अणुकेंद्रक, उप-अणुकण & अणुकेंद्रकाबाहेर इलेक्ट्रॉनव्यतिरिक्त इतर कण 🎷

 

अणुकेंद्रक आणि उप-अणुकण (Subatomic Particles) & अणुकेंद्रकाबाहेर इलेक्ट्रॉनव्यतिरिक्त इतर कण 🎷

❀꧁✧꧂❀

😯 अणुकेंद्रकात प्रोटॉन (p) व न्यूट्रॉन (n) व्यतिरिक्त इतर कण असतात...?

हो... केंद्रकात प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन व्यतिरिक्त इतर अनेक सूक्ष्म कण असतात.

6 प्रकारच्या क्वार्क्सची नावे :

1. ​अप क्वार्क (Up - u)
2. ​डाऊन क्वार्क (Down - d)
3. ​स्ट्रेंज क्वार्क (Strange - s)
4. ​चार्म क्वार्क (Charm - c)
5. ​बॉटम क्वार्क (Bottom - b)
6. ​टॉप क्वार्क (Top - t)

 आधुनिक कण भौतिकशास्त्रानुसार (Particle Physics) प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन हे स्वतः मूलभूत कण नसून ते क्वार्क्स (Quarks) नावाच्या कणांपासून बनलेले असतात:

क्वार्क्स (Quarks):

(p) प्रोटॉनमध्ये 2 'अप क्वार्क्स' (+2/3 प्रभार) आणि 1 'डाऊन क्वार्क' (-1/3 प्रभार) असतात. 

(एकूण प्रभार: +1)

( n) न्यूट्रॉनमध्ये 1 'अप क्वार्क' (+2/3 प्रभार) आणि  2 'डाऊन क्वार्क्स' (-1/3 प्रभार) असतात. 

(एकूण प्रभार: 0)

💧 ग्ल्युऑन्स (Gluons):

1. अणूचे केंद्रक (Atomic Nucleus) स्थिर राखते.
2. हे ते कण आहेत जे उप-अणूंना (subatomic particles) एकमेकांसोबत घट्ट बांधून ठेवतात. 'Glue' म्हणजे डिंक, आणि डिंकाप्रमाणेच ते कणांना चिकटवून ठेवतात म्हणून त्यांना 'ग्ल्युऑन्स' हे नाव देण्यात आले आहे.
3. द्रव्यमान नसलेले कण: ग्ल्युऑन्सना स्वतःचे कोणतेही द्रव्यमान (Mass) नसते. तसेच त्यांच्यावर कोणताही विद्युत प्रभार (Electric Charge) नसतो.
4. ग्ल्युऑन्सवर कोणताही विद्युतप्रभार नसतो (प्रभार शून्य).

🙏मेसॉन्स (Mesons ) - उदा. पायॉन / pi): 

• प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन दरम्यान सतत मेसॉन कणांची देवाणघेवाण होत असते. 
• हे कण धन प्रभारित (+ve), ऋण प्रभारित (-ve) किंवा प्रभाररहित (0) असू शकतात.  
• अस्थिरता: मेसॉन्स अत्यंत अस्थिर (Unstable) असतात. निर्माण झाल्यानंतर काही सेकंदांच्या अतिसूक्ष्म भागातच (फ्रॅक्शन ऑफ अ सेकंद) त्यांचे विघटन होऊन ते इतर हलक्या कणांमध्ये (जसे की इलेक्ट्रॉन किंवा फोटॉन) बदलतात.

मेसॉन्सचे प्रकार 

• पायॉन्स (Pions - π)
• काऑन्स (Kaons - K)
• जे/पाय मेसॉन (J/ψ)

┈┉━ *❍❀🧿❀❍* ━┉┈

🎻  एवढे सगळे कण अत्यंत कमी जागेत एकत्र कसे राहतात?

• प्रोटॉनवर धन प्रभार (+ve) असल्यामुळे ते एकमेकांना तीव्रतेने दूर ढकलतात 
• (समान प्रभार एकमेकांना प्रतिकर्षित करतात).
•  परंतु, या प्रतिकर्षणावर मात करून त्यांना एकत्र ठेवण्याचे काम 'तीव्र केंद्रकीय बल' (Strong Nuclear Force) करते.
• प्रकृतीतील सर्वात शक्तिशाली बल: हे बल इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक प्रतिकर्षणापेक्षा सुमारे १०० पट जास्त शक्तिशाली असते.
• 🤏 कमी पल्ल्याचे बल (Short Range): हे बल केवळ अणुकेंद्रकाच्या अतिसूक्ष्म व्यासात (10^-15mमीटरच्या अंतरात) कार्य करते.

• प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनमध्ये 'ग्ल्युऑन्स' आणि 'मेसॉन्स'ची प्रचंड वेगाने देवाणघेवाण होते, ज्यामुळे हे कण अतिशय घट्ट बांधले जातात.

🎷 अणुकेंद्रकाबाहेर इलेक्ट्रॉनव्यतिरिक्त इतर कण असतात का?

होय, केंद्रकाबाहेरील पोकळीत इलेक्ट्रॉन व्यतिरिक्त अनेक क्षणिक (transient) आणि वैश्विक कण प्रवास करत असतात.

फोटॉन्स (Photons): 

प्रकाशाचे आणि ऊर्जेचे कण. 

अणूमधील इलेक्ट्रॉन ऊर्जा पातळी बदलताना फोटॉन्स उत्सर्जित किंवा शोषून घेतात.

न्यूट्रिनो आणि अँटी-न्यूट्रिनो (Neutrinos): केंद्रकामध्ये रेडिओॲक्टिव्ह क्षय (Radioactive Decay / Beta Decay) होतो, तेव्हा केंद्रकातून न्यूट्रिनो बाहेर पडतात आणि अणूबाह्य अवकाशात निघून जातात.  

पॉझिट्रॉन (Positron): हा इलेक्ट्रॉनचा 'प्रतिकण' (Antiparticle) आहे, जो विशिष्ट अणू प्रक्रियेदरम्यान केंद्रकाबाहेर उत्सर्जित होतो.

व्हर्च्युअल कन्स/पार्टिकल्स (Virtual Particles): क्वांटम फिजिक्सनुसार, अणूच्या रिकाम्या जागेत (Quantum Vacuum) सतत कणांच्या जोड्या तयार होतात आणि नष्ट होतात.  

➖♾️⭕🔘⭕♾️➖

😲एका अणूमधील कणांची एकूण संख्या पूर्णपणे त्या अणूतील मूलद्रव्यावर अवलंबून असते. हे खालील उदाहरणावरून आपण पाहू.

1. Gold सोने  Au

• प्रोटॉन - 79
• न्यूट्रॉन -  118
• इलेक्ट्रॉन - 79
• एकूण कण - 276

2. carbon कार्बन  ( C )

• प्रोटॉन -  6
• न्यूट्रॉन -  6
• इलेक्ट्रॉन - 6
• एकूण कण - 18

🔴┈┉❀🏵|🧿|🏵❀┉┈🔴

(टीप: 

• इलेक्ट्रॉन हा क्वार्क्सपासून बनलेला नसून तो स्वतः एक मूलभूत कण म्हणजेच 'लेप्टॉन' आहे.
• प्रोटॉन व न्यूट्रॉन हे quarks आणि gluons यांनी बनलेले composite particles आहेत.
• अणूची सूक्ष्म रचना ही अत्यंत गतिशील quantum system आहे; त्यातील अंतर्गत quark–gluon संरचना साध्या “किती कण?” या मोजणीपेक्षा अधिक गुंतागुंतीची आहे.)

➖♾️⭕🔘⭕♾️➖
✺༺☬༒☬༻✺

 ┗══╰🧿╯══┛