$\alpha -$ વિભંજનની પ્રક્રિયા સમજાવો અને યોગ્ય ઉદાહરણ આપો.
$\alpha-$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.
એક રેડિયો-ઍક્ટિવ પદાર્થનું $5$ દિવસમાં $10\%$ જેટલું વિભંજન થાય છે, તો $20$ દિવસ પછી મૂળ પદાર્થનો આશરે કેટલા ............. ટકા જથ્થો બાકી રહેશે ?
$t=0$ સમયે એક રેડિયોએક્ટિવ નમૂનામાં $9750$ કાઉન્ટ પ્રતિ મિનિટ અને $t = 5$ મિનિટ સમતે તે $975$ કાઉન્ટ પ્રતિ મિનિટ છે. તો તેનો ક્ષય નિયતાંક (પ્રતિ મિનિટ) કેટલો હશે?
કોઈ ખાસ ક્ષણે રેડિયો એક્ટિવ સંયોજનના ઉત્સર્જનનું ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વિચલન થાય છે. સંયોજન કોઈ ક્ષણે .....નું ઉત્સર્જન થઈ શકે છે.
$(i)$ ઈલેક્ટ્રોન્સ $(ii)$ પ્રોટોન $(iii)$ $He^{+2}$ $(iv)$ ન્યુટ્રોન
રેડિયો ઍક્ટિવ ક્ષયનો નિયમ લખો.
રેડિયોએક્ટિવ પદાર્થમાંથી ઉત્સર્જાતા $\alpha-$ કણ શું છે?