তেজস্ক্রিয়তা – সমস্যা ও সমাধান
১. নিচের চিত্র অনুসারে, ১৩.৮৬ ঘণ্টা ক্ষয়ের পর তেজস্ক্রিয়তার পরিমাণ হলো …
জ্ঞাত :
অর্ধায়ু (T 1/2 ) = ৬.৯৩ ঘন্টা
সময়-ব্যবধান (t) = ১৩.৮৬ ঘন্টা
তেজস্ক্রিয় কার্যকলাপ আবশ্যক।
সমাধান:
A = তেজস্ক্রিয় সক্রিয়তা , λ = ক্ষয় ধ্রুবক, N t = একটি নির্দিষ্ট সময় ব্যবধানে ক্ষয় হওয়ার পর তেজস্ক্রিয় পরমাণুর সংখ্যা , T 1/2 = অর্ধায়ু
ক্ষয় ধ্রুবক :
একটি নির্দিষ্ট সময় ব্যবধানে ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার পর তেজস্ক্রিয় পরমাণুর সংখ্যা :
তেজস্ক্রিয় কার্যকলাপ:
২. নিচের চিত্র অনুসারে, তেজস্ক্রিয় পদার্থটি ১৫ মিনিট ধরে ক্ষয় হওয়ার পর, অবশিষ্ট তেজস্ক্রিয় পদার্থটি হলো…
সমাধান:
No = তেজস্ক্রিয় পরমাণুর প্রাথমিক পরিমাণ
N t = একটি নির্দিষ্ট সময় ব্যবধান (t) জুড়ে ক্ষয় হওয়ার পর তেজস্ক্রিয় পরমাণুর চূড়ান্ত পরিমাণ
t = সময়-ব্যবধান
T 1/2 = অর্ধায়ু
অর্ধায়ু গণনা করুন :
জ্ঞাত :
নং = ৮ গ্রাম
N t = ২ গ্রাম
t = ৬ মিনিট
প্রয়োজনীয়: অর্ধায়ু (T 1/2)
সমাধান:
অবশিষ্ট তেজস্ক্রিয় পদার্থের পরিমাণ গণনা করুন:
জ্ঞাত :
তেজস্ক্রিয় পরমাণুর প্রাথমিক পরিমাণ ( No ) = ৮ গ্রাম
সময়-ব্যবধান (t) = ১৫ মিনিট
অর্ধায়ু (T 1/2) = ৩ মিনিট
প্রয়োজনীয়: অবশিষ্ট তেজস্ক্রিয় পদার্থ (N t )
সমাধান:
১. প্রশ্ন: তেজস্ক্রিয়তা কাকে বলে?
উত্তর: তেজস্ক্রিয়তা হলো একটি অস্থিতিশীল পরমাণুর কেন্দ্রক থেকে কণা বা শক্তির স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন।
২. প্রশ্ন: তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের তিনটি সাধারণ প্রকারের নাম লেখ।
উত্তর: তিনটি সাধারণ প্রকার হল আলফা (α) ক্ষয়, বিটা (β) ক্ষয় এবং গামা (γ) বিকিরণ।
৩. প্রশ্ন: আলফা ক্ষয়ের সময় কী নির্গত হয়?
উত্তর: আলফা ক্ষয়ের সময় একটি আলফা কণা নির্গত হয়, যা ২টি প্রোটন ও ২টি নিউট্রন নিয়ে গঠিত (মূলত একটি হিলিয়াম-৪ নিউক্লিয়াস)।
৪. প্রশ্ন: বিটা-মাইনাস (β⁻) ক্ষয়ের সময় কোনো মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা কীভাবে পরিবর্তিত হয়?
উত্তর: বিটা-মাইনাস ক্ষয়ের সময় একটি নিউট্রন প্রোটনে রূপান্তরিত হয় এবং এই প্রক্রিয়ায় একটি ইলেকট্রন নির্গত হয়। এর ফলে পারমাণবিক সংখ্যা এক বৃদ্ধি পায়।
৫. প্রশ্ন: গামা বিকিরণ কাকে বলে?
উত্তর: গামা বিকিরণ হলো একটি উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন ফোটন যা তেজস্ক্রিয় পরমাণু থেকে নির্গত হয়। এটি এক্স-রে-র মতোই এক প্রকার তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ, তবে আরও বেশি শক্তি সম্পন্ন।
৬. প্রশ্ন: কেন প্রায়শই অন্যান্য ধরনের ক্ষয়ের পরে গামা বিকিরণ নির্গত হয়?
উত্তর: উত্তেজিত নিউক্লিয়াস থেকে অতিরিক্ত শক্তি মুক্ত করে সেটিকে নিম্ন শক্তি স্তরে ফিরিয়ে আনার জন্য, অন্যান্য ধরনের ক্ষয়ের পরে প্রায়শই গামা বিকিরণ নির্গত হয়।
৭. প্রশ্ন: অর্ধায়ু এবং ক্ষয় ধ্রুবকের মধ্যে পার্থক্য কী?
উত্তর: অর্ধায়ু হলো কোনো নমুনার অর্ধেক তেজস্ক্রিয় পরমাণুর ক্ষয় হতে যে সময় লাগে, অন্যদিকে ক্ষয় ধ্রুবক হলো প্রতি একক সময়ে একটি পরমাণুর ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা।
৮. প্রশ্ন: চিকিৎসাক্ষেত্রে রেডিওআইসোটোপ কীভাবে ব্যবহার করা হয়?
উত্তর: রেডিওআইসোটোপ চিকিৎসাক্ষেত্রে রোগ নির্ণয় এবং চিকিৎসা উভয় উদ্দেশ্যেই ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, টেকনেশিয়াম-৯৯এম ইমেজিং-এ ব্যবহৃত হয়, অপরদিকে আয়োডিন-১৩১ থাইরয়েড রোগের চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়।
৯. প্রশ্ন: কার্বন-১৪ ডেটিং-এর পেছনের মূলনীতি কী?
উত্তর: জৈব পদার্থে কার্বন-১৪ (একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ) এবং কার্বন-১২ এর অনুপাত পরিমাপের উপর ভিত্তি করে কার্বন-১৪ ডেটিং করা হয়। যেহেতু সময়ের সাথে সাথে কার্বন-১৪ ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, তাই এই অনুপাতটি নমুনাটির বয়স নির্দেশ করতে পারে।
১০. প্রশ্ন: পারমাণবিক বিক্রিয়ার পরিপ্রেক্ষিতে ফিশন ও ফিউশনের মধ্যে পার্থক্য কী?
উত্তর: ফিশন হলো একটি ভারী নিউক্লিয়াসের দুই বা ততোধিক ছোট নিউক্লিয়াসে বিভক্ত হওয়া এবং শক্তি নির্গমন। অপরদিকে, ফিউশন হলো দুটি হালকা নিউক্লিয়াসের একত্রিত হয়ে একটি ভারী নিউক্লিয়াস গঠন করা এবং এতেও শক্তি নির্গত হয়।
১১. প্রশ্ন: গাইগার কাউন্টার কীভাবে কাজ করে?
উত্তর: একটি গাইগার কাউন্টার গাইগার-মুলার টিউবের মধ্যে উৎপন্ন আয়নীকরণ পরিমাপের মাধ্যমে বিকিরণ শনাক্ত করে। যখন বিকিরণ টিউবের মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটি ভেতরের গ্যাসকে আয়নিত করে, যার ফলে একটি পরিমাপযোগ্য বৈদ্যুতিক নিঃসরণ ঘটে।
১২. প্রশ্ন: পারমাণবিক চুল্লিতে নিয়ন্ত্রণ দণ্ডের কাজ কী?
উত্তর: কন্ট্রোল রডগুলো নিউট্রন শোষণ করে একটি রিয়্যাক্টরে নিউক্লীয় ফিশন বিক্রিয়ার হার নিয়ন্ত্রণ করে। এই রডগুলোর অবস্থান সমন্বয় করে বিক্রিয়ার গতি বাড়ানো, কমানো বা পুরোপুরি থামিয়ে দেওয়া যায়।
১৩. প্রশ্ন: বিকিরণ থেকে সুরক্ষার জন্য সীসা কেন ব্যবহার করা হয়?
উত্তর: সীসা একটি ঘন পদার্থ এবং এটি কার্যকরভাবে বিভিন্ন ধরণের তেজস্ক্রিয় বিকিরণ, বিশেষ করে গামা রশ্মি শোষণ ও প্রতিরোধ করতে পারে, যা ব্যক্তি এবং সরঞ্জামকে বিকিরণের সংস্পর্শ থেকে রক্ষা করে।
১৪. প্রশ্ন: বন্ধন শক্তির ধারণাটি তেজস্ক্রিয়তার সাথে কীভাবে সম্পর্কিত?
উত্তর: বন্ধন শক্তি হলো সেই শক্তি যা একটি নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান প্রোটন এবং নিউট্রনে বিভক্ত করতে প্রয়োজন হয়। কিছু ক্ষেত্রে, যদি কণার পুনর্বিন্যাস বা নির্গমনের ফলে মোট বন্ধন শক্তি কমে যায়, তবে নিউক্লিয়াসটি তা করে, যার ফলে তেজস্ক্রিয় ক্ষয় ঘটে।
১৫. প্রশ্ন: তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপের একটি প্রচলিত একক কী?
উত্তর: বেকেরেল (Bq) একটি প্রচলিত একক, যা প্রতি সেকেন্ডে একটি ক্ষয় ঘটনাকে বোঝায়।
১৬. প্রশ্ন: তেজস্ক্রিয়তার সাথে রেডনের সম্পর্ক কী?
উত্তর: রেডন হলো প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট একটি তেজস্ক্রিয় গ্যাস, যা ইউরেনিয়ামের ক্ষয়প্রাপ্ত পদার্থ হিসেবে তৈরি হয়। এটি ভবনে জমা হতে পারে এবং এর তেজস্ক্রিয়তার কারণে স্বাস্থ্যঝুঁকি সৃষ্টি করে।
১৭. প্রশ্ন: পারমাণবিক শক্তিতে প্লুটোনিয়াম-২৩৯ কেন গুরুত্বপূর্ণ?
উত্তর: প্লুটোনিয়াম-২৩৯ বিভাজন প্রক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে এবং এটি নির্দিষ্ট ধরণের পারমাণবিক চুল্লিতে জ্বালানি হিসেবে ও পারমাণবিক অস্ত্র উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।
১৮. প্রশ্ন: নিউট্রন অ্যাক্টিভেশন কাকে বলে?
উত্তর: নিউট্রন অ্যাক্টিভেশন হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে স্থিতিশীল আইসোটোপ নিউট্রন গ্রহণ করার পর তেজস্ক্রিয় হয়ে ওঠে। নতুন আইসোটোপটি প্রায়শই বিটা বা গামা বিকিরণ নির্গত করে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
১৯. প্রশ্ন: জৈবিক প্রক্রিয়া অধ্যয়নে ট্রেসার কীভাবে কাজ করে?
উত্তর: তেজস্ক্রিয় ট্রেসার হলো এমন আইসোটোপ যা বিকিরণ নির্গত করে এবং জৈবিক ব্যবস্থার মধ্য দিয়ে চলাচলের সময় এদের গতিপথ অনুসরণ করা যায়। এদের গতিবিধি পর্যবেক্ষণ করে গবেষকরা বিপাকীয় পথ বা রক্ত প্রবাহের মতো প্রক্রিয়াগুলো অধ্যয়ন করতে পারেন।
২০. প্রশ্ন: কেন কিছু মৌল অন্যগুলোর চেয়ে বেশি তেজস্ক্রিয়?
উত্তর: একটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্থিতিশীলতা প্রোটন এবং নিউট্রনের ভারসাম্যের উপর নির্ভর করে। যেসব মৌলের নিউক্লিয়াসে এই কণাগুলোর স্থিতিশীল ভারসাম্য থাকে না, সেগুলো আরও স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছানোর জন্য ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার সাথে সাথে অধিক তেজস্ক্রিয় হয়ে ওঠে।
