ចំណងជើង៖ ឧទាហរណ៍នៃសំណួរពិភាក្សាអំពីការរលួយវិទ្យុសកម្ម
ការរលួយវិទ្យុសកម្ម គឺជាដំណើរការដែលស្នូលអាតូមដែលមិនស្ថិតស្ថេរបាត់បង់ថាមពលដោយបញ្ចេញវិទ្យុសកម្ម។ ដំណើរការនេះអាចបង្កើតធាតុថ្មីដែលមានស្ថេរភាពជាងមុន។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍ជាច្រើននៃបញ្ហាដែលជួបប្រទះជាញឹកញាប់នៅក្នុងមេរៀនរូបវិទ្យាដែលទាក់ទងនឹងការរលួយវិទ្យុសកម្ម។
Pendahuluan
វិទ្យុសកម្ម គឺជាបាតុភូតធម្មជាតិមួយដែលត្រូវបានរកឃើញដោយលោក Henri Becquerel ក្នុងឆ្នាំ 1896។ ក្រោយមកវាត្រូវបានអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតដោយគូស្វាមីភរិយាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដ៏ល្បីល្បាញគឺ Marie និង Pierre Curie។ វិទ្យុសកម្មកើតឡើងនៅពេលដែលស្នូលអាតូមបញ្ចេញភាគល្អិត ឬវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដោយបំលែងធាតុនោះទៅជាធាតុមួយទៀត។ ដំណើរការនេះមានសារៈសំខាន់នៅក្នុងវិស័យជាច្រើនដូចជា វេជ្ជសាស្ត្រ ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ និងបុរាណវិទ្យា។
មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរលួយវិទ្យុសកម្ម
ការរលួយវិទ្យុសកម្មអនុវត្តតាមច្បាប់នៃការរលួយអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ ធាតុវិទ្យុសកម្មនីមួយៗមានពាក់កណ្តាលជីវិត ដែលជាពេលវេលាដែលត្រូវការសម្រាប់ពាក់កណ្តាលនៃស្នូលនៅក្នុងគំរូដើម្បីរលួយ។ ប្រភេទនៃការរលួយវិទ្យុសកម្មមួយចំនួនរួមមាន ការរលួយអាល់ហ្វា បេតា និងហ្គាម៉ា។
១. ការរលួយអាល់ហ្វា៖ ការបញ្ចេញភាគល្អិតអាល់ហ្វា ដែលមានប្រូតុងពីរ និងនឺត្រុងពីរ កាត់បន្ថយចំនួនម៉ាស់ (A) ចំនួន 4 និងចំនួនអាតូមិច (Z) ចំនួន 2 នៃអាតូមមេ។
២. ការរលួយបេតា៖ នៅក្នុងការរលួយបេតា នឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលផ្លាស់ប្តូរទៅជាប្រូតុងជាមួយនឹងការបញ្ចេញភាគល្អិតបេតា (អេឡិចត្រុង ឬ ប៉ូស៊ីត្រុង)។ ចំនួនម៉ាស់នៅតែដដែល ប៉ុន្តែចំនួនអាតូមកើនឡើង (បេតាដក) ឬថយចុះ (បេតាបូក) ១។
៣. វិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ា៖ វិទ្យុសកម្មនេះគឺជាទម្រង់មួយនៃថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលត្រូវបានបញ្ចេញដោយមិនផ្លាស់ប្តូរចំនួនម៉ាស់ ឬប្រូតុងនៅក្នុងស្នូលអាតូម។
សំណួរគំរូ និងការពិភាក្សា
ចូរយើងពិនិត្យមើលឧទាហរណ៍មួយចំនួននៃការរលួយវិទ្យុសកម្មដើម្បីយល់អំពីគោលគំនិតនេះឱ្យកាន់តែច្បាស់។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1: ការរលួយអាល់ហ្វា
សំណួរ៖ គំរូអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ មួយឆ្លងកាត់ការរលួយអាល់ហ្វា។ សូមសរសេរប្រតិកម្មរលួយ ហើយកំណត់អត្តសញ្ញាណធាតុដែលបង្កើតឡើងដោយការរលួយ។
ការពិភាក្សា៖
អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ (U-២៣៨) ឆ្លងកាត់ការរលួយអាល់ហ្វាដោយបញ្ចេញភាគល្អិតអាល់ហ្វា។ ប្រតិកម្មរលួយអាល់ហ្វាអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម៖
\[ ^{238}_{92}U \rightarrow ^{234}_{90}Th + ^{4}_{2}He \]
អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ ផ្លាស់ប្តូរទៅជាថូរៀម-២៣៤ (Th-២៣៤) បន្ទាប់ពីបញ្ចេញភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលមានប្រូតុងពីរ និងនឺត្រុងពីរ។ ចំនួនម៉ាស់ថយចុះ ៤ ហើយចំនួនអាតូមថយចុះ ២។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2: ការរលួយបេតា
សំណួរ៖ គំរូកាបូន-១៤ មួយឆ្លងកាត់ការរលួយបេតា។ សូមសរសេរប្រតិកម្មរលួយ ហើយកំណត់អត្តសញ្ញាណធាតុដែលបង្កើតឡើងដោយការរលួយ។
ការពិភាក្សា៖
កាបូន-១៤ ឆ្លងកាត់ការរលួយបេតា ដែលនឺត្រុងប្រែទៅជាប្រូតុង ដោយបញ្ចេញអេឡិចត្រុង និងអង់ទីណឺទ្រីណូ។ ប្រតិកម្មរលួយគឺ៖
\[ ^{14}_{6}C \rightarrow ^{14}_{7}N + ^{0}_{-1}e + \overline{\nu}_e \]
កាបូន-១៤ ផ្លាស់ប្តូរទៅជាអាសូត-១៤។ ចំនួនម៉ាស់នៅតែដដែល ប៉ុន្តែចំនួនអាតូមកើនឡើង ១ ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរនឺត្រុងទៅជាប្រូតុង។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 3: ពាក់កណ្តាលជីវិត
សំណួរ៖ គំរូរ៉ាដុង-២២២ មានអាយុកាលពាក់កណ្តាល ៣,៨ ថ្ងៃ។ ប្រសិនបើយើងចាប់ផ្តើមជាមួយគំរូ ៨០ ក្រាម តើម៉ាស់ប៉ុន្មាននឹងនៅសល់បន្ទាប់ពី ១១,៤ ថ្ងៃ?
ការពិភាក្សា៖
រយៈពេល ១១.៤ ថ្ងៃ គឺស្មើនឹងបីដងនៃពាក់កណ្តាលជីវិតរបស់រ៉ាដុង-២២២ (១១.៤ ថ្ងៃ / ៣.៨ ថ្ងៃក្នុងមួយពាក់កណ្តាលជីវិត = ៣ ពាក់កណ្តាលជីវិត)។ បន្ទាប់ពីពាក់កណ្តាលជីវិតនីមួយៗ ពាក់កណ្តាលនៃគំរូនឹងរលួយ។ ដូច្នេះ យើងធ្វើការគណនាដូចខាងក្រោម៖
– បន្ទាប់ពី 3.8 ថ្ងៃ ម៉ាស់ដែលនៅសល់៖ \( \frac{80}{2} = 40 \) ក្រាម។
– បន្ទាប់ពី ១១.៤ ថ្ងៃ (៣ x ៣.៨ ថ្ងៃ) ម៉ាស់ដែលនៅសល់៖ \( \frac{40}{2} = 20 \) ក្រាម។
– បន្ទាប់ពី ១១.៤ ថ្ងៃ (៣ x ៣.៨ ថ្ងៃ) ម៉ាស់ដែលនៅសល់៖ \( \frac{20}{2} = 10 \) ក្រាម។
ដូច្នេះ បន្ទាប់ពី 11.4 ថ្ងៃ នៅសល់ Radon-222 ចំនួន 10 ក្រាម។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 4: ការរលួយរួមបញ្ចូលគ្នា
សំណួរ៖ នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់រលួយ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ ក្លាយជាសំណ-២០៦ ឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលរលួយជាច្រើន រួមទាំងការរលួយអាល់ហ្វា និងបេតា។ ចូរគណនាចំនួននៃការរលួយអាល់ហ្វា និងបេតាដែលកើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការនេះ។
ការពិភាក្សា៖
ដំណើរការនេះចាប់ផ្តើមពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ (លេខម៉ាស់ ២៣៨ លេខអាតូមិច ៩២) ដល់លីដ-២០៦ (លេខម៉ាស់ ២០៦ លេខអាតូមិច ៨២)។ ដើម្បីកំណត់ចំនួននៃការរលួយ យើងត្រូវស្វែងរកភាពខុសគ្នារវាងលេខម៉ាស់ និងលេខអាតូមិច៖
ការប្រែប្រួលចំនួនម៉ាស់៖ ២៣៨ – ២០៦ = ៣២ (ការរលួយអាល់ហ្វានីមួយៗកាត់បន្ថយចំនួនម៉ាស់ដោយ ៤)
ចំនួននៃការរលួយអាល់ហ្វា៖ ៣២ / ៤ = ៨
ការប្រែប្រួលចំនួនអាតូមិច៖ ៩២ – ៨២ = ១០ (ការពុកផុយអាល់ហ្វានីមួយៗធ្វើឱ្យចំនួនអាតូមិចថយចុះ ២ ខណៈពេលដែលការពុកផុយបេតាបង្កើនចំនួនអាតូមិចកើនឡើង ១)
យើងដឹងថាមានការរលួយអាល់ហ្វាចំនួន 8 (ដែលកាត់បន្ថយចំនួនអាតូមិចដោយ 16)។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការថយចុះសរុបចំនួន 10 ត្រូវការការរលួយបេតាចំនួន 6 (បង្កើនចំនួនអាតូមិចដោយ 6)។
ដូច្នេះមានការរលួយអាល់ហ្វាចំនួន ៨ និងការរលួយបេតាចំនួន ៦ នៅក្នុងការបំលែងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ ទៅជាសំណ-២០៦។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការរលួយវិទ្យុសកម្មគឺជាដំណើរការសំខាន់មួយដែលបង្ហាញពីរបៀបដែលធាតុមិនស្ថិតស្ថេរព្យាយាមធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពដោយការបញ្ចេញថាមពល។ ការយល់ដឹងអំពីគោលគំនិតនៃការរលួយអាល់ហ្វា បេតា និងហ្គាម៉ា ក៏ដូចជាការអនុវត្តពាក់កណ្តាលជីវិត គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីបាតុភូតនេះ។ ឧទាហរណ៍បញ្ហាខាងលើបង្ហាញពីរបៀបដែលគោលគំនិតទាំងនេះអាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះការគណនាការរលួយវិទ្យុសកម្ម។
តាមរយៈការសិក្សា និងការយល់ដឹងអំពីដំណើរការទាំងនេះ យើងមិនត្រឹមតែទទួលបានការយល់ដឹងកាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីលក្ខណៈរូបវន្តនៃសកលលោកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងការអនុវត្តរបស់វានៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាទំនើបដែលប្រើប្រាស់ក្នុងវិស័យផ្សេងៗផងដែរ។
