દ્રવ-બુંદ પ્રતિમાન (liquid drop model) : ન્યૂક્લિયસના વિખંડન સામે તેની સ્થિરતા સમજાવવા માટે, પૃષ્ઠતાણ સહિત અદબનીય અને વિદ્યુતભારિત પ્રવાહી-બુંદને અનુરૂપ પ્રતિમાન. ન્યૂક્લિયસને પ્રવાહીના બુંદ જેવું ધારી લેવાથી, તેના ઉપર લાગતાં બળોને કારણે તેમાં ઉત્પન્ન થતી વિકૃતિ સમજાવવાનું સરળ બને છે. આવી ધારણા એટલા માટે ઉચિત ઠરે છે કે ન્યૂક્લિયસનાં બળોની સંતૃપ્તતા, પૃષ્ઠઊર્જા, પૃષ્ઠબળ વગેરે ગુણધર્મો પ્રવાહી-બુંદના ગુણધર્મોને મળતા આવે છે, પ્રવાહી-બુંદ સંમિતિ ધરાવે છે. તેથી પૃષ્ઠતાણના બળને કારણે આવું બુંદ ગોળ આકાર ધરાવે છે. તે જ રીતે ન્યૂક્લિયસ પણ સ્થિર અવસ્થા દરમિયાન ગોળ આકાર ધરાવે છે. ન્યૂક્લિયસની સપાટી ઉપર પ્રવર્તતો વિભવરોધ, પ્રવાહીના બુંદની સપાટી પરના પૃષ્ઠતાણ જેવો છે. ન્યૂક્લિયસની બંધનઊર્જા ન્યૂક્લિયૉન(પ્રોટૉન અને ન્યુટ્રૉન)ની સંખ્યા સાથે રેખીય સંબંધ ધરાવે છે, જેમાંથી ન્યૂક્લિયર બળોની સંતૃપ્તતા અને લઘુ અવધિ જેવા ગુણધર્મો તારવી શકાય છે. પ્રવાહી-બુંદમાં પણ આવાં બળો પ્રવર્તતાં હોય છે. પરિણામે ન્યૂક્લિયસને અદબનીય પ્રવાહીનું બુંદ ગણી શકાય. તેની ઘનતા 1017 કિગ્રા./મીટર3 જેટલી હોય છે. પ્રશિષ્ટ ભૌતિકવિજ્ઞાનની ર્દષ્ટિએ સ્થિતવિદ્યુત અપાકર્ષણ બળ પૃષ્ઠતાણ જેવું બળ છે. નીચે આપેલ પરિમાણવિહીન વિખંડ્યતા (fissility) પ્રાચલ (X), એક કરતાં નાનો હોય તો આવું બુંદ વિકૃતિ સામે સ્થિરતા ધરાવે છે :
વિખંડ્યતા પ્રાચલ Xને પરમાણુક્રમાંક Z (ન્યૂક્લિયસમાં પ્રોટૉનની સંખ્યા) અને પરમાણુભારાંક A(ન્યૂક્લિયસમાં પ્રોટૉન અને ન્યુટ્રૉનની સંખ્યા)ના સંદર્ભમાં નીચે પ્રમાણે આપી શકાય છે :
પ્રોટૉન-પ્રોટૉન વચ્ચેનું ગુરુઅંતરી કુલંબ (વિદ્યુત) બળ ન્યૂક્લિયસમાં ભંગાણ સર્જે છે, જ્યારે પૃષ્ઠતાણની જેમ, લઘુઅંતરી ન્યૂક્લિયસ બળ ન્યૂક્લિયસને સ્થિર રાખવા પ્રયત્ન કરે છે. આથી વિદ્યુતચુંબકીય અને પ્રબળ ન્યૂક્લીય બળો વચ્ચેની સમતુલા ઉપર, ન્યૂક્લિયસની સ્થિરતાનો આધાર રહેલો છે. આવાં બળોનો તફાવત, વિભવ (potential) પેદા કરે છે, જે ભારે ન્યૂક્લિયસના વિખંડન સામે અંતરાયરૂપ હોય છે. વિદ્યુતચુંબકીય અને પ્રબળ ન્યૂક્લીય બળોની સંજ્ઞા પરસ્પર વિરુદ્ધ હોય છે, પરંતુ આ બંને બળો એકસરખા મૂલ્યવાળાં ન હોઈ એકબીજાને તટસ્થ બનાવતાં નથી. તેમની વચ્ચેનો તફાવત 5થી 6 MeV જેટલો હોય છે. [1 MeV = 106 eV; એક ઇલેક્ટ્રૉન વોલ્ટ (eV) એટલે એક વોલ્ટ વિદ્યુત તફાવતવાળા વિદ્યુતક્ષેત્રમાં પસાર થતા ઇલેક્ટ્રૉનની ઊર્જામાં થતો ફેરફાર].
પ્રવાહીનું તાપમાન વધારતાં તેની અંદરના અણુઓનો તાપીય સંઘાત (thermal collision) વધે છે, પરિણામે બુંદના અણુઓનું બાષ્પીભવન થાય છે. તે જ પ્રમાણે ન્યૂક્લિયર પ્રક્ષેપક (projectile) વડે ન્યૂક્લિયસને બહારથી ઊર્જા આપતાં, a અને b જેવા પ્રચંડ શક્તિશાળી કણો ન્યૂક્લિયસમાંથી છૂટા પડે છે, જે વિભંજનની ક્રિયા છે.
પ્રાયોગિક રીતે જાણી શકાયું છે કે ન્યૂક્લિયસના પ્રવાહી બુંદ પ્રતિમાન વડે ન્યૂક્લિયસની સ્થિરતા બરાબર સમજાવી શકાતી નથી; પણ ન્યૂક્લિયર-વિખંડનની પ્રક્રિયા સારી રીતે સમજાવી શકાય છે. પ્રવાહી બુંદને બહારથી જરૂરી ઊર્જા પ્રાપ્ત થતાં બુંદ કંપનો કરે છે. કંપન જો વધુ મોટું થાય તો બુંદ બે નાનાં બુંદમાં વિભાજિત થાય છે. આ સાથે ન્યૂક્લિયસની અંદરના ન્યુક્લિયૉનને પૂરતી ઊર્જા મળતાં તે કંપન કરે છે. પરિણામે ન્યૂક્લિયસનો આકાર લંબગોળ થાય છે અને અંતે બે અસમાન ટુકડામાં વિભાજિત થાય છે, જે ન્યૂક્લિયર-વિખંડનની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.
આશા પ્ર. પટેલ