ಐಸೋಬಾರ್ (ಪರಮಾಣು ಬೈಜಿಕ)

In this chart of nuclides, isobars occur along diagonal lines running from the lower right to upper left. The line of beta stability includes the observationally stable nuclides shown in black; disconnected 'islands' are a consequence of the Mattauch isobar rule.

ಐಸೊಬಾರ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿವಿಧ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ( ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳು ). ಇದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಐಸೊಬಾರ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ( ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ) ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆಯಾದರೂ ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಐಸೊಬಾರ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ⁴⁰S, ⁴⁰Cl, ⁴⁰Ar, ⁴⁰K, and ⁴⁰Ca. ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು 40 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್‌ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಅವು ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ "ಐಸೋಬಾರ್‌ಗಳು" ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಬ್ರಿಟಿಷ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಆಲ್ಫ್ರೆಡ್ ವಾಲ್ಟರ್ ಸ್ಟೀವರ್ಟ್ ಅವರು ೧೯೪೮ರಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಿದರು

ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ

ಅದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಅನುಗುಣವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಸಮಾನ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ವೈಜ್ಸಾಕರ್ ಸೂತ್ರದಿಂದ :

$m(A,Z)=Z{m}_p+N{m}_n-a_{V}A+a_S{A}^{2/3}+a_C\frac{Z^2}{A^{1/3}}+a_A\frac{(N-Z{)}^2}{A}-\delta (A,Z)$

ನ್ಇಲ್ಲಿ ಸಮೂಹ ಸಂಖ್ಯೆ A ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ Z ನ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ  ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N, ಮತ್ತು mp, mn, aV, aS, aC, a ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ, ಸ್ಥಿರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಹ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು Z ಮತ್ತು N ಅನ್ನು ರೇಖಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ ಎಂದುದನ್ನು ನಾವು ನೋಡಬಹುದು. ಬೆಸಕ್ಕೆ A, ಇದು δ = 0 ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅವಲಂಬನೆ ಎಂದು ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ Z ಪೀನವಾಗಿದೆ (ಅಥವಾ ಆನ್ N ಅಥವಾ N - Z, ಇದು ಸ್ಥಿರಕ್ಕೆ ಅಪ್ರಸ್ತುತವಾಗುತ್ತದೆ A ). ಬೀಟಾ ನಾಶವು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್-ಸಮೃದ್ಧ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಲವಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್-ಕೊರತೆಯ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ನಾಶವು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಇದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ನಾಶದ ವಿಧಾನಗಳು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮೂಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಅದರ ನಶಿಸಿದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಐಸೊಬಾರ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅದರ ಹಗುರವಾದ ಐಸೊಬಾರ್‌ಗೆ ನಾಶವಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಮ  A ಗಾಗಿ δ ಪದವು ಈ ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:

$\delta (A,Z)=(-1{)}^Z{a}_P{A}^{-\frac{1}{2}}$

ಇಲ್ಲಿ a ಎಂಬುದು ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಸಮೂಹ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ಕಳೆಯಲಾದ ಈ ಪದವು ಸಮ-ಸಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಸ-ಬೆಸ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಬಲವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ಸಮ-ಸಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ತಮ್ಮ ಬೆಸ-ಬೆಸ ಐಸೊಬಾರ್ ನೆರೆಹೊರೆಯವರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸಮ-ಸಹ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು (ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ) ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಚಿಕ್ಕ A.ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ  ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಇತರ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಗಳಿಂದ (ಗುಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ) ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಸ್ಥಿರತೆ

ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಪಕ್ಕದ ಎರಡು ಅಂಶಗಳು ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಐಸೋಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಈ ಐಸೋಬಾರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ರೇಡಿಯೋನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ (ರೇಡಿಯೊಆಕ್ಟಿವ್) ಆಗಿರಬೇಕು ಎಂದು ಮ್ಯಾಟೌಚ್ ಐಸೋಬಾರ್ ನಿಯಮವು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಅನುಕ್ರಮ ಅಂಶಗಳ ಮೂರು ಐಸೋಬಾರ್ಗಳ ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಕೊನೆಯವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ (ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಮ-ಸಮ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮೇಲಿನದನ್ನು ನೋಡಿ) ಮಧ್ಯದ ಐಸೋಬಾರ್ ಶಾಖೆಯ ಕೊಳೆತ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಯೋಡಿನ್-126 ಎರಡು ಕೊಳೆಯುವ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಬಹುತೇಕ ಸಮಾನ ಸಂಭವನೀಯತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಃ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ, ಇದು ಟೆಲ್ಲೂರಿಯಂ-126 ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಬೀಟಾ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಕ್ಸೆನಾನ್-126 ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ (ಏಕೆಂದರೆ ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಎರಡು ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳು ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತ ಮತ್ತು ಡಬಲ್ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತಕ್ಕೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ), ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ 5, 8, 143-155,160-162, ಮತ್ತು ≥ 165, ಗೆ ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ., ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಈ ಸಮೂಹ ಸಂಖ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಬೀಟಾ-ಕೊಳೆಯುವ ಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳು ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು.

ಸಹ ನೋಡಿ

• ಸಮಾನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಐಸೋಟೋಪ್ಗಳು (ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ಗಳು)
• ಐಸೊಟೋನ್ಗಳು (ಅದೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ಗಳು)
• ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಐಸೋಮರ್ಗಳು (ಒಂದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಡ್ನ ವಿಭಿನ್ನ ಉತ್ತೇಜಿತ ಸ್ಥಿತಿಗಳು)
• ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ಸಂಖ್ಯೆ (ಭೌತಿಕಶಾಸ್ತ್ರ)
• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆ