menu_bookRBSE · भौतिक विज्ञान (Physics) · अध्याय 13

नाभिक

Nuclei

schedule~30 मिनट
Schematic representation of the hypothalamic nuclei A
Image: Schematic representation of the hypothalamic nuclei A by Roberto Elizondo-Vega, Christian Cortes-Campos, Maria J Barahona, Karina A Oyarce, Claudio A Carril, and Maria A García-Robles / Wikimedia Commons, source, CC BY-SA 4.0

नाभिक (Nuclei)

एक नज़र में:

यह अध्याय परमाणु के नाभिक (nucleus), उसकी संरचना, गुण, स्थिरता, नाभिकीय बल, द्रव्यमान दोष, बंधन ऊर्जा, नाभिकीय संक्रियाएँ एवं विकिरण (radioactivity) जैसे विषयों को विस्तार से समझाता है। यहाँ आप जानेंगे कि नाभिक के भीतर किस प्रकार की शक्तियाँ कार्य करती हैं और कैसे इन संक्रियाओं का दैनिक जीवन एवं तकनीकी अनुप्रयोगों में महत्व है।

This chapter deals with the structure, properties, stability, nuclear forces, mass defect, binding energy, nuclear reactions, and radioactivity of atomic nuclei. It explains the forces operating inside the nucleus and their significance in daily life and technology.


📌 अध्याय का परिचय (Introduction)

परमाणु के केंद्र में स्थित अत्यंत सूक्ष्म, घनत्वयुक्त क्षेत्र को नाभिक (Nucleus) कहते हैं। नाभिक में प्रोटॉन (Proton) एवं न्यूट्रॉन (Neutron) होते हैं, जिन्हें सामूहिक रूप से न्यूक्लियॉन (Nucleons) कहा जाता है। नाभिक का अध्ययन नाभिकीय भौतिकी (Nuclear Physics) के अंतर्गत किया जाता है, जिसमें नाभिक की संरचना, उसके गुण, नाभिकीय बल, नाभिकीय संक्रियाएँ एवं विकिरण का गहन अध्ययन किया जाता है।

The extremely small and dense central part of an atom is called the nucleus. The nucleus consists of protons and neutrons, collectively called nucleons. The study of the nucleus, its properties, forces, reactions, and radiations, falls under nuclear physics.


📖 प्रमुख विषय (Major Topics)

1. नाभिक की संरचना (Structure of Nucleus)

परमाणु की संरचना: परमाणु के केंद्र में नाभिक होता है, जिसमें प्रोटॉन (+ve चार्ज) और न्यूट्रॉन (neutral) होते हैं।

The atom comprises a central nucleus containing protons and neutrons.

  • प्रोटॉन (Proton):
  • चार्ज: \( +1.6 \times 10^{-19} \) कूलाम्ब (Coulomb)
  • द्रव्यमान: \( 1.6726 \times 10^{-27} \) किग्रा

Charge: Positive, Mass: \( 1.6726 \times 10^{-27} \) kg

  • न्यूट्रॉन (Neutron):
  • चार्ज: 0 (निरर्थक / Neutral)
  • द्रव्यमान: \( 1.6750 \times 10^{-27} \) किग्रा

No charge, Mass: \( 1.6750 \times 10^{-27} \) kg

  • इलेक्ट्रॉन (Electron):
  • चार्ज: \( -1.6 \times 10^{-19} \) कूलाम्ब
  • द्रव्यमान: \( 9.1 \times 10^{-31} \) किग्रा

Charge: Negative, Mass: \( 9.1 \times 10^{-31} \) kg

नाभिक का आकार (Size of Nucleus): नाभिक का आकार बहुत छोटा होता है। The radius of nucleus (\( R \)) is given by: \[ R = R_0 A^{1/3} \] जहाँ

  • \( R_0 = 1.2 \times 10^{-15} \) मीटर (m) (nuclear radius constant)
  • \( A \) = द्रव्यमान संख्या (mass number)

Example: किसी सोडियम (\( A = 23 \)) नाभिक का त्रिज्या ज्ञात करें। \[ R = 1.2 \times 10^{-15} \times (23)^{1/3} \] \[ = 1.2 \times 10^{-15} \times 2.843 = 3.412 \times 10^{-15} \text{ m} \]


2. नाभिक के प्रतीक एवं संकेतन (Nuclear Symbols & Notation)

कोई भी नाभिक इस प्रकार दर्शाया जाता है: \[ _{Z}^{A}X \] जहाँ

  • \( X \) = तत्व का रासायनिक चिन्ह (chemical symbol)
  • \( Z \) = परमाणु संख्या (atomic number)
  • \( A \) = द्रव्यमान संख्या (mass number)
  • \( N = A - Z \) = न्यूट्रॉन की संख्या (number of neutrons)

उदाहरण: \[ _{6}^{14}C \] यहाँ,

  • \( Z = 6 \) (protons),
  • \( A = 14 \),
  • \( N = 8 \)

3. समस्थानिक, समभारिक, समप्रोटॉन (Isotopes, Isobars, Isotones)

  • समस्थानिक (Isotopes):

जिन परमाणुओं के प्रोटॉन समान, न्यूट्रॉन अलग होते हैं। उदा: \( {}^{12}_{6}C, {}^{14}_{6}C \)

Same Z, different N

  • समभारिक (Isobars):

जिन परमाणुओं के द्रव्यमान संख्या समान, प्रोटॉन अलग होते हैं। उदा: \( {}^{14}_{6}C, {}^{14}_{7}N \)

Same A, different Z

  • समप्रोटॉन (Isotones):

जिन परमाणुओं के न्यूट्रॉन संख्या समान, प्रोटॉन अलग होते हैं। उदा: \( {}^{14}_{6}C, {}^{15}_{7}N \) (दोनों में N = 8)

Same N, different Z


4. नाभिक का द्रव्यमान एवं द्रव्यमान दोष (Nuclear Mass and Mass Defect)

नाभिक का द्रव्यमान (Nuclear Mass): नाभिक का वास्तविक द्रव्यमान उसके न्यूक्लियॉनों के स्वतंत्र द्रव्यमान के योग से कम होता है।

The actual mass of a nucleus is less than the sum of the masses of its individual nucleons.

द्रव्यमान दोष (Mass Defect, \(\Delta m\)): \[ \Delta m = [Z m_p + (A-Z) m_n] - M_{nucleus} \] जहाँ

  • \( m_p \) = प्रोटॉन का द्रव्यमान,
  • \( m_n \) = न्यूट्रॉन का द्रव्यमान,
  • \( M_{nucleus} \) = नाभिक का द्रव्यमान

Example: \( {}^{4}_{2}He \) (Helium) के लिए

  • \( Z = 2 \),
  • \( A = 4 \),
  • \( m_p = 1.007825 \) amu
  • \( m_n = 1.008665 \) amu
  • Helium nucleus mass \( = 4.002603 \) amu

\[ \Delta m = [2 \times 1.007825 + 2 \times 1.008665] - 4.002603 \] \[ = (2.01565 + 2.01733) - 4.002603 \] \[ = 4.03298 - 4.002603 = 0.030377 \text{ amu} \]


5. बंधन ऊर्जा (Binding Energy)

परिभाषा: बंध ऊर्जा वह न्यूनतम ऊर्जा है जो नाभिक के सभी न्यूक्लियॉनों को अलग-अलग करने के लिए आवश्यक है।

Binding energy is the minimum energy required to break a nucleus into its constituent protons and neutrons.

\[ E_B = \Delta m \times c^2 \] जहाँ

  • \( \Delta m \) = द्रव्यमान दोष,
  • \( c = 3 \times 10^8 \) m/s (प्रकाश की गति)

1 amu = 931 MeV

Example: ऊपर के Helium उदाहरण में \[ E_B = 0.030377 \times 931 = 28.3 \text{ MeV} \]

बंधन ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन (Binding Energy per Nucleon): \[ \text{Binding Energy per Nucleon} = \frac{E_B}{A} \] Helium: \( 28.3 / 4 = 7.07 \) MeV/nucleon


6. बंधन ऊर्जा वक्र एवं नाभिकीय स्थिरता (Binding Energy Curve & Stability)

  • हल्के नाभिकों में बंधन ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन कम होती है, मध्यवर्ती नाभिकों (Fe-56 के आसपास) में सर्वाधिक और भारी नाभिकों में पुनः घट जाती है।
  • Fe-56 सबसे स्थिर नाभिक है।
  • बंधन ऊर्जा वक्र से नाभिकीय संलयन एवं विखंडन की प्रक्रिया को समझा जा सकता है।

The binding energy per nucleon is low for light nuclei, maximum for intermediate nuclei (around Fe-56), and decreases again for heavy nuclei. This explains why fusion occurs for light nuclei and fission for heavy nuclei.


7. नाभिकीय बल (Nuclear Force)

  • न्यूक्लियॉनों को नाभिक में संजोकर रखने वाली अत्यंत शक्तिशाली तथा अल्प-दूरी की बल को नाभिकीय बल कहते हैं।
  • यह बल गुरुत्वाकर्षण एवं विद्युत चुंबकीय बल से भिन्न है।
  • यह बल आकर्षणकारी (attractive), अल्प-दूरी (short range, \( \sim 10^{-15} \) m), आवेश रहित (charge-independent), तथा संतृप्त (saturated) है।

Nuclear force is a strong attractive force that holds nucleons together inside the nucleus. It is short-ranged, much stronger than gravitational or electromagnetic forces, charge-independent, and saturating.


8. रेडियोधर्मिता (Radioactivity)

परिभाषा: कुछ भारी नाभिक स्वाभाविक रूप से स्वतः विघटित होकर विकिरण उत्सर्जित करते हैं, इस घटना को रेडियोधर्मिता कहते हैं।

Some heavy nuclei spontaneously disintegrate and emit radiation; this phenomenon is called radioactivity.

रेडियोधर्मी विकिरण के प्रकार (Types of Radioactive Radiations):

  1. \( \alpha \)-कण (Helium nuclei, \( {}^{4}_{2}He \)),
  2. \( \beta \)-कण (Electron/positron),
  3. \( \gamma \)-किरण (high energy photons)

संचालित समीकरण (Decay Equations):

  • \(\alpha\)-क्षय (Alpha decay):

\[ {}^{A}_{Z}X \rightarrow {}^{A-4}_{Z-2}Y + {}^{4}_{2}\alpha \]

  • \(\beta^{-}\)-क्षय (Beta-minus decay):

\[ {}^{A}_{Z}X \rightarrow {}^{A}_{Z+1}Y + \beta^{-} + \bar{\nu} \]

  • \(\gamma\)-क्षय (Gamma decay):

\[ {}^{A}_{Z}X^ \rightarrow {}^{A}_{Z}X + \gamma \] (जहाँ \( X^ \) नाभिक की उत्तेजित अवस्था है)


9. रेडियोधर्मिता का विघटन नियम (Law of Radioactive Decay)

नियम: किसी रेडियोधर्मी तत्व के अप्रशीत (undecayed) नाभिकों की संख्या समय के साथ घातांकीय रूप से घटती है। \[ N = N_0 e^{-\lambda t} \] जहाँ

  • \( N_0 \): प्रारंभिक नाभिकों की संख्या
  • \( N \): t समय के बाद शेष नाभिक
  • \( \lambda \): क्षय नियतांक (Decay constant)

आधा-आयु (Half-life, \( T_{1/2} \)) वह समय जिसमें किसी तत्व के आधे रेडियोधर्मी नाभिक क्षयित हो जाते हैं। \[ T_{1/2} = \frac{0.693}{\lambda} \]

माध्य आयु (Mean life, \( \tau \)): \[ \tau = \frac{1}{\lambda} \]


10. नाभिकीय संलयन एवं विखंडन (Nuclear Fusion & Fission)

(A) नाभिकीय विखंडन (Fission)

  • भारी नाभिक (जैसे \( {}^{235}U \)) न्यूट्रॉन के द्वारा दो छोटे नाभिकों में विभाजित हो जाता है, जिससे अत्यधिक ऊर्जा मुक्त होती है।
  • विखंडन रिएक्टरों में ऊर्जा का उत्पादन इसी प्रक्रिया द्वारा होता है।

Heavy nuclei split into two smaller nuclei on neutron absorption, releasing huge energy; this is the basis of nuclear reactors.

उदाहरण: \[ {}^{235}_{92}U + {}^{1}_{0}n \rightarrow {}^{141}_{56}Ba + {}^{92}_{36}Kr + 3 \, {}^{1}_{0}n + Q \]

(B) नाभिकीय संलयन (Fusion)

  • दो हल्के नाभिक (जैसे H, D, T) मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं, जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।
  • यह प्रक्रिया सूर्य एवं तारों में ऊर्जा का स्रोत है।

Two light nuclei combine to form a heavier nucleus, releasing enormous energy. This powers the sun and stars.

उदाहरण: \[ {}^{2}_{1}H + {}^{3}_{1}H \rightarrow {}^{4}_{2}He + {}^{1}_{0}n + 17.6 \text{ MeV} \]


11. नाभिकीय विखंडन और संलयन की तुलना (Comparison Table)

| बिंदु (Point) | विखंडन (Fission) | संलयन (Fusion) | |----------------------|--------------------------------|-------------------------------| | नाभिक का प्रकार | भारी नाभिक | हल्के नाभिक | | ऊर्जा उत्सर्जन | ~200 MeV प्रति घटना | ~17.6 MeV प्रति घटना | | तापमान आवश्यकता | सामान्य (कम तापमान) | अत्यधिक उच्च तापमान (10^7 K) | | नियंत्रण | संभव (रिएक्टर में) | कठिन (इसलिए अभी तक असीमित ऊर्जा के लिए प्रयोगशाला में नहीं) | | उदाहरण | परमाणु रिएक्टर, परमाणु बम | हाइड्रोजन बम, सूर्य, तारे |


12. नाभिकीय अभिक्रियाएँ (Nuclear Reactions)

  • दो नाभिकों या कणों के आपसी टकराव से नए नाभिक/कण बनना।
  • ऊर्जा, द्रव्यमान, आवेश तथा न्यूक्लियॉन संख्या का संरक्षण होता है।
  • समीकरण:

\[ X + a \rightarrow Y + b \] (जहाँ \( X \) = लक्ष्य नाभिक, \( a \) = प्रक्षिप्त कण, \( Y \), \( b \) = उत्पाद)


13. नाभिकीय रिएक्टर (Nuclear Reactor)

  • नियंत्रित नाभिकीय विखंडन द्वारा ऊर्जा उत्पादन हेतु प्रयुक्त यंत्र।
  • मुख्य घटक:
  • ईंधन (Uranium, Plutonium)
  • मंदक (Moderator: Graphite, Heavy Water)
  • नियंत्रक छड़ (Control rods: Cadmium, Boron)
  • कूलेंट (Coolant: Water, CO2)
  • ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने हेतु प्रयुक्त।

14. विकिरण एवं सुरक्षा (Radiation and Safety)

  • रेडियोधर्मी विकिरण मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकते हैं।
  • सुरक्षा के लिए सीसा, कंक्रीट आदि से शील्डिंग, दूरी बनाए रखना, समय सीमित रखना आदि उपाय अपनाए जाते हैं।

🧠 महत्वपूर्ण बिंदु (Key Points)

  1. नाभिक में प्रोटॉन एवं न्यूट्रॉन होते हैं, जिन्हें न्यूक्लियॉन कहते हैं।

Nucleus contains protons and neutrons, called nucleons.

  1. नाभिक का त्रिज्या सूत्र: \( R = R_0 A^{1/3} \), \( R_0 = 1.2 \times 10^{-15} \) m.
  1. द्रव्यमान दोष के कारण ही बंधन ऊर्जा उत्पन्न होती है।

Mass defect leads to binding energy.

  1. बंधन ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन Fe-56 के लिए अधिकतम (~8.8 MeV) होती है।
  1. नाभिकीय बल अत्यंत शक्तिशाली, अल्प दूरी, एवं आवेश रहित होता है।

Nuclear force is strong, short-ranged, and charge-independent.

  1. रेडियोधर्मिता एक स्वाभाविक प्रक्रिया है जिसमें α, β, γ विकिरण उत्सर्जित होते हैं।
  1. रेडियोधर्मिता का विघटन समीकरण: \( N = N_0 e^{-\lambda t} \).
  1. आर्धायुकाल (Half-life): \( T_{1/2} = 0.693/\lambda \).
  1. नाभिकीय विखंडन में भारी नाभिक छोटे नाभिकों में विभाजित होते हैं।
  1. नाभिकीय संलयन में हल्के नाभिक मिलकर भारी नाभिक बनाते हैं।
  1. नाभिकीय अभिक्रियाओं में द्रव्यमान, ऊर्जा, आवेश, न्यूक्लियॉन संख्या का संरक्षण होता है।
  1. नाभिकीय रिएक्टरों में नियंत्रित विखंडन से ऊर्जा प्राप्त की जाती है।

⚠️ सामान्य गलतियाँ (Common Mistakes)

| गलती (Mistake) | सही उत्तर (Correct Concept) | |---|---| | द्रव्यमान दोष की गणना में इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान जोड़ना | केवल नाभिकीय (nucleus) द्रव्यमान लेना है, इलेक्ट्रॉन नहीं | | बंधन ऊर्जा की गणना में c के मान को गलत लेना | \( c = 3 \times 10^8 \) m/s का सही मान लें | | विखंडन व संलयन में ऊर्जा की तुलना में भ्रम | विखंडन भारी नाभिक के लिए, संलयन हल्के नाभिक के लिए | | रेडियोधर्मिता में N का अर्थ कुल नाभिक समझना | N = शेष अप्रशीत नाभिकों की संख्या | | विघटन समीकरण में λ (lambda) को गलत समझना | λ = क्षय नियतांक है, इसकी इकाई \( s^{-1} \) होती है | | रेडियोधर्मी क्षय में ऊर्जा संरक्षण नियम भूलना | क्षय में ऊर्जा, द्रव्यमान, आवेश, न्यूक्लियॉन संख्या का संरक्षण होता है | | Isotope और Isobar में भेद न समझना | Isotope: समान Z, Isobar: समान A | | बंधन ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन में ‘A’ की जगह ‘Z’ से भाग देना | हमेशा ‘A’ (मास नंबर) से डिवाइड करें | | \(\alpha, \beta, \gamma\) विकिरण की प्रकृति में गलती | \(\alpha\): हीलियम नाभिक, \(\beta\): इलेक्ट्रॉन/पॉजिट्रॉन, \(\gamma\): फोटॉन | | नाभिकीय रिएक्टर के घटकों को आपस में बदल देना | मंदक, नियंत्रक छड़, कूलेंट के कार्य अलग-अलग हैं |


📝 RBSE परीक्षा प्रश्न (Exam Questions)

1-मार्क प्रश्न (Very Short Answer Type)

  1. नाभिक में कौन-कौन से कण होते हैं?

Which particles are present in the nucleus?

  1. द्रव्यमान दोष क्या है?

What is mass defect?

  1. बंधन ऊर्जा की परिभाषा लिखिए।

Define binding energy.

  1. रेडियोधर्मिता किसे कहते हैं?

What is radioactivity?

  1. Fe-56 नाभिक के लिए बंधन ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन अधिकतम क्यों होती है?

Why is binding energy per nucleon maximum for Fe-56?

  1. विखंडन एवं संलयन में से किसमें अधिक ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन निकलती है?

Which process releases more energy per nucleon: fission or fusion?

  1. आर्धायुकाल क्या है?

What is half-life?

  1. नाभिकीय बल की कोई एक विशेषता लिखिए।

Write one characteristic of nuclear force.

  1. किसी रेडियोधर्मी तत्व के क्षय समीकरण का नाम बताइए।

Name the decay law equation for a radioactive element.

  1. \(\alpha\)-कण किसका बना होता है?

What is an alpha particle made of?


2-मार्क प्रश्न (Short Answer Type)

  1. समस्थानिक एवं समभारिक में अंतर स्पष्ट कीजिए।

Distinguish between isotopes and isobars.

  1. बंधन ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन की गणना का सूत्र लिखिए।

Write the formula for binding energy per nucleon.

  1. नाभिकीय विखंडन और संलयन में से किसी एक प्रक्रिया का उदाहरण लिखिए।

Give an example of either nuclear fission or fusion.

  1. नाभिक के त्रिज्या का सूत्र लिखिए एवं उसमें प्रयुक्त प्रतीकों का अर्थ बताइए।

Write the formula for nuclear radius and explain the symbols used.

  1. रेडियोधर्मिता के दौरान उत्सर्जित होने वाले विकिरणों के नाम लिखिए।

Name the types of radiations emitted during radioactivity.

  1. नाभिकीय अभिक्रिया में द्रव्यमान संख्या एवं आवेश संरक्षण के नियम समझाइए।

Explain conservation of mass number and charge in nuclear reactions.

  1. नाभिकीय बल की कोई दो विशेषताएँ लिखिए।

Write any two properties of nuclear force.

  1. किसी रेडियोधर्मी तत्व का क्षय नियतांक ज्ञात करने की विधि लिखिए।

How is the decay constant of a radioactive element determined?

  1. नाभिकीय रिएक्टर के किसी दो घटकों का कार्य लिखिए।

Write the functions of any two components of a nuclear reactor.

  1. बंधन ऊर्जा वक्र से हम क्या जानकारी प्राप्त कर सकते हैं?

What information does the binding energy curve provide?


5-मार्क प्रश्न (Long Answer/Analytical Type)

  1. द्रव्यमान दोष एवं बंधन ऊर्जा क्या है? Helium नाभिक के लिए इनकी गणना कीजिए (आवश्यक आंकड़े दें)।

What are mass defect and binding energy? Calculate them for Helium nucleus with suitable data.

  1. रेडियोधर्मिता का विघटन नियम विस्तार से समझाइए एवं आर्धायुकाल, माध्य आयु की गणना के सूत्र व्युत्पन्न कीजिए।

Explain radioactive decay law in detail and derive formulas for half-life and mean life.

  1. नाभिकीय संलयन एवं विखंडन में अंतर स्पष्ट कीजिए, उदाहरण सहित।

Differentiate between nuclear fusion and fission, with examples.

  1. नाभिकीय बल क्या है? इसकी मुख्य विशेषताएँ लिखिए।

What is nuclear force? Write its main characteristics.

  1. बंधन ऊर्जा वक्र बनाइए, उसका विश्लेषण कीजिए एवं Fe-56 की विशेषता बताइए।

Draw binding energy curve, analyze it and explain significance of Fe-56.

  1. किसी रेडियोधर्मी तत्व के क्षय का ग्राफ बनाइए एवं समझाइए।

Draw and explain the decay graph of a radioactive element.

  1. नाभिकीय रिएक्टर का योजनात्मक चित्र बनाइए एवं उसके घटकों के कार्य लिखिए।

Draw a schematic diagram of a nuclear reactor and write functions of its components.

  1. नाभिकीय अभिक्रिया की सामान्य समीकरण लिखिए एवं उसमें संरक्षण नियमों की विवेचना कीजिए।

Write a general equation for nuclear reaction and discuss conservation laws.

  1. नाभिक के त्रिज्या के सूत्र से यह कैसे सिद्ध होता है कि नाभिक का घनत्व लगभग स्थिर रहता है?

How does the nuclear radius formula show that nuclear density is nearly constant?

  1. रेडियोधर्मिता के अनुप्रयोग एवं सुरक्षा के उपाय लिखिए।

Write applications and safety measures of radioactivity.


नोट: यह अध्याय नाभिक की संरचना, गुण, बल, संक्रियाएँ, विखंडन-संलयन, रेडियोधर्मिता एवं संबंधित अवधारणाओं को गहराई से समझाता है। बोर्ड परीक्षा हेतु उपरोक्त नोट्स, सूत्र, उदाहरण एवं प्रश्नों का गहन अभ्यास करें।

This chapter explains the structure, properties, forces, reactions, fission-fusion, radioactivity, and related concepts of the nucleus in detail. For board exams, practice the above notes, formulas, examples, and questions thoroughly.

मुख्य बिंदु (Key Points)

  • नाभिक परमाणु का केंद्रीय भाग है, जो प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों से मिलकर बना होता है, जिन्हें सामूहिक रूप से न्यूक्लिऑन कहा जाता है।
  • नाभिक की त्रिज्या R = R₀A^{1/3} से दी जाती है, जहाँ R₀ ≈ 1.2 × 10^{-15} मीटर है और A द्रव्यमान संख्या है।
  • नाभिक का द्रव्यमान उसके न्यूक्लिऑनों के द्रव्यमानों के योग से थोड़ा कम होता है, जिसे द्रव्यमान दोष कहते हैं।
  • नाभिक की बंधु ऊर्जा वह ऊर्जा है, जो उसके सभी न्यूक्लिऑनों को पूर्णतः अलग करने के लिए आवश्यक होती है।
  • प्रति न्यूक्लिऑन बंधु ऊर्जा लोहा (Fe) के लिए अधिकतम होती है, जो इसकी सर्वाधिक स्थिरता को दर्शाती है।
  • नाभिकीय बल एक अल्प-सीमा, प्रबल, आकर्षण बल है, जो न्यूक्लिऑनों के बीच कार्य करता है और आवेश से स्वतंत्र होता है।
  • समस्थानिक वे नाभिक होते हैं जिनमें प्रोटॉनों की संख्या समान लेकिन न्यूट्रॉनों की संख्या भिन्न होती है।
  • समभारिक वे नाभिक होते हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या (A) समान लेकिन परमाणु संख्या (Z) भिन्न होती है।
  • रेडियोधर्मिता अस्थिर नाभिकों से कणों या विकिरण का स्वस्फूर्त उत्सर्जन है।
  • अल्फा, बीटा और गामा किरणें रेडियोधर्मी उत्सर्जन की तीन प्रमुख प्रकारें हैं।
  • नाभिकीय विखंडन एक भारी नाभिक का दो हल्के नाभिकों में विभाजन है, जिसमें ऊर्जा मुक्त होती है।
  • नाभिकीय संलयन वह प्रक्रिया है जिसमें दो हल्के नाभिक मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं और अत्यधिक ऊर्जा मुक्त करते हैं।

Key Points

  • The nucleus is the central part of an atom, composed of protons and neutrons, collectively called nucleons.
  • The radius of a nucleus is given by R = R₀A^{1/3}, where R₀ ≈ 1.2 × 10^{-15} m and A is the mass number.
  • The mass of a nucleus is slightly less than the sum of the masses of its nucleons due to mass defect.
  • The binding energy of a nucleus is the energy required to separate all its nucleons completely.
  • Binding energy per nucleon is maximum for iron (Fe), indicating its greatest stability.
  • Nuclear force is a short-range, strong, attractive force acting between nucleons, independent of charge.
  • Isotopes are nuclei of the same element with the same number of protons but different numbers of neutrons.
  • Isobars are nuclei with the same mass number (A) but different atomic numbers (Z).
  • Radioactivity is the spontaneous emission of particles or radiation from unstable nuclei.
  • Alpha, beta, and gamma rays are three types of radioactive emissions.
  • Nuclear fission is the splitting of a heavy nucleus into two lighter nuclei with the release of energy.
  • Nuclear fusion is the process where two light nuclei combine to form a heavier nucleus, releasing enormous energy.

इंटरैक्टिव अभ्यास (MCQ)

किसी तत्व के समस्थानिकों में क्या समान होता है?

नाभिकीय त्रिज्या की SI इकाई क्या है?

इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में से किस कण का द्रव्यमान सबसे अधिक होता है?

किसी परमाणु में प्रोटॉनों की संख्या को क्या कहते हैं?

निम्न में से कौन सा न्यूक्लिऑन नहीं है?

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