Nuclei NEET प्रश्न हिंदी में — भौतिक विज्ञान (Physics) MCQ उत्तर सहित

(d) यहाँ रेडियोधर्मी नमूने की सक्रियता 140 दिनों में आधी हो जाती है। इसलिए, नमूने की अर्धायु 140 दिन है। 280 दिन इसके दो अर्धायु हैं। अतः दो अर्धायु पहले इसकी सक्रियता ($2^2\times$वर्तमान सक्रियता) थी।
$\therefore$ प्रारंभिक सक्रियता = $2^2\times$6000=24000 dps

(b) $\mathrm{r} \propto {\mathrm{A}}^{1/3}\Rightarrow \frac{{\mathrm{r}}_1}{{\mathrm{r}}_2}={\left(\frac{{\mathrm{A}}_1}{{\mathrm{A}}_2}\right)}^{1/3}$

$\Rightarrow \frac{3}{5}={\left(\frac{27}{\mathrm{A}}\right)}^{1/3}\Rightarrow \frac{27}{125}=\frac{27}{\mathrm{A}}\Rightarrow \mathrm{A}=125$

परमाणु X में नाभिकों की संख्या = A-52 = 125-52 = 73

$_{92}U^{238} \rightarrow _{76}X^{206} \rightarrow _{82}Y^{206}$ $ \therefore _{82}Pb^{206}\; _{or}Pb^{206}$

$_nX^m \rightarrow _{n-2}X^{m-4} \rightarrow _nY^{m-4}$

$ { Strong nuclear force \over Weak nuclear force} = { 1 \over 10 ^ {-13} } = 10 ^ {13} $

अभिकथन यह है कि 1000 kWh ऊर्जा का द्रव्यमान तुल्यांक 40 माइक्रोग्राम है, जो सही है। दिया गया कारण यह है कि यह $E=mc^2$ से प्राप्त होता है, जहाँ $c = 3 imes 10^8 ext{m/s}$। यह भी सही है। द्रव्यमान ज्ञात करने के लिए हम समीकरण $E=mc^2$ का उपयोग करते हैं। $E = 1000 ext{kWh} = 3.6 imes 10^9 ext{J}$ दिया होने पर, हमें $m = rac{E}{c^2} = rac{3.6 imes 10^9}{(3 imes 10^8)^2} = 4 imes 10^{-8} ext{kg} = 40 ext{micrograms}$ प्राप्त होता है। अतः अभिकथन तथा कारण दोनों सत्य हैं, तथा कारण अभिकथन की सही व्याख्या है।

पॉली ने सुझाव दिया कि $\beta$-कण (इलेक्ट्रॉन) के उत्सर्जन के बाद किसी नाभिक में एक न्यूट्रॉन प्रोटॉन में परिवर्तित हो जाता है तथा इस अभिक्रिया में एक इलेक्ट्रॉन तथा एक प्रतिन्यूट्रिनो ($\nu$) बनते हैं। यह अभिक्रिया इस प्रकार निरूपित की जाती है

$$\begin{gathered} {}_{0}n_1 \to {}_{1}H_1 + {}_{-1}\beta _0 +\overline{ \nu } \\ \left(neutron\right) \left(Proton\right) \left(Electron\right) \left(Antineutrino\right) \end{gathered}$$

प्रतिन्यूट्रिनो एक ऐसा कण है जिसका द्रव्यमान नगण्य है तथा जिस पर कोई आवेश नहीं होता।

ध्यान दें:-

$\beta$-कण के उत्सर्जन के बाद, किसी नाभिक में कणों की कुल संख्या (द्रव्यमान-संख्या) अपरिवर्तित रहती है परंतु न्यूट्रॉनों की संख्या 1 से घट जाती है जिससे प्रोटॉनों की संख्या (अर्थात् आवेश-संख्या) 1 से बढ़ जाती है।

$\alpha$-कण को ${}_{2}H{e}^4$ के रूप में तथा $\beta$-कण को ${}_{-1}\beta _0$ के रूप में निरूपित किया जा सकता है। अतः, एक $\alpha$-कण के उत्सर्जन के बाद परिणामी नाभिक की द्रव्यमान संख्या 4 इकाई तथा परमाणु संख्या 2 इकाई घट जाती है। इसी प्रकार, एक $\beta$-कण के उत्सर्जन के बाद परमाणु संख्या 1 इकाई बढ़ जाती है तथा उसकी द्रव्यमान संख्या समान रहती है। अतः, अभिक्रिया के अनुसार (प्रारंभिक नाभिक ${}_{Z}X_A$ मानते हुए)। ${}_{Z}X_A\to {}_{Z-2}Y_{A-4}+{}_{2}H{e}^4 (\alpha -Particle)$ तथा ${}_{Z-2}Y_{A-4}\to {}_{Z}X_{A-4}+2\left({}_{-1}\beta _0\right) (2 \beta -particles)$

अतः, एक $\alpha$ तथा दो $\beta$-उत्सर्जन से परमाणु संख्या अपरिवर्तित रहती है अर्थात् समस्थानिकों का निर्माण होता है।

द्रव्यमान क्षति $∆m=2\times 2.01471-4.00388=0.02554$

मुक्त ऊर्जा = $0.02554\times 931.5 MeV=23.79 MeV$

हमारे पास है कि एक यूरेनियम परमाणु के विखंडन से मुक्त ऊर्जा 200 MeV है।

अतः, $E=200\times {10}^6\times 1.6\times {10}^{-19}$

  = 3.2$\times {10}^{-11} J$

आवश्यक शक्ति = 3.2 W

अतः आवश्यक विखंडनों की संख्या $\frac{3.2}{3.2\times {10}^{-11}}={10}^{11}$ विखंडनों के बराबर है।