13.NucleiMedium

કાર્બન-ધરાવતા સજીવ દ્રવ્યની સામાન્ય ઍક્ટિવિટી કાર્બનના દર ગ્રામ દીઠ દર મિનિટે $15$ વિભંજન જણાય છે. આ ઍક્ટિવિટી સ્થાયી કાર્બન સમસ્થાનિક ${}_6^{12}C$ ની સાથે થોડા પ્રમાણમાં હાજર રહેલા રેડિયો ઍક્ટિવ ${}_6^{14}C$ ને લીધે છે. જ્યારે સજીવ મૃત્યુ પામે છે ત્યારે તેની વાતાવરણ (જે ઉપર્યુક્ત સંતુલન ઍક્ટિવિટી જાળવી રાખે છે) સાથેની આંતરક્રિયા બંધ થાય છે અને તેની ઍક્ટિવિટી ઘટવાની શરૂ થાય છે. ${}_6^{14}C$ ના જાણીતા અર્ધ-આયુ ($5730$ years) અને ઍક્ટિવિટીના માપેલા મૂલ્ય પરથી તે નમૂનાની ઉંમરનો લગભગ અંદાજ લગાવી શકાય છે. પુરાતત્વવિદ્યામાં વપરાતા ${}_6^{14}C$ ડેટીંગનો આ સિદ્ધાંત છે. ધારો કે મોહન-જો-દરોનો એક નમૂનો કાર્બનના દર ગ્રામ દીઠ દર મિનિટે $9$ વિભંજનની ઍક્ટિવિટી દર્શાવે છે. સિંધુખીણની સંસ્કૃતિની લગભગ ઉંમરનો અંદાજ કરો.

Solution

Decay rate of living carbon-containing matter, $R =15$ decay/min

Let $N$ be the number of radioactive atoms present in a normal carbon- containing matter.

Half life of $_{6}^{14} C, T_{1/2}=5730$ years

The decay rate of the specimen obtained from the Mohenjodaro site

$R ^{\prime}=9$ decays/min Let $N ^{\prime}$ be the number of radioactive atoms present in the specimen during the Mohenjodaroperiod.

Therefore, we can relate the decay constant, $\lambda$ and time, $t$ as

$\frac{N^{\prime}}{N}=\frac{R^{\prime}}{R}=e^{-\lambda t}$

$e^{-\lambda t}=\frac{9}{15}=\frac{3}{5}$

$-\lambda t=\log _{e} \frac{3}{5}=-0.5108$

$\therefore t=\frac{0.5108}{2}$

But $\lambda=\frac{0.693}{T_{1 / 2}}=\frac{0.693}{5730}$

$\therefore t=\frac{0.5108}{\frac{0.693}{5730}}=4223.5$ years

Hence, the approximate age of the Indus-Valley civilization $4223.5$ years.

કોઈ ચોક્કસ રેડીયોએક્ટિવ નમૂનાનો કોઈ ક્ષણે વિભંજન દર $4250$ વિખંડન પ્રતિ મીનીટ છે. $10$ મીનીટ બાદ, દર $2250$ વિખંડન પ્રતિ મીનીટ થાય છે. ક્ષય નિયતાંક $.........\min^{-1}$ થશે.

$\left(\log _{10} 1.88=0.274\right.)$ લો.

Medium

Difficult

Medium

Medium

Medium