अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन
रसायन विज्ञान, परमाणु भौतिकी और कण भौतिकी में, अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन एक मौलिक प्रकीर्णन प्रक्रिया है जिसमें एक घटना कण की गतिज ऊर्जा संरक्षित नहीं होती है (लोचदार प्रकीर्णन के विपरीत)। अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन प्रक्रिया में, आपतित कण की कुछ ऊर्जा खो जाती है या बढ़ जाती है। यद्यपि यह शब्द ऐतिहासिक रूप से गतिकी (भौतिकी) में अप्रत्यास्थ टक्कर की अवधारणा से संबंधित है, दोनों अवधारणाएं काफी भिन्न हैं; डायनेमिक्स में इनलेस्टिक टकराव उन प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है जिनमें कुल मैक्रोस्कोपिक गतिज ऊर्जा संरक्षित नहीं होती है। सामान्य तौर पर, अप्रत्यास्थ टक्करों के कारण प्रकीर्णन अप्रत्यास्थ होगा, लेकिन, चूंकि प्रत्यास्थ संघट्ट अक्सर कणों के बीच गतिज ऊर्जा को स्थानांतरित करते हैं, प्रत्यास्थ संघट्टों के कारण प्रकीर्णन भी इन'लोचदार हो सकता है, जैसा कि कॉम्प्टन प्रकीर्णन में टकराव में दो कणों का अर्थ है एक कण में ऊर्जा की हानि के कारण ऊर्जा का स्थानांतरण।[1]
इलेक्ट्रॉन
जब एक इलेक्ट्रॉन आपतित कण होता है, तो आपतित इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा के आधार पर, अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन की प्रायिकता प्रत्यास्थ प्रकीर्णन की प्रायिकता से कम होती है। इस प्रकार गैस इलेक्ट्रॉन विवर्तन (GED), प्रतिबिंब उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन विवर्तन (RHEED), और संचरण इलेक्ट्रॉन विवर्तन के मामले में, क्योंकि घटना इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा अधिक होती है, अकुशल इलेक्ट्रॉन बिखरने के योगदान को अनदेखा किया जा सकता है। प्रोटॉन से इलेक्ट्रॉनों के गहरे अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन ने क्वार्क के अस्तित्व के लिए पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान किया।
फोटॉन
जब एक फोटॉन आपतित कण होता है, तो एक अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन प्रक्रिया होती है जिसे रमन प्रकीर्णन कहते हैं। इस प्रकीर्णन प्रक्रिया में, घटना फोटॉन पदार्थ (गैस, तरल और ठोस) के साथ परस्पर क्रिया करता है और फोटॉन की आवृत्ति लाल या नीले रंग की ओर स्थानांतरित हो जाती है। एक रेड शिफ्ट देखा जा सकता है जब फोटॉन की ऊर्जा का हिस्सा परस्पर क्रिया करने वाले पदार्थ में स्थानांतरित हो जाता है, जहां यह स्टोक्स रमन बिखरना नामक प्रक्रिया में अपनी आंतरिक ऊर्जा में जोड़ता है। जब पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा को फोटॉन में स्थानांतरित किया जाता है तो नीली पारी देखी जा सकती है; इस प्रक्रिया को एंटी-स्टोक्स रमन स्कैटरिंग कहा जाता है।
एक इलेक्ट्रॉन और एक फोटॉन के बीच परस्पर क्रिया में इनलेस्टिक स्कैटरिंग देखा जाता है। जब एक उच्च-ऊर्जा फोटॉन एक मुक्त इलेक्ट्रॉन से टकराता है (अधिक सटीक रूप से, कमजोर रूप से बंधा होता है क्योंकि एक मुक्त इलेक्ट्रॉन फोटॉन के साथ अप्रत्यास्थ बिखरने में भाग नहीं ले सकता है) और ऊर्जा स्थानांतरित करता है, इस प्रक्रिया उलटा कॉम्पटन बिखरने कहा जाता है। इसके अलावा, जब आपेक्षिक ऊर्जा वाला एक इलेक्ट्रॉन एक अवरक्त या दृश्यमान फोटॉन से टकराता है, तो इलेक्ट्रॉन फोटॉन को ऊर्जा देता है। इस प्रक्रिया को प्रतिलोम कॉम्पटन प्रकीर्णन कहते हैं।
न्यूट्रॉन
न्यूट्रॉन कई प्रकार के प्रकीर्णन से गुजरते हैं, जिनमें प्रत्यास्थ और अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन दोनों शामिल हैं। प्रत्यास्थ या अप्रत्यास्थ बिखराव होता है या नहीं यह न्यूट्रॉन की गति पर निर्भर करता है, चाहे न्यूट्रॉन तापमान या न्यूट्रॉन तापमान, या कहीं बीच में। यह उस नाभिक पर भी निर्भर करता है जिस पर वह हमला करता है और उसके न्यूट्रॉन क्रॉस सेक्शन। अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन में, न्यूट्रॉन नाभिक के साथ परस्पर क्रिया करता है और तंत्र की गतिज ऊर्जा बदल जाती है। यह अक्सर नाभिक को सक्रिय करता है, इसे एक उत्तेजित, अस्थिर, अल्पकालिक ऊर्जा अवस्था में डाल देता है, जिसके कारण यह जल्दी से किसी प्रकार के विकिरण को स्थिर या जमीनी अवस्था में वापस लाने का कारण बनता है। अल्फा, बीटा, गामा और प्रोटॉन उत्सर्जित हो सकते हैं। इस प्रकार की नाभिकीय अभिक्रिया में बिखरे कणों के कारण नाभिक दूसरी दिशा में पीछे हट सकता है।
आणविक टकराव
आणविक टक्करों में इनलेस्टिक स्कैटरिंग आम है। कोई भी टक्कर जो रासायनिक प्रतिक्रिया की ओर ले जाती है, वह अकुशल होगी, लेकिन अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन शब्द उन टकरावों के लिए आरक्षित है, जिनके परिणामस्वरूप प्रतिक्रियाएँ नहीं होती हैं।[2] ट्रांसलेशनल मोड (गतिज ऊर्जा) और घूर्णी और कंपन मोड के बीच ऊर्जा का स्थानांतरण होता है।
यदि स्थानांतरित ऊर्जा बिखरे हुए कण की घटना ऊर्जा की तुलना में छोटी है, तो कोई क्वैसिलैस्टिक बिखरने की बात करता है।
यह भी देखें
- बिखराव सिद्धांत
- लोचदार बिखरने
संदर्भ
- ↑ “Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) for materials characterization,” B.J. Inkson, “Materials Characterization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Methods,” 2016. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/elastic-scattering
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "inelastic scattering". doi:10.1351/goldbook.I03025
