778 சமநிறை அணுக்கரு நேரொப்பு நிலைகள்
778 சமநிலை அணுக்கரு நேரொப்பு நிலைகள் (analog states) எனப்படும். தனிம அட்டவணையில் நூற்றுக்கணக்கான நேர் ஒப்புநிலைகள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டிருக்கின்றன. அவை உள்ளமை கட்டமைப்பின் ஓர் அடிப்படையான கருதப்படுகிறது. அணுக்கருக் பண்பாகக் நிலையை ஓர் அணுக்கருவில் N நியூட்ரான்களும்,Z புரோட்டான்களும் இருக்கலாம். அது குறிப்பிட்ட அளவிலுள்ள ஆற்றல், கோண உந்தம், ஒப்பிணைமை (parity) ஆகியவற்றைப் பெற்றிருக்கலாம். இப்போது அடுத்துள்ள, அதே நிறையுள்ள வேறு ஓர் அணுக் கருவில் N-I நியூட்ரான்களையும் Z + 1 புரோட்டான் களையும் கொண்ட ஒரு நேர் ஒப்பான உருவாக்கலாம். முதல் அணுக்கருளிலிருக்கிற ஒரு நியூட்ரானின் நிலையில், அதே போன்ற ஓடுபாதையில் ஒரு புரோட்டான் அமையும். நியூட்ரான் ஏனைய அணுக்கருத் துகள்களுடன் எவ்விதப் பாங்கில் ணைந்திருந்ததோ அதே பாங்கில் நேர் ஒப்பு நிலையில் புரோட்டானும் ஏனைய அணுக்கருத் துகள் மின், களும் இணைந்திருக்கும். அணுக்கருவிசை களைச் சார்ந்திருக்கவில்லை என வைத்துக்கொள்ள லாம். அப்போது அணுக்கருவில் புரோட்டான் களில் எண்ணிக்கை கூடுவதால் கூலூம் பரிமாற்று வினைகளில் ஏற்படக்கூடிய அதிகரிப்பு மட்டுமே இரண்டு நேர் ஒப்பு நிலைகளுக்கும் இடையிலுள்ள வேறுபாடாக இருக்கும். ஓர் ஆற்றல் நிலைக்குக் சூலூம் விசைகளும் பங்களிப்புச் செய்கின்றன. எனவே இரண்டு நேர் ஒப்பு நிலைகளுக்கு இடையில் மேம் பட்டுக் காணப்படுகிற பெரும் வேறுபாடு அவற்றின் கூலூம் ஆற்றலின் அளவுகள் மட்டுமே. இவ்வேறு பாட்டைக் கருத்தில் கொண்டு பார்க்கும்போது, இசைவான நேர் ஒப்பு நிலைகளின் மொத்த ஆற்றல் அளவுகள் ஏறத்தாழ சமமாகிவிடுகின்றன. நியூட்ரானுக்கும் புரோட்டானுக்கும் இடையில் உள்ள சிறிய நிறைவேறுபாடான 0.782 மி.எ. வோ அளவையும் சுவனத்தில் கொள்ளவேண்டும். எனினும் இரு நேர் ஒப்பு நிலைகளின் அனைத்துப் பண்புகளும் முற்றிலும் ஒரே மாதிரியாக அமைந்துவிடுவதில்லை. மின் காந்த விளைவுகளின் காரணமாகப் புரோட் டான், நியூட்ரான் ஆகியவற்றின் நடத்தைகளில் வெளித்தெரியாத வேறுபாடுகள் உள்ளமையே இதற்குக் காரணம். சமநிறைத்துகள் தற்சுழற்சி. ஒரே ஒரு புரோட் டானைக் கொண்ட ஹைட்ரஜன் அணுக்கரு இருப் பதிலேயே மிக எளிமையானது ஆகும். அதற்கு நேர் ஒப்பான அணுக்கரு ஒரு தனியான நியூட்ரான் ஆகும். அணுக்கரு கூடு அமைப்புத் திட்டமாதிரி மூலம் (shell model) கூட்டு அணுக்கருக்களின் ஆற்றல் நிலைகள், பல ஓடுபாதைகளில் சுற்றி வந்து கொண்டி ருக்கிற புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் ஆகிய வற்றால் உருவாகின்றன. ஒரு தகுந்த அணுக்கரு நிலையாற்றல் கிணற்றைக் கற்பிதம் செய்து கொண்டு சம் இந்த ஓடு பாதைகளைக் கணக்கிட்டுவிடலாம். நிறைத்துகள் தற்சுழற்சி என்ற கருத்தைச் சேர்த்துக் கொள்ளும்போது, நேர் ஒப்பான நிலைகளைப் புரிந்துகொள்ள இத்தகைய அமைப்புத்திட்டம் மிகவும் ஏற்றது. சமநிறைத்துக்கள் தற்சுழற்சியை ஐசோடோப் தற்சுழற்சி எனவும் சம தற்சுழற்சி (iso spin) எனவும் குறிப்பிடுவது உண்டு. புரோட் டானுக்கும் நியூட்ரானுக்கும் சம தற்சுழற்சிக்காக t= என்ற ஒரு குவாண்டம் எண் விதிக்கப்பட்டிருக் கிற கிறது. தற்சுழற்சிக் கோண உந்தத்திற்காக அவற் றுக்கு S = 1 என்ற குவாண்டம் எண் விதிக்கப்பட் டுள்ளது. சம தற்சுழற்சியின் 2 அச்சு எறிதல் (projection) நியூட்ரானுக்கு tr = +4 ஆகவும் புரோட் டானுக்கு 1.=- ஆகவும் வரையறுக்கப்படுகிறது. N நியூட்ரான்களும் Z புரோட்டான்களும் உள்ள ஓர் அணுக்கரு ஆற்றல் நிலையின் சம தற்சுழற்சி நியூட் ரான், புரோட்டான் ஆகியவற்றின் தனித்தனியான சம தற்சுழற்சிகளைக் கூட்டுவதன் மூலம் கணக்கிடப் படும். மொத்த Z அச்சு இவ்வாறு எறிதல் N. Z TE N+Z கோண உந்தத்திற்கு உள்ளதைப் போலவே சம தற்சுழற்சி (T), என்ற பெரும் அளவு வரை T-க்குச் சமமாகவோ, அதைவிடப் பெரிய தாகவோ இருக்க வேண்டும். நேர் ஒப்பானவையாக உள்ள நிலைகள் அனைத்திற்கும் மொத்தச் சம தற் சுழற்சி T ஒரே மதிப்புடன் இருக்கும். அவற்றின் T மதிப்புகள் மட்டுமே வேறுபட்டிருக்கும் ஒரே ஒரு புரோட்டானையும் நியூட்ரானையும் இடம் மாற்றி வைத்தால் T. மதிப்பில ஒன்று கூடவோ குறையவோ செய்யும். நியூட்ரான்களும் புரோட்டான்களும் சம எண் ணிக்கையில் உள்ள அணுக்கருக்கள் இத்தகைய அணுக்கருக்களில் T. மதிப்பு, கழி யாகும். சிறும ஆற்றல் நிலைக்கும் சிறும கிளர்வு நிலைகளுக்கும் T =0. இந்நிலைகளுக்கு நேர் ஒப்பான நிலைகள் இரா. ஏனெனில் ஒரு நியூட்ரானுக்கு மாற்றாக புரோட்டானை அமர்த்தினால் T=1 எனவும் ஒரு புரோட்டானுக்கு மாற்றாக ஒரு நியூட்ரானை அமர்த்தினால் Tz=+1 எனவும் ஆகும். இவற்றுக்கு T சுழியாக இருக்க முடியாது. அதாவது T=0 என்ற மதிப்புள்ள ஒரு நிலையில் ஒரு நியூட் ரானை, ஒரு புரோட்டானாக மாற்றும்போது, கூலூம் ஆற்றலில் ஏற்படக்கூடிய வேறுபாட்டைச் சரிப்படுத்துவதால் மட்டும், அக்கட்டமைப்பைச் சிதையாமல் காக்க முடியாது. நியூட்ரான் புரோட் டான் பரிமாற்றம், அணுக்கரு நிலையின் கூடுதலான, அளவிடக்கூடிய பண்புகளில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவற்றையும் மாற்றியமைக்க வேண்டும்.
