Uncategorized

ভর ত্রুটি ও বন্ধন শক্তি

Supported by Matador Stationary

একদিন রাসেল আর তার মামা পাভেল থিয়েটারে যাদু দেখতে গেলো। আগে থেকেই লোকমুখে খবর চাউর “যাদুকর আজকে একেবারেই বিরল যাদু দেখাবেন”। তো, সময়মত মঞ্চে যাদুকর হাজির।

রাসেল লক্ষ্য করল, যাদুকর ১ কেজি ভরের দুইটা সমান আকৃতির বল নিলেন এবং মুহূর্তের মধ্যে একটা বড় বল বানিয়ে ফেললেন। যাদুকর ভরমাপক যন্ত্রে নতুন বলটির ভর মেপে দেখালেন ১.৫ কেজি। এর মানে ০.৫ কেজি ভর হাওয়া! আশ্চর্জজনকই বটে। “আমি আমার যাদু শক্তি ব্যবহার করে ০.৫ কেজি ভর টেনে নিয়েছি”, যাদুকর বললেন।

যাদু দেখে রাসেল আর তার মামা পাভেল বাড়ি ফিরছিলো। কিন্তু রাসেলের যেন কিছুতেই কৌতুহল মিটছে না। সে তার মামাকে জিজ্ঞেস করল, “মামা, যাদুকর কিভাবে এটা করলো?”

“তিনি যে কি তুকতাক করেছেন কে জানে! কিন্তু জানিস, পদার্থবিজ্ঞানে এরকম ঘটনা সচরাচরই ঘটে থাকে”, মামা বললেন।

বন্ধুরা, চলো আমরা সেই “ম্যাজিক অব ফিজিক্স” এর কৌশল জেনে ফেলি!

বেশ কয়েকদিনের বিজ্ঞানমনস্ক অনুসন্ধানের ফলে রাসেল পরমাণুর অভ্যন্তরে নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কে একটা ভালো ধারনা অর্জন করে ফেললো। সে জানে, প্রায় সকল মৌলের পরমাণুর নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন দ্বারা গঠিত।
এবার সে ধরে নিল, নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা Z এবং নিউট্রনের সংখ্যা N। সে আরো ধরল, প্রোটনের ভর Mₚ এবং নিউট্রনের ভর Mₙ।
এখন নিউক্লিয়াসের মোট ভর M= মোট প্রোটনের ভর + মোট নিউট্রনের ভর
বা, M=ZMₚ+NMₙ
সে এবার ধরল, ভর ত্রুটি = m
তাহলে যা হিসেব দাঁড়ায়,
m+M=ZMₚ+NMₙ
বা, m=ZMₚ+NMₙ-M
সে আরো হিসেব করে দেখল, যদি ভরসংখ্যা A হয়, তাহল N=A-Z
তাহলে, m=ZMₚ+(A-Z)Mₙ-M
আর এভাবেই সে ভর ত্রুটি নির্ণয় করার ট্রিকসটা বের করে ফেললো।
বন্ধুরা, এই যাদুটাই বা যাদুকরের দেখানো সেই যাদুর চেয়ে কম কি!

তাহলে চলো, বন্ধুরা রাসেলের বের করা গাণিতিক কৌশলের ভিত্তিতে একটা গাণিতিক সমস্যার সমাধান করে ফেলি:

মোবাইল স্ক্রিনের ডানে এবং বামে Swipe করে ব্যবহার করো এই স্মার্টবুকটি। পুরো স্ক্রিন জুড়ে দেখার জন্য স্লাইডের নিচে পাবে আলাদা একটি বাটন
ডিউটেরনের ভর ত্রুটি এবং নির্গত শক্তি

এবার বন্ধুরা চলো, আমরা নিজেদের যাচাই করে নিই :



বন্ধন শক্তি


এবার রাসেল আরো গভীরে যাবার চেষ্টা করলো। সে বই পড়ে জানতে পারলো, বন্ধন শক্তি হচ্ছে সেই শক্তি যেটা কোনো পরমাণুকে তার উপাদানগুলোয় বিভাজিত করতে প্রয়োজন হয়। এই উপাদান অংশকগুলো হল নিউট্রন এবং প্রোটন। এদেরকে একত্রে নিউক্লিয়ন বলা হয়। রাসেল আগেই জানতো একটা পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভর এদের প্রোটন ও নিউট্রনের পৃথক পৃথক ভরের সমষ্টি অপেক্ষা কম। নিউক্লিয় বন্ধন শক্তি বলতে শক্তির ভারসাম্য রক্ষাও বোঝায়। যখন হালকা নিউক্লিয়াসের গলন হয় অথবা ভারী নিউক্লিয়াসের ভাঙন হয় উভয় প্রক্রিয়াতেই এই বন্ধন শক্তি উন্মুক্ত হতে পারে। এই শক্তি নিউক্লিয় শক্তি হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে অথবা বিদ্যুৎ উৎপাদনে বা নিউক্লিয় অস্ত্র তৈরিতেও ব্যবহার করা যায়। যখন কোনো বড় পরমাণু ছোট ভাগে ভেঙে যায়, অতিরিক্ত শক্তি ফোটনের আকারে এবং নিক্ষিপ্ত বিভিন্ন কণাসমূহের গতিশক্তি হিসেবে নির্গত হয়।
নিউক্লিয় বন্ধন শক্তি এবং বলসমূহ হাইড্রোজেনের মত হালকা পরমাণুর ইলেকট্রন বন্ধন শক্তির চেয়ে ১০ লক্ষ গুণ বেশি। রাসেল তার বিজ্ঞানমনস্ক অনুসন্ধানের ফলে আরো বুঝতে পারলো একটি নিউক্লিয়াসের ভরত্রুটি আর ঐ নিউক্লিয়াসের বন্ধন শক্তি মূলত একই। এটা হল নিউক্লিয়াসের ভর এবং নিউক্লিয়নগুলোর ভরসমষ্টির পার্থক্য।


ড্রপডাউন গুলোতে ক্লিক করে জেনে নাও বিস্তারিত




বন্ধুরা, আশা করি সেই “ম্যাজিক অব ফিজিক্স” এর ট্রিক্সটা তোমরা জেনে ফেলেছো। আজ এ পর্যন্তই। ভালো থেকো সবাই। 10 Minute School এর পক্ষ থেকে তোমাদের জন্য শুভকামনা রইল।

‘ Never Stop Learning ’