அணுக்கரு அடர்த்தி

அணுக்கரு அடர்த்தி (Nuclear density) என்பது ஒர் அணுவிலுள்ள உட்கருவின் அடர்த்தியைக் குறிக்கும். சராசரியாக ஓர் உட்கருவின் அடர்த்தி 2.3 × 1017 கி.கி / மீ³ ஆகும். நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களுக்கு உட்புறத்தில் அணுவிலுள்ள உட்கருவைப் போன்று உயர் அடர்த்தி காணப்படும் சூழ்நிலைகளிலும் அணுக்கரு அடர்த்தி என்ற சொற்பிரயோகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒரு குறிப்பிட்ட உட்கருவின் அணுக்கரு அடர்த்தியை, தோராயமாக அவ்வுட்கருவின் அளவைக் கொண்டு கணக்கிட முடியும். இந்த அளவும் அக்கருவிலுள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைச் சார்ந்த தோராய மதிப்பேயாகும். அணுக்கரு துகள்கள் அல்லது நியூக்ளியான்கள் அடிப்படையில் குறிப்பிட்ட ஓர் உட்கருவின் ஆரத்தை,$R=A^{1/3}R_{0}$ என்ற வாய்ப்பாட்டினால் கணக்கிடலாம். இங்கு $A$ என்பது நிறை எண்ணையும் $R_{0}$ என்பது 1.25 பெ.மீ நீளத்தையும் குறிக்கிறது. எனவே ஓர் உட்கருவின் அடர்த்தி என்பது,

:$n={\frac {A}{{4 \over 3}\pi R^{3}}}$ ஆகும்.

அதாவது n ஐ அணு நிறையால் பெருக்கினால் கிடைப்பது நிறை அடர்த்தியாகும்.

ஒரு தனி அணுக்கரு துகளின் அடர்த்தி எனில் A=1, எனவே

$n={3 \over 4\pi {R_{0}}^{3}}=0.122\ \mathrm {fm} ^{-3}=1.22\cdot 10^{44}\ \mathrm {m} ^{-3}$

சோதனை முறையில் உறுதி செய்யப்பட்ட உட்கருவின் அடர்த்தி, n = 0.16 பெ.மீ⁻³ . ஒரு அணுக்கரு துகளின் நிறையைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட நிறை அடர்த்தியின் மதிப்பு 1.67×10⁻²⁷ கிலோகிராம்|கி.கி]] ஆகும்.

பயன்பாடுகள் மற்றும் விரிவாக்கங்கள்

அணுவின் பகுதிப்பொருட்கள் மற்றும் அணுக்கரு ஆகியன மாறுபடுகின்ற அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன. புரோட்டான் என்பது ஒரு அடிப்படைத் துகள் அல்ல, அதனினும் சிறிய நுண்பொருள் குவார்க்-ஒட்டுமப் பொருள் இணைந்து உருவாக்கப்பட்டது ஆகும். இதனுடைய அளவு தோராயமாக 10⁻¹⁵ மீட்டர்கள் மற்றும் இதனுடைய அடர்த்தி 10¹⁸ கி.கி/மீ³.ஆகும்.

உள்ளார்ந்த மீட்சியிலாச் சிதறலைப் பயன்படுத்தி எலக்ட்ரானின் அளவு மதிப்பிடப்படுகிறது. அது ஒரு புள்ளியைப் போன்ற துகளாக இல்லாவிட்டால், கண்டிப்பாக 10⁻¹⁷ மீட்டர்களுக்கு குறைவான அளவு என்ற நிபந்தனைக்கும் பொருந்தினால், இதனுடைய அடர்த்தி தோராயமாக 10²¹ கி.கி/மீ³.ஆகும்.

அணுக்கருத் துகள்களை மேலும் ஆழ்ந்து சோதித்தால் குவார்க்குகள் அதிக அடர்த்தி கொண்டவையாகவும் மிகவும் கடினமாகவும் இருப்பது போல் தோன்றுகிறது. குவார்க் பொருள், ஒட்டுமப் பொருள் அல்லது நியூட்ரினோப் பொருள் முதலியவற்றை நோக்குகையில் இதைவிட அதிகமான அடர்த்திகள் இருப்பதற்கான சாத்தியங்கள் உள்ளன. இனி வருங்காலத்தில் சோதனைகளின் வழியாக அதிகபட்சமாக இலெப்டான்கள் மற்றும் குவார்க்குகளின் அடர்த்தியை மட்டுமே காணவியலும்.

மேற்கோள்கள்

• "The Atomic Nucleus". பார்க்கப்பட்ட நாள் 2014-11-18. (derivation of equations and other mathematical descriptions)