ଅଧ୍ୟାୟ 13 ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍

13.1 ପରିଚୟ

ପୂର୍ବ ଅଧ୍ୟାୟରେ, ଆମେ ଶିଖିଛୁ ଯେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରମାଣୁରେ, ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ପରମାଣୁର କେନ୍ଦ୍ରରେ ଘନ ଭାବରେ ସଂକେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇ ଏହାର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଗଠନ କରେ | ଏକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ର ସାମଗ୍ରିକ ଆୟତନ ଏକ ପରମାଣୁର ଆୟତନଠାରୁ ବହୁତ କମ୍ | $\alpha$-କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ବିଚ୍ଛୁରଣ ଉପରେ ପରୀକ୍ଷାଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଇଲା ଯେ ଏକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ଏକ ପରମାଣୁର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧଠାରୁ ପ୍ରାୟ $10^{4}$ ଗୁଣ କମ୍ ଥିଲା | ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଏକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ର ଆୟତନ ପରମାଣୁର ଆୟତନର ପ୍ରାୟ $10^{-12}$ ଗୁଣ | ଅନ୍ୟ ଅର୍ଥରେ, ଏକ ପରମାଣୁ ପ୍ରାୟ ଖାଲି | ଯଦି ଏକ ପରମାଣୁକୁ ଏକ ଶ୍ରେଣୀକକ୍ଷର ଆକାରକୁ ବଡ଼ କରାଯାଏ, ତେବେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଏକ ପିନ୍ ମୁଣ୍ଡର ଆକାରର ହେବ | ତଥାପି, ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଏକ ପରମାଣୁର ଅଧିକାଂଶ (99.9% ରୁ ଅଧିକ) ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଧାରଣ କରେ |

ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ର କୌଣସି ଗଠନ ଅଛି କି, ଠିକ୍ ଯେପରି ପରମାଣୁର ଅଛି? ଯଦି ଅଛି, ତେବେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ର ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ କ’ଣ? ଏଗୁଡ଼ିକ କିପରି ଏକତ୍ର ରଖାଯାଇଛି? ଏହି ଅଧ୍ୟାୟରେ, ଆମେ ଏହିପରି ପ୍ରଶ୍ନଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ତର ଖୋଜିବା | ଆମେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ଗୁଡ଼ିକର ବିଭିନ୍ନ ଗୁଣ ଯେପରିକି ସେମାନଙ୍କର ଆକାର, ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏବଂ ସ୍ଥିରତା, ଏବଂ ରେଡିଓସକ୍ରିୟତା, ବିଖଣ୍ଡନ ଏବଂ ସଂଲୟନ ପରି ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ପରିଘଟଣାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଆଲୋଚନା କରିବା |

13.2 ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏବଂ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ର ଗଠନ

ଏକ ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏକ କିଲୋଗ୍ରାମ୍ ତୁଳନାରେ ବହୁତ କମ୍; ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଏକ କାର୍ବନ ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ଵ, $ ^{12} \mathrm{C}$, ହେଉଛି $1.992647 \times 10^{-26} \mathrm{~kg}$ | ଏତେ ଛୋଟ ପରିମାଣ ମାପିବା ପାଇଁ କିଲୋଗ୍ରାମ୍ ଏକ ବହୁତ ସୁବିଧାଜନକ ଏକକ ନୁହେଁ | ତେଣୁ, ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ପ୍ରକାଶ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଭିନ୍ନ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏକକ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ଏହି ଏକକ ହେଉଛି ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏକକ $(\mathrm{u})$, ଯାହାକି କାର୍ବନ $( ^{12} \mathrm{C})$ ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ଵର $1 / 12^{\mathrm{th}}$ ଭାବରେ ସଂଜ୍ଞାୟିତ | ଏହି ସଂଜ୍ଞା ଅନୁଯାୟୀ

$$ \begin{align*} 1 \mathrm{u} & =\frac{\text { mass of one } ^{12} \mathrm{C} \text { atom }}{12} \\ & =\frac{1.992647 \times 10^{-26} \mathrm{~kg}}{12} \\ \end{align*} $$

$$ \begin{align*} & =1.660539 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} \tag{13.1} \end{align*} $$

ବିଭିନ୍ନ ମୌଳିକଗୁଡ଼ିକର ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏକକ $(\mathrm{u})$ ରେ ପ୍ରକାଶିତ ହେଲେ ଏକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ଵର ପୂର୍ଣ୍ଣ ସଂଖ୍ୟା ଗୁଣିତକ ହେବାକୁ ନିକଟତର | ତଥାପି, ଏହି ନିୟମର ଅନେକ ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ବ୍ୟତିକ୍ରମ ରହିଛି | ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, କ୍ଲୋରିନ୍ ପରମାଣୁର ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ହେଉଛି $35.46 \mathrm{u}$ |

ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵର ସଠିକ୍ ମାପ ଏକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋମିଟର ସହିତ କରାଯାଏ, ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵର ମାପ ସମାନ ମୌଳିକର ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ପରମାଣୁର ଅସ୍ତିତ୍ୱ ପ୍ରକାଶ କରେ, ଯାହାକି ସମାନ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, କିନ୍ତୁ ବସ୍ତୁତ୍ଵରେ ଭିନ୍ନ ହୁଏ | ସମାନ ମୌଳିକର ଏହିପରି ପରମାଣବିକ ପ୍ରଜାତି ଯାହା ବସ୍ତୁତ୍ଵରେ ଭିନ୍ନ ତାହାକୁ ଆଇସୋଟୋପ୍ କୁହାଯାଏ | (ଗ୍ରୀକ୍ ଭାଷାରେ, ଆଇସୋଟୋପ୍ ଅର୍ଥ ସମାନ ସ୍ଥାନ, ଅର୍ଥାତ୍ ସେମାନେ ମୌଳିକଗୁଡ଼ିକର ଆବର୍ତ୍ତ ସାରଣୀରେ ସମାନ ସ୍ଥାନରେ ଘଟିଥାନ୍ତି |) ଏହା ଦେଖାଯାଇଥିଲା ଯେ ବ୍ୟବହାରିକ ଭାବରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ମୌଳିକ ଅନେକ ଆଇସୋଟୋପ୍ ମିଶ୍ରଣରେ ଗଠିତ | ବିଭିନ୍ନ ଆଇସୋଟୋପ୍ ର ସାପେକ୍ଷିକ ପ୍ରଚୁରତା ମୌଳିକ ଅନୁସାରେ ଭିନ୍ନ ହୁଏ | କ୍ଲୋରିନ୍,

ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଦୁଇଟି ଆଇସୋଟୋପ୍ ଅଛି ଯାହାର ବସ୍ତୁତ୍ଵ $34.98 \mathrm{u}$ ଏବଂ $36.98 \mathrm{u}$, ଯାହା ଏକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ଵର ପ୍ରାୟ ପୂର୍ଣ୍ଣ ସଂଖ୍ୟା ଗୁଣିତକ | ଏହି ଆଇସୋଟୋପ୍ ଗୁଡ଼ିକର ସାପେକ୍ଷିକ ପ୍ରଚୁରତା ଯଥାକ୍ରମେ 75.4 ଏବଂ 24.6 ପ୍ରତିଶତ | ତେଣୁ, ଏକ କ୍ଲୋରିନ୍ ପରମାଣୁର ହାରାହାରି ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଦୁଇଟି ଆଇସୋଟୋପ୍ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵର ଓଜନିତ ହାରାହାରି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ, ଯାହା ହିସାବ କରିବାକୁ ହେଲେ

$$ \begin{aligned} & =\frac{75.4 \times 34.98+24.6 \times 36.98}{100} \end{aligned} $$

$$ \begin{aligned} & =35.47 \mathrm{u} \end{aligned} $$

ଯାହା କ୍ଲୋରିନ୍ ର ପରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସହିତ ସମ୍ମତ ହୁଏ |

ସହଜତମ ମୌଳିକ, ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ମଧ୍ୟ ତିନୋଟି ଆଇସୋଟୋପ୍ ରଖିଛି ଯାହାର ବସ୍ତୁତ୍ଵ $1.0078 \mathrm{u}, 2.0141 \mathrm{u}$, ଏବଂ $3.0160 \mathrm{u}$ | ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ର ସହଜତମ ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍, ଯାହାର ଏକ ସାପେକ୍ଷିକ ପ୍ରଚୁରତା $99.985 %$, ତାହାକୁ ପ୍ରୋଟନ୍ କୁହାଯାଏ | ଏକ ପ୍ରୋଟନ୍ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ହେଉଛି

$$ \begin{equation*} m_{p}=1.00727 \mathrm{u}=1.67262 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} \tag{13.2} \\ \end{equation*} $$

ଏହା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପରମାଣୁ $(=1.00783 \mathrm{u})$ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସହିତ ସମାନ, ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ $(m_{e}=0.00055 \mathrm{u})$ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ବାଦ୍ | ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ର ଅନ୍ୟ ଦୁଇଟି ଆଇସୋଟୋପ୍ କୁ ଡ୍ୟୁଟେରିଅମ୍ ଏବଂ ଟ୍ରିଟିଅମ୍ କୁହାଯାଏ | ଟ୍ରିଟିଅମ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍, ଅସ୍ଥିର ହୋଇଥିବାରୁ, ପ୍ରାକୃତିକ ଭାବରେ ଘଟେ ନାହିଁ ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗଶାଳାରେ କୃତ୍ରିମ ଭାବରେ ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ |

ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ରେ ଥିବା ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ହେଉଛି ପ୍ରୋଟନ୍ ଗୁଡ଼ିକର | ଏକ ପ୍ରୋଟନ୍ ଗୋଟିଏ ଏକକ ମୌଳିକ ଚାର୍ଜ ବହନ କରେ ଏବଂ ସ୍ଥିର ଅଟେ | ପୂର୍ବେ ଭାବାଯାଉଥିଲା ଯେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଧାରଣ କରିପାରେ, କିନ୍ତୁ ଏହା ପରେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଯୁକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କରି ବାଦ୍ ଦିଆଗଲା | ଏକ ପରମାଣୁର ସମସ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ବାହାରେ ଅଛି | ଆମେ ଜାଣୁ ଯେ ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ବାହାରେ ଥିବା ଏହି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା ହେଉଛି $Z$, ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା | ତେଣୁ ପରମାଣବିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକର ମୋଟ ଚାର୍ଜ ହେଉଛି $(-Z e)$, ଏବଂ ଯେହେତୁ ପରମାଣୁଟି ଉଦାସୀନ, ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ର ଚାର୍ଜ ହେଉଛି $(+Z e)$ | ତେଣୁ ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ରେ ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା ଠିକ୍ $Z$, ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା |

ନିଉଟ୍ରନ୍ ଆବିଷ୍କାର

ଯେହେତୁ ଡ୍ୟୁଟେରିଅମ୍ ଏବଂ ଟ୍ରିଟିଅମ୍ ର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ର ଆଇସୋଟୋପ୍, ସେଗୁଡ଼ିକରେ ପ୍ରତ୍ୟେକରେ କେବଳ ଗୋଟିଏ ପ୍ରୋଟନ୍ ରହିବା ଆବଶ୍ୟକ | କିନ୍ତୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍, ଡ୍ୟୁଟେରିଅମ୍ ଏବଂ ଟ୍ରିଟିଅମ୍ ର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ 1:2:3 ଅନୁପାତରେ ଅଛି | ତେଣୁ, ଡ୍ୟୁଟେରିଅମ୍ ଏବଂ ଟ୍ରିଟିଅମ୍ ର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ରେ ଏକ ପ୍ରୋଟନ୍ ବ୍ୟତୀତ, କିଛି ଉଦାସୀନ ପଦାର୍ଥ ରହିବା ଆବଶ୍ୟକ | ଏହି ଆଇସୋଟୋପ୍ ଗୁଡ଼ିକର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ରେ ଥିବା ଉଦାସୀନ ପଦାର୍ଥର ପରିମାଣ, ଏକ ପ୍ରୋଟନ୍ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏକକରେ ପ୍ରକାଶିତ, ଯଥାକ୍ରମେ ପ୍ରାୟ ଗୋଟିଏ ଏବଂ ଦୁଇ ସହିତ ସମାନ | ଏହି ତଥ୍ୟ ସୂଚାଏ ଯେ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ରେ, ପ୍ରୋଟନ୍ ବ୍ୟତୀତ, ଏକ ମୌଳିକ ଏକକର ଗୁଣିତକରେ ଉଦାସୀନ ପଦାର୍ଥ ଅଛି | ଏହି ପରିକଳ୍ପନା 1932 ମସିହାରେ ଜେମ୍ସ ଚାଡ୍ୱିକ୍ ଦ୍ୱାରା ଯାଞ୍ଚ କରାଯାଇଥିଲା ଯିଏ ବେରିଲିୟମ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଗୁଡ଼ିକୁ ଆଲଫା-କଣିକା ($\alpha$-କଣିକା ହେଲିୟମ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍, ପରବର୍ତ୍ତୀ ବିଭାଗରେ ଆଲୋଚନା କରାଯିବ) ସହିତ ବୋମାବର୍ଷଣ କରାଯାଇଥିବା ବେଳେ ଉଦାସୀନ ବିକିରଣ ନିର୍ଗତ ହେବା ଦେଖିଲେ | ଏହା ଦେଖାଯାଇଥିଲା ଯେ ଏହି ଉଦାସୀନ ବିକିରଣ ହାଲୁକା ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଯେପରିକି ହେଲିୟମ୍, କାର୍ବନ୍ ଏବଂ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ରୁ ପ୍ରୋଟନ୍ ବାହାର କରିପାରିବ | ସେହି ସମୟରେ ଜଣାଥିବା ଏକମାତ୍ର ଉଦାସୀନ ବିକିରଣ ଥିଲା ଫୋଟନ୍ (ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣ) | ଶକ୍ତି ଏବଂ ଗତିର ନିକଟତା ନିୟମଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରୟୋଗ ଦର୍ଶାଇଲା ଯେ ଯଦି ଉଦାସୀନ ବିକିରଣ ଫୋଟନ୍ ନେଇ ଗଠିତ ହୁଏ, ତେବେ ଫୋଟନ୍ ଗୁଡ଼ିକର ଶକ୍ତି ବେରିଲିୟମ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ସହିତ $\alpha$-କଣିକା ବୋମାବର୍ଷଣରୁ ଉପଲବ୍ଧ ହେବାଠାରୁ ବହୁତ ଅଧିକ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ | ଏହି ପହିଲିର ସୂଚନା, ଯାହାକି ଚାଡ୍ୱିକ୍ ସନ୍ତୋଷଜନକ ଭାବରେ ସମାଧାନ କରିଥିଲେ, ଥିଲା ଏହି ଧାରଣା କରିବା ଯେ ଉଦାସୀନ ବିକିରଣ ନିଉଟ୍ରନ୍ ନାମକ ଏକ ନୂତନ ପ୍ରକାରର ଉଦାସୀନ କଣିକା ନେଇ ଗଠିତ | ଶକ୍ତି ଏବଂ ଗତିର ନିକଟତା ରୁ, ସେ ନୂତନ କଣିକାର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ‘ପ୍ରୋଟନ୍ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସହିତ ପ୍ରାୟ ସମାନ’ ଭାବରେ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ ହୋଇଥିଲେ |

ଏକ ନିଉଟ୍ରନ୍ ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ବର୍ତ୍ତମାନ ଉଚ୍ଚ ମାନର ସଠିକତା ସହିତ ଜଣାଶୁଣା | ଏହା ହେଉଛି

$$ \begin{equation*} m_{\mathrm{n}}=1.00866 \mathrm{u}=1.6749 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} \tag{13.3} \end{equation*} $$

ନିଉଟ୍ରନ୍ ଆବିଷ୍କାର ପାଇଁ ଚାଡ୍ୱିକ୍ 1935 ମସିହାରେ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନରେ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାର ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲେ | ଏକ ମୁକ୍ତ ନିଉଟ୍ରନ୍, ଏକ ମୁକ୍ତ ପ୍ରୋଟନ୍ ପରି ନୁହେଁ, ଅସ୍ଥିର ଅଟେ | ଏହା ଏକ ପ୍ରୋଟନ୍, ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଏକ ଆଣ୍ଟିନିଉଟ୍ରିନୋ (ଅନ୍ୟ ଏକ ମୌଳିକ କଣିକା) ରେ କ୍ଷୟ ହୁଏ, ଏବଂ ଏହାର ହାରାହାରି ଆୟୁଷ ପ୍ରାୟ 1000s | ତଥାପି, ଏହା ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଭିତରେ ସ୍ଥିର ଅଟେ |

ନିମ୍ନଲିଖିତ ପଦ ଏବଂ ଚିହ୍ନ ବ୍ୟବହାର କରି ଏକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ର ଗଠନ ବର୍ତ୍ତମାନ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇପାରିବ:

$Z$ - ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା $=$ ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା [13.4 (a)]

$N$ - ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା $=$ ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା [13.4 (b)]

$A$ - ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସଂଖ୍ୟା $=Z+N$

$$ \begin{equation*} \text { = total number of protons and neutrons } \tag{ 13.4(c) } \end{equation*} $$

ଜଣେ ଏକ ପ୍ରୋଟନ୍ କିମ୍ବା ନିଉଟ୍ରନ୍ ପାଇଁ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଅନ୍ ଶବ୍ଦ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରେ | ତେଣୁ ଏକ ପରମାଣୁରେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଅନ୍ ସଂଖ୍ୟା ହେଉଛି ଏହାର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସଂଖ୍ୟା $\mathrm{A}$ |

ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ପ୍ରଜାତି କିମ୍ବା ନ୍ୟୁକ୍ଲାଇଡ୍ ଗୁଡ଼ିକୁ ସୂଚନା $ _{Z}^{A} \mathrm{X}$ $ _{Z}^{A} \mathrm{X}$ ଦ୍ୱାରା ଦର୍ଶାଯାଏ ଯେଉଁଠାରେ $X$ ହେଉଛି ପ୍ରଜାତିର ରାସାୟନିକ ଚିହ୍ନ | ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସ୍ୱର୍ଣ୍ଣର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ କୁ $ _{79}^{197} \mathrm{Au}$ ଦ୍ୱାରା ସୂଚିତ କରାଯାଏ | ଏଥିରେ 197 ଟି ନ୍ୟୁକ୍ଲିଅନ୍ ଅଛି, ଯେଉଁଥିରୁ 79 ଟି ପ୍ରୋଟନ୍ ଏବଂ ବାକି 118 ଟି ନିଉଟ୍ରନ୍ |

ଏକ ମୌଳିକର ଆଇସୋଟୋପ୍ ର ଗଠନ ବର୍ତ୍ତମାନ ସହଜରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇପାରିବ | ଏକ ଦିଆଯାଇଥିବା ମୌଳିକର ଆଇସୋଟୋପ୍ ର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ରେ ସମାନ ସଂଖ୍ୟକ ପ୍ରୋଟନ୍ ଅଛି, କିନ୍ତୁ ସେମାନଙ୍କର ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟାରେ ପରସ୍ପରଠାରୁ ଭିନ୍ନ | ଡ୍ୟୁଟେରିଅମ୍, $ _{1}^{2} \mathrm{H}$, ଯାହା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ର ଏକ ଆଇସୋଟୋପ୍, ଏଥିରେ ଗୋଟିଏ ପ୍ରୋଟନ୍ ଏବଂ ଗୋଟିଏ ନିଉଟ୍ରନ୍ ଅଛି | ଏହାର ଅନ୍ୟ ଆଇସୋଟୋପ୍ ଟ୍ରିଟିଅମ୍, $ _{1}^{3} \mathrm{H}$, ରେ ଗୋଟିଏ ପ୍ରୋଟନ୍ ଏବଂ ଦୁଇଟି ନିଉଟ୍ରନ୍ ଅଛି | ସ୍ୱର୍ଣ୍ଣ ମୌଳିକର 32 ଟି ଆଇସୋଟୋପ୍ ଅଛି, $A=173$ ରୁ $A=204$ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ | ଆମେ ପୂର୍ବରୁ ଉଲ୍ଲେଖ କରିଛୁ ଯେ ମୌଳିକଗୁଡ଼ିକର ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ସେମାନଙ୍କର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନିକ୍ ଗଠନ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ | ଆଇସୋଟୋପ୍ ର ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକର ସମାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନିକ୍ ଗଠନ ଥିବାରୁ ସେମାନଙ୍କର ସମାନ ରାସାୟନିକ ଆଚରଣ ଅଛି ଏବଂ ସେମାନେ ଆବର୍ତ୍ତ ସାରଣୀରେ ସମାନ ସ୍ଥାନରେ ରଖାଯାଇଛନ୍ତି |

ସମାନ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସଂଖ୍ୟା $A$ ଥିବା ସମସ୍ତ ନ୍ୟୁକ୍ଲାଇଡ୍ କୁ ଆଇସୋବାର୍ କୁହାଯାଏ | ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ନ୍ୟୁକ୍ଲାଇଡ୍ $ _{1}^{3} \mathrm{H}$ ଏବଂ $ _{2}^{3} \mathrm{He}$ ଆଇସୋବାର୍ | ସମାନ ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା $N$ କିନ୍ତୁ ଭିନ୍ନ ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା $Z$ ଥିବା ନ୍ୟୁକ୍ଲାଇଡ୍, ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ $ _{80}^{198} \mathrm{Hg}$ ଏବଂ $ _{79}^{197} \mathrm{Au}$, କୁ ଆଇସୋଟୋନ୍ କୁହାଯାଏ |

13.3 ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ର ଆକାର

ଯେପରି ଆମେ ଅଧ୍ୟାୟ 12 ରେ ଦେଖିଛୁ, ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଥିଲେ ଅଗ୍ରଦୂତ ଯିଏ ପରମାଣବିକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ର ଅସ୍ତିତ୍ୱ ପୋଷଣ ଏବଂ ସ୍ଥାପନ କରିଥିଲେ | ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ର ପରାମର୍ଶରେ