ન્યુક્લિયસની ત્રિજ્યા (પરિમાણ) કેવી રીતે અંદાજવામાં આવી ? અને તેની ત્રિજ્યા અને પરમાણુદળાંક સાથેનો સંબંધ લખો.
રધરફર્ડના સૂચનથી ગેઈગર અને માર્સ્ડને પાતળા સોનાના વરખ વડે થતાં $\alpha$-કણોના પ્રકીર્ણનના પ્રયોગ પરથી સોનાના ન્યુક્લિયસનું વાસ્તવિક પરિમાણ $4.0 \times 10^{-14} m$ કરતાં ઓછું હોવાનું સૂયન ક્યું.
રધરફર્ડે $\alpha$-કણને બદલે ઝડપી ઈલેક્ટ્રોનને પ્રક્ષિપ્ત કણ તરીકે લઈને જુદા-જુદા તત્વોના લક્ષ પર મારો ચલાવી પ્રક્રિર્ણનના પ્રયોગો કરીને જુદા જુદાં તત્ત્વોના ન્યુક્લિયસના પરિમાણો ચોકસાઈપૂર્વક માપવા નીચેનું સૂત્ર મેળવ્યું.
$A$ પરમાણુદળાંક ધરાવતા ન્યુક્લિયસની સરેરાશ ત્રિજ્યા $R=R_{0} A^{1 / 3}$ સૂત્ર વડે અપાય છે.
જ્યાં $R _{0} =1.2 \times 10^{-15}\,m$
$=1.2 fm$જ્યાં $1 fm =10^{-15}\,m$ છે.
ન્યુક્લિયસનું કદ,
$V=\frac{4}{3} \pi R^{3}$
$=\frac{4}{3} \pi\left(R_{0} A^{1 / 3}\right)^{3}$
$=\frac{4}{3} \pi R_{0}^{3} A$
$\therefore V \propto A \quad\left[\because \frac{4}{3} \pi R _{0}^{3}=\right.અચળ]$
અને ન્યુક્લિયસની ધનતા,
$\rho=\frac{ M }{ V }=\frac{ mA }{\frac{4}{3} \pi R _{0}^{3} A }=\frac{3 m }{4 \pi R _{0}^{3}}$
આમ, ન્યુક્લિયસની ધનતા એ પરમાણુદળાંક $A$ પર આધારિત નથી.
ન્યુક્લિયસના દ્રવ્યની ધનતા,
$\rho=\frac{ M }{ V }=\frac{ mA }{\frac{4}{3} \pi R _{0}^{3} A }=\frac{3 m }{4 \pi R _{0}^{3}}$
આમ, ન્યુક્લિયસની ધનતા એ પરમાણુદળાંક $A$ પર આધારિત નથી.
ન્યુક્લિયસના દ્રવ્યની ધનતા,
$\rho=\frac{3 m }{4 \pi R _{0}^{3}}=\frac{3 \times 1.66 \times 10^{-27}}{4 \times 3.14 \times\left(1.2 \times 10^{-15}\right)^{3}}$
$\therefore \rho=0.22945 \times 10^{18}$
$\therefore \rho \approx 2.3 \times 10^{17} kg m ^{-3}$
આમ, ન્યુક્લિયસની ધનતા પાણીની ધનતા $\left(10^{3} kg m ^{-3}\right)$ કરતાં $2.3 \times 10^{14}$ ગણી મોટી છે.
ન્યુક્સિયસની ધનતા આટલી બધી મોટી હોવાનું કારણ પરમાણુ મહદઅંશે ખાલી છે.
ન્યૂટ્રૉનની શોધ કોણે કરી હતી ?
ન્યુકિલયસમાં બે ન્યુટ્રોન વચ્ચે લાગતું બળ $ {F_1} $ છે,બે પ્રોટોન વચ્ચે લાગતું બળ $ {F_2} $ છે,પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન વચ્ચે લાગતું બળ $ {F_3} $ છે,તો નીચેનામાથી શું સાચું થાય?
આયર્ન (લોખંડ)ના ન્યુક્લિયસ માટે દળ $55.85 \,u$ અને $A= 56$ આપેલ છે. તેના ન્યુક્લિયસની ઘનતા શોધો.
લિથિયમના બે સ્થાયી સમસ્થાનિકો ${}_3^6Li$ અને ${}_3^7Li$ નું પ્રમાણ (જથ્થો) અનુક્રમે $7.5\ %$ અને $92.5\ %$ છે. તેમના દળો અનુક્રમે $6.01512\,u$ અને $7.01600\,u$ છે. લિથિયમનું પરમાણુ દળ શોધો.
$(b)$ બોરોનને બે સ્થાયી સમસ્થાનિકો ${}_5^{10}B$ અને ${}_5^{11}B$ છે. તેમનાં દળ અનુક્રમે $10,01294 1\,u$ અને $11.00931 1 \,u$ છે અને બોરોનનું પરમાણુદળ $10.811 \,u$ છે. ${}_5^{10}B$ અને ${}_5^{11}B$ નું સાપેક્ષ પ્રમાણ શોધો.
જેમ $H-$ પરમાણુમાં પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન સ્થિતવિધુતીય બળો વડે બંધાયેલા હોય છે તેમ ડયુટેરોન ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન $(p)$ અને ન્યૂટ્રોન $(n)$, ન્યુક્લિયર બળથી બંધાયેલા છે. જો આ ન્યુક્લિયર બળ $F = \frac{1}{{4\pi { \in _0}}}\frac{{e{'^2}}}{r}$ જેવાં કુલંબ સ્થિતિમાનના સ્વરૂપનું હોય (જ્યાં $e' =$ અસરકારક વિધુતભાર) તો $\frac{{e'}}{e}$ ના મૂલ્યનો અંદાજ મેળવો (ડ્યુટેરોનની બંધનઊર્જા $2.2 \,MeV$ છે.)