नाभिकीय घनत्व

nuclear density

किसी परमाणु के नाभिक का घनत्व, जिसे नाभिकीय घनत्व कहते हैं, औसतन लगभग 2.3 × 10¹⁷ किलोग्राम प्रति घन मीटर होता है। यह घनत्व सभी नाभिकों के लिए समान होता है। इसकी वजह यह है कि नाभिकीय घनत्व, नाभिक की द्रव्यमान संख्या या आकार पर निर्भर नहीं करता।

• नाभिकीय घनत्व, सामान्य पदार्थों के घनत्व से बहुत ज़्यादा होता है. जैसे, पानी का घनत्व केवल 103 किलोग्राम प्रति घन मीटर होता है।
• नाभिकीय घनत्व, नाभिक के अंदर द्रव्यमान-से-आयतन का अनुपात होता है।
• नाभिक का घनत्व, परमाणु के घनत्व से करीब 1015 गुना ज़्यादा होता है।  ऐसा इसलिए होता है क्योंकि नाभिक की त्रिज्या करीब 10⁻¹⁵ मीटर और परमाणु की त्रिज्या करीब 10⁻¹⁰ मीटर की होती है।
• नाभिक का घनत्व, सभी तत्वों के लिए समान नहीं होता। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि हर तत्व की एक अलग परमाणु संख्या होती है, जो प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है। परमाणु घनत्व एक परमाणु के नाभिक के घनत्व को संदर्भित करता है, जो सामान्य पदार्थ के घनत्व की तुलना में बहुत अधिक होता है। यह अवधारणा परमाणु नाभिक की संरचना और संरचना को समझने में महत्वपूर्ण है।

परमाणु घनत्व की परिभाषा

• परमाणु घनत्व नाभिक के द्रव्यमान और उसके आयतन का अनुपात है। इसकी गणना नाभिक के द्रव्यमान और नाभिक की त्रिज्या के आधार पर उसके अनुमानित आयतन का उपयोग करके की जा सकती है।

नाभिक का द्रव्यमान

• नाभिक का द्रव्यमान उसके न्यूक्लिऑन (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) के कुल द्रव्यमान के लगभग बराबर होता है। द्रव्यमान संख्याA (जहाँ A प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या है) वाले नाभिक के लिए, नाभिक का द्रव्यमान लगभग

$A\times m$ न्यूक्लिऑन होता है,

जहाँ

m न्यूक्लिऑन है

एक न्यूक्लिऑन का द्रव्यमान है (लगभग 1.67×10⁻²⁷ किलोग्राम)।

नाभिक का आयतन

त्रिज्या R वाले गोलाकार नाभिक का आयतन इस प्रकार दिया जाता है:

V = ${\frac {4}{3}}\pi r^{3}$

परमाणु त्रिज्या (R) = $R_{0}A^{\frac {1}{3}}$

जहाँ R₀ एक स्थिरांक है (लगभग1.2×10⁻¹⁵m)

A द्रव्यमान संख्या है।

नाभिकीय घनत्व की गणना

नाभिकीय घनत्व (ρ) की गणना इस प्रकार की जा सकती है:

𝜌 = नाभिक का द्रव्यमान /नाभिक का आयतन

$\rho ={\frac {A.mnucleon}{{\frac {4}{3}}\pi (R_{0}A^{\frac {1}{3}})^{3}}}$

$\rho -{\frac {3mnucleon}{4\pi R_{0}^{3}}}$

परमाणु घनत्व का अनुमानित मान:

≈1.67×10 ⁻²⁷ kg और 𝑅₀ ≈1.2×10 ⁻¹⁵

m, परमाणु घनत्व लगभग है:

ρ ≈ 2.3×10¹⁷kg/m3

यह उच्च घनत्व दर्शाता है कि परमाणु नाभिक अत्यंत सघन और सघन होते हैं।