NEET प्रश्न (MCQ) हिंदी में — उत्तर और विस्तृत हल सहित

(b) बीटा क्षय में इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन शामिल होता है। $\beta$-क्षय में उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन नाभिक के अंदर मौजूद नहीं होते हैं। वे केवल उत्सर्जन के समय निर्मित होते हैं, ठीक वैसे ही जैसे फोटॉन तब निर्मित होते हैं जब कोई परमाणु उच्च से निम्न ऊर्जा अवस्था में संक्रमण करता है।

ऋणात्मक $\beta$-क्षय में नाभिक में एक न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन, एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रतिन्यूट्रिनो में रूपांतरित हो जाता है। अतः, रेडियोधर्मी क्षय प्रक्रिया में, ऋणावेशित उत्सर्जित $\beta$-कण नाभिक के अंदर उपस्थित न्यूट्रॉनों के क्षय के परिणामस्वरूप उत्पन्न इलेक्ट्रॉन होते हैं।

$$\begin{gathered} As, N=N_0{\left(\frac{1}{2}\right)}^{t/T} \\ \therefore N_A=10{\left(\frac{1}{2}\right)}^{t/1} \\ {N}_B=1{\left(\frac{1}{2}\right)}^{t/2} \\ Given, N_A=N_B \\ So, 10{\left(\frac{1}{2}\right)}^t={\left(\frac{1}{2}\right)}^{t/2} \\ So, 10={\left(\frac{1}{2}\right)}^{-t/2} \\ or 10=2^{t/2} \\ \therefore {\log }_{10} 10=\frac{t}{2} {\log }_{10} 2 \\ 1=\frac{t}{2}\times 03010 \\ \therefore t=6.62 yr \end{gathered}$$

अर्धायुओं की संख्या

$$\begin{gathered} n=\frac{t}{T_{1/2}}=\frac{30 days}{10 days}=3 \\ [T_{1/2}=half life period] \end{gathered}$$

अतः, अक्षयित रेडियोधर्मी नाभिकों की संख्या दी गई है

$$\begin{gathered} \frac{N}{N_0}={\left(\frac{1}{2}\right)}^n \\ [N=Final number] \\ [N_0=Initial number] \\ or N=N_0{\left(\frac{1}{2}\right)}^n=4\times {10}^{10}{\left(\frac{1}{2}\right)}^3 \\ =4\times {10}^{10}\times \frac{1}{8}=0.5\times {10}^{10} \\ Number of nuclei decayed after 30 days \\ =N_0-N \\ =4\times {10}^{10}-0.5\times {10}^{10} \\ =3.5\times {10}^{10} \end{gathered}$$

${}_{1}H_2+{}_{1}H_2\to {}_{1}H_3+{}_{1}H_1$

$$\begin{gathered} Decay cons\tan t, \lambda =\frac{0.693}{T_{1/2}} \\ =\frac{0.693}{T_{1/2}}=\frac{0.693}{20}=0.03465 \\ Now, time of decay, \\ t=\frac{2.303}{\lambda } \log \frac{N_0}{N} \\ \Rightarrow t_1=\frac{2.303}{0.03465} \log \frac{100}{67}=11.6 min \\ and t_2=\frac{2.303}{0.03465} \log \frac{100}{33}=32 min \\ So, time difference between points of time \\ =t_1-t_2=32-11.6 \\ =20.4 min\approx 20 min \end{gathered}$$

चूंकि माध्य आयुकाल है $t_{mean}=\frac{1}{\lambda }$

2 माध्य आयुकाल = $\frac{2}{\lambda }$

साथ ही रेडियोधर्मी क्षय समीकरण द्वारा, $N=N_0{e}^{-\lambda }$

$$\begin{gathered} \therefore N=N_0{e}^{-\lambda \frac{2}{\lambda }}=N_0{e}^{-2}=\frac{N_0}{e^2} \\ =\frac{N_0}{{(2.718)}^2}=\frac{N_0}{7.39}=0.135 N_0 \\ Also M=\frac{M_0}{e^2}=\frac{M_0}{7.39}=0.135 M_0 \\ =0.135\times 10=1.35 gm \end{gathered}$$

${}_{92}U_{235}+{}_{0}n_1\to {}_{38}S{r}^{90}+{}_{54}X{e}^{143}+3{}_{0}n_1$

यदि LHS पर कुल परमाणु क्रमांक = 92 + 0 = 92

RHS पर कुल परमाणु क्रमांक = 38 + 54 + 0 = 92

LHS पर कुल द्रव्यमान संख्या = 235 + 1 = 236

RHS पर कुल द्रव्यमान संख्या = 90 + 143 + 3 $\times$ 1 = 236

नोट :- किसी नाभिकीय अभिक्रिया को पूर्ण करने के लिए, दोनों पक्षों पर द्रव्यमान संख्या और आवेश संख्या समान होनी चाहिए।

विखंडन प्रक्रिया में, जब एक जनक नाभिक संतति उत्पादों में टूटता है, तो कुछ द्रव्यमान ऊर्जा के रूप में खो जाता है। इस प्रकार, विखंडन उत्पादों का द्रव्यमान < जनक नाभिक का द्रव्यमान

$\Rightarrow \frac{Mass of fission products}{Mass of parent nucleus}< 1$

किसी नाभिक के प्रति न्यूक्लिऑन औसत बंधन ऊर्जा वह औसत ऊर्जा है जिसे हमें नाभिक से एक न्यूक्लिऑन को अनंत दूरी तक निकालने के लिए खर्च करना पड़ता है। यह कुल बंधन ऊर्जा को द्रव्यमान संख्या से विभाजित करके प्राप्त की जाती है, जो A = 30 से A = 120 की सीमा में प्रति न्यूक्लिऑन औसत बंधन ऊर्जा = 8 MeV के अनुरूप होती है। अधिकतम का शिखर मान ${}_{26}F{e}^{56}$ के लिए 8 MeV/N है।

एक नाभिकीय प्रक्रिया में, ऊर्जा मुक्त होती है यदि संतति उत्पादों की प्रति न्यूक्लिऑन बंधन ऊर्जा बढ़ जाती है। नाभिकीय विखंडन अभिक्रिया में, नाभिकीय विखंडन के कारण बने उत्पादों की कुल बंधन ऊर्जा मूल विखंडनीय पदार्थ से अधिक होती है।