General Science : Atomic Structure in Telugu | పరమాణు నిర్మాణం & కేంద్రక శక్తి

 పరమాణు నిర్మాణం – కేంద్రక శక్తి

Nuclear Physics Basics in Telugu – Atomic Models & Binding Energy 

వాయువుల ద్వారా విద్యుత్ ప్రసారం పై చేసిన ప్రయోగాల వల్ల J. J. Thomson పరమాణువులో రుణావేశిత కణాలు ఉన్నాయని కనుగొన్నారు. వీటినే ఎలక్ట్రాన్లు అంటారు.

🔬 థామ్సన్ పరమాణు నమూనా (1898)

థామ్సన్ ప్రతిపాదించిన నమూనాను “పుచ్చకాయ నమూనా” (Plum Pudding Model) అంటారు.

• పుచ్చకాయ గింజలు → ఎలక్ట్రాన్లు

• మిగతా గుజ్జు → ధనావేశం
  అంటే పరమాణువంతా ధనావేశంతో నిండి ఉండి, అందులో ఎలక్ట్రాన్లు చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయని భావించారు.

🧪 పరమాణువు ఎక్కువగా ఖాళీ అని నిరూపణ

1903లో Philipp Lenard చేసిన ప్రయోగాల ద్వారా పరమాణువులో ఎక్కువ భాగం ఖాళీగా ఉంటుందని తెలిసింది.

✨ రూథర్‌ఫర్డ్ ప్రయోగం (1911)

Ernest Rutherford బంగారు రేకు మీద ఆల్ఫా కిరణాలను ప్రయోగించి ముఖ్యమైన విషయాలు కనుగొన్నారు:

• పరమాణువులో ఎక్కువ భాగం ఖాళీ

• ధనావేశం, ద్రవ్యరాశి చాలా చిన్న భాగంలో కేంద్రీకృతం

• ఆ భాగాన్ని కేంద్రకం (Nucleus) అంటారు

ఇతడు ప్రతిపాదించిన నమూనా గ్రహ మండల నమూనా (Planetary Model).

పరమాణు సంఖ్య (Atomic Number – Z)

పరమాణువులో ఉన్న ప్రోటాన్ల సంఖ్యనే పరమాణు సంఖ్య అంటారు.
తటస్థ పరమాణువులో:

ప్రోటాన్ల సంఖ్య = ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య

⚖️ ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (Mass Number – A)

పరమాణువులోని ప్రోటాన్లు (Z) + న్యూట్రాన్లు (N) = ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A)
A = Z + N

🧮 పరమాణు ద్రవ్యరాశి ప్రమాణం (AMU)

కార్బన్–12 పరమాణు ద్రవ్యరాశిలో 1/12 భాగం = 1 AMU
1a.m.u  = 1.66 x 10^-24 గ్రాములు

⚠️ ద్రవ్యరాశి లోపం (Mass Defect)

కేంద్రకంలోని అన్ని ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్ల విడి ద్రవ్యరాశుల మొత్తం కేంద్రక అసలు ద్రవ్యరాశి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.ఈ తేడాను ద్రవ్యరాశి లోపం అంటారు.

ఉదాహరణ: హీలియం కేంద్రకం (⁴He)

హీలియం కేంద్రకంలో:

• 2 ప్రోటాన్లు

• 2 న్యూట్రాన్లు

కణం	ఒక్కటి ద్రవ్యరాశి (AMU)	మొత్తం
ప్రోటాన్	1.0078	2.0156
న్యూట్రాన్	1.0087	2.0174
మొత్తం		4.0330 AMU

కానీ హీలియం కేంద్రక అసలు ద్రవ్యరాశి = 4.0026 AMU

ద్రవ్యరాశి లోపం = 0.0304 AMU

💥 ద్రవ్యరాశి–శక్తి తుల్యత

1905లో Albert Einstein ఈ సూత్రాన్ని ప్రతిపాదించారు:

E = mc^2 ఇక్కడ c = కాంతి వేగం = 3 × 10⁸ m/s

ద్రవ్యరాశి ↔ శక్తి పరస్పరం మార్పు చెందగలవు.

🔥 కేంద్రక బంధన శక్తి (Binding Energy)

హీలియంలో ఉన్న 0.0304 AMU ద్రవ్యరాశి శక్తిగా మారి కేంద్రకంలోని కణాలను కలిపి ఉంచుతుంది. ఈ శక్తినే కేంద్రక బంధన శక్తి అంటారు.

హీలియం కోసం:
E = 28.31  MeV లేదా  4.53 x 10^-12 జౌల్స్

Previous

Next