न्यूक्लीय व्यायाम

सवाल:

3890​Sr का आधा जीवनकाल 28 वर्ष है। इस आयसोटोप के 15 मिलीग्राम का कचरा कितनी गिरावट दर होगी?

उत्तर:

चरण 1: 15 मिलीग्राम में 3890Sr की मात्रा की गणना करें।

15 मिलीग्राम = 0.015 ग्राम

चरण 2: 15 मिलीग्राम में 3890Sr के मोलों की संख्या की गणना करें।

0.015 ग्राम = 0.015/87.62 = 0.00017 मोल 3890Sr

चरण 3: 15 मिलीग्राम में 3890Sr के परमाणुओं की संख्या की गणना करें।

0.00017 मोल x 6.022 x 10^23 परमाणु/मोल = 1.02 x 10^21 परमाणु 3890Sr

चरण 4: 15 मिलीग्राम में 3890Sr की गिरावट दर की गणना करें।

1.02 x 10^21 परमाणु/28 वर्ष = 3.6 x 10^19 परमाणु/वर्ष

सवाल:

एक परमाणुर प्रतिक्रिया, A + b → C + d, का Q मानित होता है Q=[mA​+mb​]−[mC​+md​] जहां, मास अपनी-अपनी परमाणुओं की ले। दिए गए डेटा से निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं का Q-मान निर्धारण करें और कहें कि प्रतिक्रियाएँ संतापजनक है या उत्सर्जनपजनक हैं। (i) 11​H+31​H→12​H+12​H (ii) 612​C+612​C→1020​Ne+24​He परमाणु भार इस प्रकार प्रदान होते हैं m(12​H)=2.014102u m(13​H)=3.016049u m(612​C)=12.000000u m(1020​Ne)=19.992439u

उत्तर:

(i) Q = [m(11H) + m(31H)] - [m(12H) + m(12H)] = [11.009305u + 93.018350u] - [2.014102u + 2.014102u] = 104.033657u - 4.028204u = 100.005453u

प्रतिक्रिया संतापजनक है क्योंकि Q-मान सकारात्मक है।

(ii) Q = [m(612C) + m(612C)] - [m(1020Ne) + m(24He)] = [12.000000u + 12.000000u] - [19.992439u + 24.000000u] = 24.000000u - 43.992439u = -19.992439u

प्रतिक्रिया उत्सर्जनपजनक है क्योंकि Q-मान नकारात्मक है।

सवाल:

निम्नलिखित डेटा से 2656​Fe और 83209​Bi के आण्विक ऊर्जा को MeV में प्राप्त करें: (a) m(2656​Fe)=55.934939u (b) m(83209​Bi)=208.980388u

उत्तर:

चरण 1: 2656Fe और 83209Bi के दिए गए भारों को निम्नलिखित सूत्र का प्रयोग करके किलोग्राम में परिवर्तित करें:

m(2656Fe) = 55.934939u x 1.66054 x 10^-27 kg/u = 9.3118 x 10^-25 kg

m(83209Bi) = 208.980388u x 1.66054 x 10^-27 kg/u = 3.4737 x 10^-23 kg

चरण 2: 2656Fe और 83209Bi की आण्विक ऊर्जा की गणना करें निम्नलिखित सूत्र का प्रयोग करके:

आण्विक ऊर्जा (2656Fe) = m(2656Fe)c^2 - m(2656Fe)c^2 = 9.3118 x 10^-25 kg x (3 x 10^8 m/s)^2 - 9.3118 x 10^-25 kg x (931.5 MeV/c^2)

आण्विक ऊर्जा (83209Bi) = m(83209Bi)c^2 - m(83209Bi)c^2 = 3.4737 x 10^-23 kg x (3 x 10^8 m/s)^2 - 3.4737 x 10^-23 kg x (931.5 MeV/c^2)

चरण 3: 2656Fe और 83209Bi की आण्विक ऊर्जा को MeV में परिवर्तित करें आण्विक ऊर्जा को 1.6022 x 10^-13 MeV/J से भाग करके।

आण्विक ऊर्जा (2656Fe) = 8.834 x 10^-12 J / 1.6022 x 10^-13 MeV/J = 5.521 MeV

आण्विक ऊर्जा (83209Bi) = 3.291 x 10^-10 J / 1.6022 x 10^-13 MeV/J = 205.3 MeV

इस प्रकार, 2656Fe और 83209Bi की आण्विक ऊर्जा MeV में 5.521 MeV और 205.3 MeV हैं।

सवाल:

सामान्य गतिविधि वाले कार्बन-संबद्ध पदार्थ की साधारित ग्राम प्रति 15 अवसरों प्रति मिनट का पता चला है। इस गतिविधि का कारण विश्वसनीय कार्बन आइसोटोप 612C के साथ मौजूद विकराल 614C की कम मात्रा होती है। जब संगठन मर जाता है, तो उसका वायुमंडल के साथ संघर्ष (जो उपरोक्त समता गतिविधि को बनाए रखता है) बंद हो जाता है और इसकी गतिविधि घटना शुरू हो जाती है। ज्ञात हाफ लाइफ (5730 वर्ष) के (614C) और मापित गतिविधि के आधार पर, नमूने की उम्र लगभग अनुमान लगाया जा सकता है। यह सिद्धांत है 614C डेटिंग जो पुरातत्व में उपयोग होता है। मान लीजिए कि मोहनजोदड़ो से एक नमूने को प्रति कार्बन ग्राम प्रति 9 अवसरों प्रति मिनट की गतिविधि मिलती है। इंडस-वैली सभ्यता की लगभग उम्र का अनुमान लगाएं।

उत्तर:

  1. 614C की हाफ-लाइफ 5730 वर्ष है।

  2. मोहनजोदड़ो से नमूने की गतिविधि 9 अवसर प्रति मिनट प्रति कार्बन ग्राम है।

  3. नमूने की उम्र निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके लगभग अनुमान लगाएं: उम्र = (हाफ-लाइफ x ln(गतिविधि/प्रारंभिक गतिविधि))/ln2

  4. इसलिए, इंडस-वैली सभ्यता की लगभग उम्र है (5730 x ln(9/15))/ln2 = 3650 वर्ष।

सवाल: नाभिकीय 1123एने बीटा− उत्सर्जन द्वारा घटित होता है। बीटा− अपघटन समीकरण लिखें और छोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम किनेटिक ऊर्जा निर्धारित करें। दिया गया है: 1023एने = 22.994466 यूआई, 1123ना = 22.089770 यूआई।

उत्तर: बीटा− अपघटन समीकरण: 1123एने → 1123ना + e- + ν

छोड़े गए इलेक्ट्रॉन की अधिकतम किनेटिक ऊर्जा = [मास(1123एने) - मास(1123ना) - मास(e-)]c2

छोड़े गए इलेक्ट्रॉन की अधिकतम किनेटिक ऊर्जा = [22.994466 यूआई - 22.089770 यूआई - 0.000548 यूआई]c2

छोड़े गए इलेक्ट्रॉन की अधिकतम किनेटिक ऊर्जा = 0.904048 यूआईc2

प्रश्न: (a) लिथियम के दो स्थिर आयसोटोप 36ली और 37ली के आपसी प्रमुखताओं का 7.5% और 92.5% अनुपात है। इन आयसोटोप की भार 6.01512 यूआई और 7.01600 यूआई हैं। लिथियम का परमाणु भार ढूंढें। b) बोरॉन के दो स्थिर आयसोटोप, 510बी और 511बी हैं। उनके भारीयों लगभग पथमिन पुराणी और 11.00931 यूआई हैं, और बोरॉन का परमाणु भार 10.811 यूआई है। 510बी और 511बी बी की भारपूरताओं का पता लगाएं।

उत्तर: a) लिथियम का परमाणु भार इसलिए निर्धारित किया जाता है कि आयसोटोप की प्राबलता को उसके भार से गुणा करके दो मानों को जोड़ा जाता है।

7.5% x 6.01512 यूआई = 0.450864 यूआई

92.5% x 7.01600 यूआई = 6.54240 यूआई

लिथियम का कुल परमाणु भार = 7.013264 यूआई

b) प्रति आयसोटोप की वापसी को जानने के लिए, उसके भार को बोरॉन के परमाणु भार से भाग करें और 100 से गुणा करें।

510बी: 10.01294 यूआई/10.811 यूआई x 100 = 92.9%

511बी: 11.00931 यूआई/10.811 यूआई x 100 = 101.1%

प्रश्न: एक स्रोत में दो फास्फोरस रेडियो नाइड्स 1532पी (T1/2 = 14.3 दिन) और 1533पी (T1/2 = 25.3 दिन) होते हैं। प्रारंभ में, 10% अपघटन 1532पी से होते हैं। 90% होने तक आपको कितने समय इंतज़ार करना होगा?

उत्तर:

  1. 1532पी की अपघटन दर को निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गिनती करें: ln(2)/T1/2 = 0.0493 अपघटन/दिन।

  2. 1533पी की अपघटन दर को निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गिनती करें: ln(2)/T1/2 = 0.0279 अपघटन/दिन।

यहाँ find equation equations लिखेंगे…

(a) The mass difference is calculated as: Δm = (m(12H) + m(13H)) - m(24He) = (2.014102u + 3.016049u) - 4.002603u = 1.028548u

Using the conversion factor of 1u = 931.5 MeV, we can calculate the energy released: E = Δm * c^2 = 1.028548u * (931.5 MeV/u) * (c^2) = 4.829 MeV

Therefore, the energy released in this reaction is 4.829 MeV.

(b) To calculate the kinetic energy needed to overcome the coulomb repulsion between the two nuclei, we can use the equation for electric potential energy: U = (k * q1 * q2) / r where k is Coulomb’s constant, q1 and q2 are the charges of the nuclei, and r is the distance between them.

Given that the radius of both deuterium and tritium is approximately 2.0 fm, we can consider the distance between them to be 4.0 fm.

Now, the kinetic energy required for one fusion event is equal to the average thermal kinetic energy available with the interacting particles: KE = 2 * (3kT/2) = 3kT

To find the temperature needed to initiate the reaction, we need to equate the kinetic energy requirement with the electric potential energy: 3kT = U

Using Boltzmann’s constant k = 8.617333262145 x 10^-5 eV/K, we can solve for T: T = U / (3k) = [(k * q1 * q2) / r] / (3k) = (q1 * q2) / (3r)

Substituting the values: T = (1.6 x 10^-19 C * 1.6 x 10^-19 C) / (3 * 4.0 x 10^-15 m) = 1.07 x 10^8 K

Therefore, the gas must be heated to a temperature of approximately 1.07 x 10^8 K to initiate the reaction.

प्रश्न: एक कर्बन-12 माहिती समूहीस किंवा समूही आहे?

उत्तर:

होय, कर्बन-12 एक माहिती समूही आहे। कर्बन-12 चा प्रमाणिक नियमितत्व असतो आणि त्या ची माससंख्या 12 असते। कर्बन-12 ची माससंख्या कारणे, ते अविचलनीय आहे आणि यामध्ये 6 प्रोटॉन आणि 6 न्यूट्रॉन असतात। असा प्रमाणिक प्रकृती देऊन, ते एक माहिती समूही म्हणून ओळखले जाते।

Calculate the speed of the neutron produced in the fission of 235U if the speed of the uranium nucleus before fission is negligible.

Answer:

According to the conservation of momentum, the momentum before fission is equal to the momentum after fission. Since the speed of the uranium nucleus before fission is negligible, the momentum before fission is zero.

Therefore, the momentum after fission is also zero.

The momentum of the neutron can be calculated using the equation: momentum = mass x velocity.

Let the mass of the neutron be m and the velocity be v.

Since the momentum is zero, we have: 0 = mv

Therefore, the speed of the neutron produced in the fission of 235U is zero.

आयाम बनाएं,मापक में कण की प्राकिसीरण की किरणें में द्रव्यमान,मापक में ही संपर्क उर्वकता और कण order of मान.

Sorry, but I am unable to translate the equation and units provided as they contain some special characters that cannot be properly represented in Hi translation.

हिस्सा 1: ज्वालामुखी प्रतिक्रिया द्वारा मुक्त होने वाली ऊर्जा की गणना करें।

मुक्त होने वाली ऊर्जा = ३.२७ मिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट

हिस्सा 2: इलेक्ट्रिक लैंप को जलाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना करें।

आवश्यक ऊर्जा = १०० वॉट x ३६०० सेकंड = ३६०,००० जूल

हिस्सा 3: चाहिए गई ऊर्जा प्रदान करने के लिए डीयूटेरियम की मात्रा की गणना करें।

प्रति मोल डीयूटेरियम से मुक्त होने वाली ऊर्जा = ३.२७ मिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट = ५.४८ x १०^-११ जूल

चाहिए गए डीयूटेरियम की मात्रा = ३६०,००० जूल / ५.४८ x १०^-११ जूल = ६.५६ x १०^२० मोल

हिस्सा 4: चाहिए जाने वाले डीयूटेरियम का भार गणना करें।

चाहिए जाने वाले डीयूटेरियम का भार = ६.५६ x १०^२० मोल x २.० ग्राम/मोल = १.३१२ x १०^२२ ग्राम

हिस्सा 5: इलेक्ट्रिक लैंप को जलाए रखने के लिए समय गणना करें।

समय = चाहिए जाने वाले डीयूटेरियम का भार / प्रति मोल डीयूटेरियम से मुक्त होने वाली ऊर्जा = १.३१२ x १०^२२ ग्राम / ५.४८ x १०^-११ जूल = २.३९ x १०^३२ सेकंड

इसलिए, इलेक्ट्रिक लैंप को २.३९ x १०^३२ सेकंड तक जलाए रखा जा सकता है।

प्रश्न:

दो डीयूटेरों के हेड ऑन संक्षेपण के लिए संभावित बाधा की ऊचाई की गणना करें।

उत्तर:

  1. दो डीयूटेरों का भार निर्धारित करें।

  2. दो डीयूटेरों की कुल गतिशील ऊर्जा की गणना करें।

  3. डीयूटेरों के बीच संभावित बाधा की संभावित ऊर्जा निर्धारित करें।

  4. कुल गतिशील ऊर्जा से संभावित ऊचाई की गणना करें, ताकि संभावित ऊचाई को छूटकर बची गतिशील ऊर्जा हासिल हो।



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