकृत परिमाणित ऊर्जा स्तरों पर कब्जा करता है, जिससे अतिरिक्त स्थिरता मिलती है।

Scope

यह विषय नाभिक के स्वतंत्र-कण विवरण को शामिल करता है, जिसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन एक माध्य-क्षेत्र विभव में परिमाणित एकल-कण स्तरों को भरते हैं। यह देखी गई जादुई संख्याओं 2, 8, 20, 28, 50, 82, और 126 को पुनरुत्पादित करने में प्रबल स्पिन-ऑर्बिट अंतःक्रिया की महत्वपूर्ण भूमिका, और बंद कोशों के पास नाभिकों के नाभिकीय स्पिन, समता और चुंबकीय आघूर्णों की भविष्यवाणी करने में मॉडल की सफलता पर चर्चा करता है।

Core questions

• न्यूक्लियॉन के बीच प्रबल बलों के बावजूद उन्हें स्वतंत्र कणों के रूप में कैसे माना जा सकता है?
• बढ़ी हुई नाभिकीय स्थिरता की जादुई संख्याओं का मूल क्या है?
• देखी गई कोश संरचना को पुनरुत्पादित करने के लिए स्पिन-ऑर्बिट अंतःक्रिया क्यों आवश्यक है?
• मॉडल नाभिकों के मूल-अवस्था स्पिन और समता की भविष्यवाणी कैसे करता है?

Key concepts

• माध्य-क्षेत्र विभव
• एकल-कण ऊर्जा स्तर
• स्पिन-ऑर्बिट युग्मन
• जादुई संख्याएँ
• बंद कोश
• मूल-अवस्था स्पिन और समता

Key theories

स्पिन-ऑर्बिट कोश मॉडल

गोएपर्ट मेयर और जेन्सेन ने दिखाया कि माध्य-क्षेत्र विभव में एक प्रबल स्पिन-ऑर्बिट युग्मन जोड़ने से एकल-कण स्तरों को ठीक उसी तरह विभाजित किया जाता है जिसकी सभी देखी गई जादुई संख्याओं को पुनरुत्पादित करने के लिए आवश्यकता होती है।

एकल-कण भविष्यवाणियाँ

बंद कोश के बाहर एक न्यूक्लियॉन वाले नाभिकों के लिए, मॉडल अयुग्मित न्यूक्लियॉन के कक्षीय से मूल-अवस्था स्पिन और समता की भविष्यवाणी करता है, जो माप के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है।

Clinical relevance

कोश मॉडल जादुई नाभिकों की बढ़ी हुई स्थिरता और प्रचुरता को दर्शाता है, खगोलभौतिकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस और रिएक्टर भौतिकी में उपयोग किए जाने वाले नाभिकीय गुणों की भविष्यवाणी का मार्गदर्शन करता है, और स्थिरता के नए क्षेत्रों जैसे कि सुपरहेवी तत्वों के अनुमानित द्वीप की खोजों को प्रेरित करता है।

History

विशेष न्यूक्लियॉन संख्याओं पर नाभिकीय स्थिरता में लगातार नियमितताएं 1949 तक स्पष्टीकरण का विरोध करती रहीं, जब मारिया गोएपर्ट मेयर और, स्वतंत्र रूप से, हेक्सेल, जेन्सेन और सुएस के समूह ने पहचाना कि एक प्रबल स्पिन-ऑर्बिट अंतःक्रिया जादुई संख्याओं को उत्पन्न करने के लिए नाभिकीय स्तरों को पुनर्व्यवस्थित करती है। इस उपलब्धि ने गोएपर्ट मेयर और जेन्सेन को 1963 के भौतिकी के नोबेल पुरस्कार का एक हिस्सा दिलाया और कोश मॉडल को नाभिकीय सिद्धांत का एक आधारशिला बना दिया।

Key figures

• Maria Goeppert Mayer
• Hans Jensen
• Eugene Wigner

Seminal works

• mayer1949
• haxel1949

Frequently asked questions

नाभिकीय जादुई संख्याएँ क्या हैं?

वे प्रोटॉन या न्यूट्रॉन संख्याएँ 2, 8, 20, 28, 50, 82, और 126 हैं, जिन पर एक नाभिकीय कोश भर जाता है। इन संख्याओं वाले नाभिक अपने पड़ोसियों की तुलना में अधिक कसकर बंधे और अधिक स्थिर होते हैं।

कोश मॉडल में स्पिन-ऑर्बिट युग्मन इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

एक प्रबल स्पिन-ऑर्बिट अंतःक्रिया के बिना, एक साधारण विभव गलत जादुई संख्याओं की भविष्यवाणी करता है। स्पिन-ऑर्बिट पद प्रयोगात्मक रूप से देखे गए कोश बंद होने को पुनरुत्पादित करने के लिए स्तरों को ठीक उसी तरह विभाजित करता है।