- Home
- Standard 12
- Physics
$\alpha -$ વિભંજનની પ્રક્રિયા સમજાવો અને યોગ્ય ઉદાહરણ આપો.
Solution
$\alpha-$વિભંજનની પ્રક્રિયામાં અસ્થાયી ન્યુક્લિયસ તેની જાતે નવા ન્યુક્લિયસમાં રૂપાંતર પામે છે અને $\alpha$-કણ ઉત્સર્જિત કરે છે.
$\alpha$-કણ એ હિલિયમનો ન્યુક્લિયસ છે.
$\therefore \alpha={ }_{2} He ^{4}$
વિભંજન પામતાં ન્યુક્લિયસને જનક $(Parent)$ ન્યુક્લિયસ અને નવા બનતા ન્યુક્લિયસને જનિત $(Daughter)$ ન્યુક્લિયસ કહે છે.
$\alpha-$ક્ષયમાં નીપજ ન્યુક્લિયસનો પરમાણુદળાંક, જનક ન્યુક્લિયસના પરમાણુદળાંક કરતાં ચાર એકમ જેટલો ઓછો હોય છે.
$\alpha-$ક્ષયનનું સમીકરણ નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે.
${ }_{ Z }^{ A } X \rightarrow{ }_{ Z -2}^{ A -4} Y +{ }_{2}^{4} He + Q$
જ્યાં $X =$ જનક ન્યુક્લિયસ
$Y =$ જનિત ન્યુક્લિયસ
$Q=$ જે પ્રક્રિયામાં છૂટી પડતી કુલ ગતિઊર્જા છે જે આઈન્સ્ટાઈનના દળ અને ઊર્જાના સંબંધ પરથી નક્કી કરી શકાય છે.
$Q =\left[m_{ X }-m_{ Y }-m_{ He }\right] c^{2}$
જ્યાં $m_{ X }=$ જનક ન્યુક્લિયન્સનું દળ
$m_{ Y }=$ જનિત ન્યુક્લિયન્સનું દળ
$m_{ He }=\alpha-$કણનું દળ અને
$c=$ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ છે.
જે મૂળ ન્યુક્લિયસ સ્થિર હોય તો, $Q$ એ નીપજોની ગતિઊર્જા છે.
$\alpha$-ક્ષય માટે $Q>0$ હોવાથી આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક (ઉષ્મા ઉત્પન્ન થાય) છે. જો $Q<0$ હોય તો પ્રક્રિયા ઉષ્માશોપક હોય.
ઉદાહરણ : ${ }_{92}^{238} U$ યુરેનિયમના ન્યુક્લિયસનું વિભંજન થવાથી ${ }_{90}^{234} Th$ થોરિયમ અને ${ }_{2}^{4} He$ હિલિયમનો ન્યુક્લિયસ ( $\alpha$-ક્રા) બને છે. જેનું રાસાયણિક સમીકરણ
${ }_{92}^{238} U \rightarrow{ }_{90}^{234} T h+{ }_{2}^{4} H e+ Q$
જ્યાં $Q$ એ ઉત્સર્જાતી ઉષ્મા છે.
$Q =\left[m_{ U }-m_{ Th }-m_{ He }\right] c^{2}$ છે.