নিউক্লিয়ার সেল মডেল|Nuclear sell model
নিউক্লিয়ার শেল মডেল কী | What is Nuclear sell model
বিভিন্ন নিউক্লিয় ধর্মাবলী থেকে নিশ্চিতভাবে প্রমাণিত হয় যে, নিউক্লিয়াসে শেলের অস্তিত্ব রয়েছে। এসব শেলসমূহ পূর্ণ থাকলে নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব ও বন্ধন শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং বাড়তি কোন নিউক্লিয়ন গ্রহণে এদের নিষ্ক্রিয়তা পরিলক্ষিত হয়। এটি অনেকটা পরমাণুর ইলেকট্রনের শেলের মত। নিউক্লিয়াসে প্রোটন অথবা নির্মানের সংখ্যা 2, 8, 20, 28, 50, 82, এবং 126 থাকলে নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরে শেলের পূর্ণতা বা যাদু সংখ্যা বলে।
এ সংখ্যাগুলির তত্ত্বায় ব্যাখ্যা পাওয়া সম্ভব হয়নি। পরবর্তীকালে সকল তত্ত্বায় ব্যাখ্যা উত্তবের পরেও ঐ নামকরণের কোন পরিবর্তন হয়নি। ম্যাজিক সংখ্যার অস্তিত্বের পরীক্ষালব্ধ প্রমাণ বা এ সংখ্যার উপর নির্ভর করে নিউক্লিয়াসের যে মডেলটি প্রবর্তন করা হয় তার নাম - ই হলো নিউক্লিয়ার শেল মডেল (Nuclear sell model)।
নিউক্লিয়ার শেল মডেলের স্বীকার্যসমূহ | Postulates of nuclear shell model
১। ম্যাজিক সংখ্যার নিউট্রন বা প্রোটনের অধিকারী নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়ন প্রতি বন্ধন শক্তি তাদের সন্নিহিত নিউক্লিয়াসদ্বয়ের চেয়ে বেশী।
২। বন্ধন শক্তির আধিক্য বাড়তি স্থায়িত্ব এনে দেয় এবং নিউক্লিয়াসে প্রোটন অথবা নিউট্রনের সংখ্যা ম্যাজিক হলে সেগুলোর আইসোটোপ অথবা আইসোটোনের সংখ্যা বেশী হয়। বস্তুতঃ প্রকৃতিতে ম্যাজিক সংখ্যা বিশিষ্ট আইসোটোন কিংবা আইসোটোপ সংখ্যার আধিক্য পরিলক্ষিত হয়। ম্যাজিক সংখ্যার নিউট্রন বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসের আইসোটোন সংখ্যা অন্যান্য নিউক্লিয়াসের আইসোটোন সংখ্যার চেয়ে বেশী। উদাহরণস্বরূপ নিউট্রন - ম্যাজিক সংখ্যা 82 হলে আইসোটোন সংখ্যা আট হয়।
৩। পরীক্ষার ফলাফলে দেখা গেছে মহালগতে ম্যাজিক সংখ্যার অধিকারী নিউক্লিয়াসের প্রাচুর্য কাছাকাছি ভর সংখ্যার অন্যান্য নিউক্লিয়াসের চেয়ে বেশী। প্রকৃতিতে কোন নিউক্লিয়াসের প্রাচুর্য তার বিশেষ স্থায়িত্ব ও বন্ধন শক্তির আধিক্যকেই নির্দেশ করে।
৪। ম্যাজিক সংখ্যার নিউট্রনবিশিষ্ট নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্বের আর একটি প্রমাণ সেগুলির নিউট্রন শোষণ গ্রন্থচ্ছেদের স্বল্পতা। নিউট্রনের শেল পরিপূর্ণ বলে বাড়তি একটি নিউট্রন গ্রহণে সেগুলির অনীহার তাৎপর্য সুস্পষ্ট। 50, 82 ও 126 নিউট্রনবিশিষ্ট নিউক্লিয়াসের কয়েক এমইডি শক্তির নিউট্রন শোষন গ্রন্থচ্ছেদ অস্বাভাবিকভাবে কম। অনুরূপভাবে 20, 50, 82 ও 126 নিউট্রন বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসগুলির তাপীয় নিউট্রন শোষণের প্রস্থচ্ছেদ খুবই কম। এগুলির কোন কোনটির গ্রন্থচ্ছেদ সন্নিহিত নিউক্লিয়াসের প্রস্থচ্ছেদের পঞ্চাশ ভাগের একভাগ হয়ে থাকে।
৫। নিউক্লিয় ধর্ম হতে দেখা যায় 50, 82 ও 126 সংখ্যক নিউট্রনধারী নিউক্লিয়াসের শেষ নিউট্রনের বন্ধন শক্তি (নিউট্রন বিচ্ছিন্নকরণ শক্তি) খুব বেশী। পক্ষান্তরে যেগুলির মধ্যে নিউট্রনের সংখ্যা ঐ সংখ্যাগুলির চেয়ে এক বেশী সেগুলির ঐরূপ বন্ধন শক্তি খুব কম। দুইটির বেশী নিউট্রন থাকলে শেষ নিউট্রনের বন্ধন শক্তি কিছুটা বৃদ্ধি পেলেও তা যথেষ্ট কম। এর অস্তিত্বের প্রমাণ পাওয়া যায়।
৬। ভারী তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস দ্বারা উৎক্ষিপ্ত আলফাকরণ শক্তি থেকে ম্যাজিক সংখ্যা Z = 82 এবং N = 12
৭। পরিপূর্ণ শেলের অধিকারী নিউক্লিয়াসের প্রথম উত্তেজিত স্তরকে ভূমিস্তরের অনেকখানি উপরে থাকতে দেখা যায়। এটি প্রত্যাশিত কারণ প্রথম উত্তেজিত স্তরে যেতে হলে নিউক্লিয়নকে পরবর্তী শেলে উন্নীত করতে হয়।
নিউক্লিয়ার শেল মডেলের সফলতা | Success of nuclear shell model
১। শেল মডেলের উল্লেখযোগ্য সাফল্য হচ্ছে ম্যাজিক সংখ্যার যুক্তিসঙ্গত সুন্দর ব্যাখ্যা দান।
২। জোড় নিউক্লিয়াসের ভূমি অবস্থায় এর ব্যাখা পাওয়া সম্ভব।
৩। অধিকাংশ বিজোড় ভর সংখ্যা বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসের ভূমি অবস্থায় মোট কৌণিক ভরবেগ মডেলটি থেকে সঠিকভাবে পাওয়া যায়।
৪। অধিকাংশ বিজোড় নিউক্লিয়াসের ভূমি অবস্থায় সমতা ব্যাখ্যা করা সম্ভব।
৫। বিজোড় ভর সংখ্যা বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসের ভূমি অবস্থায় চৌম্বক দ্বিমেরু ভ্রামকের মোটামুটি ব্যাখ্যা দিতে শেল সক্ষম। এ জন্য কোন কোন ক্ষেত্রে নিউক্লিয়ন বিন্যাসের সংমিশ্রণ অন্তর্ভূক্ত করতে হয়।
৬। আইসোমারিক নিউক্লিয়াস এবং আইসোমারদের দ্বীপপুঞ্জের অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করা সম্ভব হচ্ছে।
৭। বিচ্ছেদন এবং পিক আপ বিক্রিয়ার অধিকাংশ ক্ষেত্রেই স্বাভাবিকভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব।
৭। বিচ্ছেদন এবং পিক আপ বিক্রিয়ার অধিকাংশ ক্ষেত্রেই স্বাভাবিকভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব।
নিউক্লিয়ার শেল মডেলের সীমাবদ্ধতা বা ত্রুটিসমূহ | Defects or limitation of nuclear shell model
১। বিজোড় নিউক্লিয়াসের ভূমি অবস্থায় মোট কৌণিক ভরবেগ দ্ব্যর্থহীনভাবে শেল মডেল থেকে পাওয়া সম্ভব নয়।২। নিউক্লিয়াসের উত্তেজিত অবস্থার J এর মান শেল মডেল থেকে দ্ব্যর্থহীনভাবে পাওয়া সম্ভব নয়।
৩। নিউক্লিয়াসের তড়িৎ চতুর্মের ভ্রামকের শেল মডেল থেকে আদৌ কোন ব্যাখ্যা পাওয়া যায় না।
