આપણને નીચે મુજબના પરમાણ્વીય દળ આપેલા છે:
$^{238}_{92}U = 238.05079 \; u$
$^{4}_{2}He = 4.00260 \; u$
$^{234}_{90}Th = 234.04363 \; u$
$^{1}_{1}H = 1.00783 \; u$
$^{237}_{91}Pa = 237.05121 \; u$
અહીં,સંજ્ઞા $Pa$ એ પ્રોટેક્ટિનિયમ $(Z=91)$ તત્વ માટે છે.
$(a)$ $^{238}_{92}U$ ના આલ્ફા ક્ષય દરમિયાન મુક્ત થતી ઉર્જાની ગણતરી કરો.
$(b)$ દર્શાવો કે $^{238}_{92}U$ સ્વયંભૂ પ્રોટોનનું ઉત્સર્જન કરી શકતું નથી.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $^{238}_{92}U$ નો આલ્ફા ક્ષય સમીકરણ: $^{238}_{92}U \rightarrow ^{234}_{90}Th + ^{4}_{2}He$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં મુક્ત થતી ઉર્જા ($Q$-મૂલ્ય) $Q = (M_{U} - M_{Th} - M_{He})c^{2}$ દ્વારા મળે છે.
આપેલા પરમાણ્વીય દળ મૂકતા:
$Q = (238.05079 - 234.04363 - 4.00260) \; u \times c^{2}$
$Q = 0.00456 \; u \times c^{2}$
રૂપાંતરણ અવયવ $1 \; u = 931.5 \; MeV/c^{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$Q = 0.00456 \times 931.5 \; MeV = 4.25 \; MeV$.
$(b)$ જો $^{238}_{92}U$ સ્વયંભૂ પ્રોટોનનું ઉત્સર્જન કરે,તો ક્ષય પ્રક્રિયા આ મુજબ થાય: $^{238}_{92}U \rightarrow ^{237}_{91}Pa + ^{1}_{1}H$.
આ પ્રક્રિયા માટે $Q$-મૂલ્ય:
$Q = (M_{U} - M_{Pa} - M_{H})c^{2}$
$Q = (238.05079 - 237.05121 - 1.00783) \; u \times c^{2}$
$Q = -0.00825 \; u \times c^{2}$
$Q = -0.00825 \times 931.5 \; MeV = -7.68 \; MeV$.
અહીં $Q$-મૂલ્ય ઋણ હોવાથી,આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે અને તે સ્વયંભૂ થઈ શકતી નથી. પ્રોટોન ઉત્સર્જન માટે $^{238}_{92}U$ ન્યુક્લિયસને $7.68 \; MeV$ જેટલી બાહ્ય ઉર્જા આપવી પડે.

Explore More

Similar Questions

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓમાં,નીચેનામાંથી કઈ રાશિઓનું સંરક્ષણ થાય છે?

${}_{3}^{7}Li$ ન્યુક્લિયસનું દળ તેના તમામ ન્યુક્લિઓન્સના દળના સરવાળા કરતાં $0.042 \, u$ ઓછું છે. ${}_{3}^{7}Li$ ન્યુક્લિયસની ન્યુક્લિઓન દીઠ બંધન ઉર્જા આશરે ........... $MeV$ છે.

યાદી-$I$ માં પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ પર ઉર્જા $(E)$ ની વિવિધ વિધેયાત્મક નિર્ભરતા દર્શાવેલ છે. અમુક ઘટનાઓ સાથે સંકળાયેલી ઉર્જાઓ યાદી-$II$ માં આપેલી છે. યાદી-$I$ અને યાદી-$II$ વચ્ચેની સાચી જોડી દર્શાવતો વિકલ્પ પસંદ કરો.
યાદી-$I$યાદી-$II$
$(P) \ E \propto Z^2$$(1)$ લાક્ષણિક $x-$કિરણોની ઉર્જા
$(Q) \ E \propto (Z-1)^2$$(2)$ $30$ થી $170$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા સ્થાયી ન્યુક્લિયસ માટે ન્યુક્લિયર બંધન ઉર્જાનો સ્થિત-વિદ્યુત ભાગ
$(R) \ E \propto Z(Z-1)$$(3)$ સતત $x-$કિરણોની ઉર્જા
$(S) \ E$ એ $Z$ થી વ્યવહારિક રીતે સ્વતંત્ર છે$(4)$ $30$ થી $170$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા સ્થાયી ન્યુક્લિયસ માટે ન્યુક્લિયોન દીઠ સરેરાશ ન્યુક્લિયર બંધન ઉર્જા
$(5)$ હાઇડ્રોજન જેવા પરમાણુઓમાંથી ઇલેક્ટ્રોનિક સંક્રમણને કારણે ઉત્સર્જિત વિકિરણની ઉર્જા

${ }_7 N ^{15}$ નું દળ $15.00011 \ amu$,${ }_8 O ^{16}$ નું દળ $15.99492 \ amu$ અને $m_p = 1.00783 \ amu$ છે. ${ }_8 O ^{16}$ ના છેલ્લા પ્રોટોનની બંધન ઉર્જા $MeV$ માં શોધો.

ન્યુક્લીયસ માટે ન્યુક્લીયોન દીઠ બંધન ઉર્જા વિરુદ્ધ દળ ક્રમાંકનો આલેખ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે। $W, X, Y$ અને $Z$ એ આલેખ પર દર્શાવેલ ચાર ન્યુક્લીયસ છે। કઈ પ્રક્રિયામાં ઉર્જા મુક્ત થશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo