റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി - പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹാരങ്ങളും

റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി - പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹാരങ്ങളും

1. താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, 13.86 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് ക്ഷയിച്ചതിന് ശേഷമുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് പ്രവർത്തനം ...

അറിയപ്പെടുന്നത്:

അർദ്ധായുസ്സ് (T _1/2 ) = 6.93 മണിക്കൂർ

ടൈം-ലാപ്സ് (t) = 13.86 മണിക്കൂർ

ആവശ്യമുള്ളത്: റേഡിയോ ആക്ടീവ് പ്രവർത്തനം

പരിഹാരം:

A = റേഡിയോ ആക്ടീവ് പ്രവർത്തനം , λ = ശോഷണ സ്ഥിരാങ്കം , N _t = ഒരു നിശ്ചിത സമയ ഇടവേളയിൽ ശോഷണത്തിനു ശേഷമുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം , T _1/2 = അർദ്ധായുസ്സ്

ക്ഷയ സ്ഥിരാങ്കം :

ഒരു നിശ്ചിത സമയ ഇടവേളയിൽ ക്ഷയിച്ചതിനു ശേഷമുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം:

റേഡിയോ ആക്ടീവ് പ്രവർത്തനം:

2. താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥം 15 മിനിറ്റ് ക്ഷയിച്ചതിന് ശേഷം, ശേഷിക്കുന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥം ...

പരിഹാരം:

N _o = റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആറ്റങ്ങളുടെ പ്രാരംഭ അളവ്

N _t = ഒരു നിശ്ചിത സമയ ഇടവേളയിൽ ക്ഷയിച്ചതിന് ശേഷമുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആറ്റങ്ങളുടെ അന്തിമ അളവ് (t)

t = ടൈം-ലാപ്സ്

T 1/2 = അർദ്ധായുസ്സ്

അർദ്ധായുസ്സ് കണക്കാക്കുക :

അറിയപ്പെടുന്നത്:

N _o = 8 ഗ്രാം

N _t = 2 ഗ്രാം

t = 6 മിനിറ്റ്

ആവശ്യമുള്ളത്: ഹാഫ്-ലൈഫ് (T 1/2)

പരിഹാരം:

ശേഷിക്കുന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് മെറ്റീരിയൽ കണക്കാക്കുക:

അറിയപ്പെടുന്നത്:

റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആറ്റങ്ങളുടെ പ്രാരംഭ അളവ് ( _No ) = 8 ഗ്രാം

ടൈം-ലാപ്സ് (t) = 15 മിനിറ്റ്

അർദ്ധായുസ്സ് (T 1/2) = 3 മിനിറ്റ്

ആവശ്യമുള്ളത്: ശേഷിക്കുന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് മെറ്റീരിയൽ (N _t )

പരിഹാരം:

1. ചോദ്യം: റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി എന്താണ്?

ഉത്തരം: അസ്ഥിരമായ ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് കണികകളോ ഊർജ്ജമോ സ്വയമേവ പുറത്തുവിടുന്നതിനെയാണ് റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി എന്ന് പറയുന്നത്.

2. ചോദ്യം: റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിന്റെ മൂന്ന് സാധാരണ തരം പേരുകൾ പറയുക.

ഉത്തരം: ആൽഫ (α) ക്ഷയം, ബീറ്റ (β) ശോഷണം, ഗാമാ (γ) വികിരണം എന്നിവയാണ് മൂന്ന് സാധാരണ തരങ്ങൾ.

3. ചോദ്യം: ആൽഫ വിഘടന സമയത്ത് എന്താണ് പുറത്തുവിടുന്നത്?

ഉത്തരം: ആൽഫ ക്ഷയ സമയത്ത്, ഒരു ആൽഫ കണിക പുറത്തുവിടുന്നു, അതിൽ 2 പ്രോട്ടോണുകളും 2 ന്യൂട്രോണുകളും (അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു ഹീലിയം-4 ന്യൂക്ലിയസ്) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

4. ചോദ്യം: ബീറ്റാ-മൈനസ് (β⁻) ക്ഷയിക്കുമ്പോൾ ഒരു മൂലകത്തിന്റെ ആറ്റോമിക സംഖ്യ എങ്ങനെ മാറുന്നു?

ഉത്തരം: ബീറ്റാ-മൈനസ് ക്ഷയ സമയത്ത്, ഒരു ന്യൂട്രോൺ ഒരു പ്രോട്ടോണായി മാറുന്നു, ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പുറത്തുവിടുന്നു. ഇത് ആറ്റോമിക സംഖ്യയിൽ ഒന്ന് വർദ്ധനവ് വരുത്തുന്നു.

5. ചോദ്യം: ഗാമാ വികിരണം എന്താണ്?

ഉത്തരം: ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവരുന്ന ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ഫോട്ടോണാണ് ഗാമ വികിരണം. ഇത് എക്സ്-റേകൾ പോലെയാണെങ്കിലും കൂടുതൽ ഊർജ്ജസ്വലമായ വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണമാണ്.

6. ചോദ്യം: മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ക്ഷയത്തിന് ശേഷം ഗാമാ വികിരണം പലപ്പോഴും പുറത്തുവിടുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

ഉത്തരം: മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ക്ഷയത്തിന് ശേഷം, ഉത്തേജിത ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് അധിക ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നതിനായി ഗാമാ വികിരണം പലപ്പോഴും പുറത്തുവിടുന്നു, ഇത് അതിനെ താഴ്ന്ന ഊർജ്ജാവസ്ഥയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവരുന്നു.

7. ചോദ്യം: അർദ്ധായുസ്സും ശോഷണ സ്ഥിരാങ്കവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?

ഉത്തരം: ഒരു സാമ്പിളിലെ പകുതി റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആറ്റങ്ങളും ക്ഷയിക്കാൻ എടുക്കുന്ന സമയമാണ് അർദ്ധായുസ്സ്, അതേസമയം ക്ഷയ സ്ഥിരാങ്കം ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് ഒരു ആറ്റം ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യതയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

8. ചോദ്യം: വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ റേഡിയോ ഐസോടോപ്പുകൾ എങ്ങനെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?

ഉത്തരം: രോഗനിർണയത്തിനും ചികിത്സാ ആവശ്യങ്ങൾക്കും വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ റേഡിയോ ഐസോടോപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ടെക്നീഷ്യം-99m ഇമേജിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം അയഡിൻ-131 തൈറോയ്ഡ് തകരാറുകളുടെ ചികിത്സയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

9. ചോദ്യം: കാർബൺ-14 ഡേറ്റിംഗിന് പിന്നിലെ തത്വം എന്താണ്?

ഉത്തരം: കാർബൺ-14 ഡേറ്റിംഗ് എന്നത് ജൈവവസ്തുക്കളിലെ കാർബൺ-14 (ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പ്) യും കാർബൺ-12 യും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം അളക്കുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. കാലക്രമേണ കാർബൺ-14 ക്ഷയിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ അനുപാതം സാമ്പിളിന്റെ പഴക്കത്തെ സൂചിപ്പിക്കാം.

10. ചോദ്യം: ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ വിഭജനവും സംയോജനവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?

ഉത്തരം: ഒരു ഭാരമേറിയ ന്യൂക്ലിയസ് രണ്ടോ അതിലധികമോ ചെറിയ ന്യൂക്ലിയസുകളായി വിഭജിച്ച് ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ഫിഷൻ. മറുവശത്ത്, ഫ്യൂഷൻ എന്നത് രണ്ട് പ്രകാശ ന്യൂക്ലിയസുകൾ സംയോജിപ്പിച്ച് ഭാരമേറിയ ഒന്ന് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതും ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നതും ആണ്.

11. ചോദ്യം: ഒരു ഗീഗർ കൗണ്ടർ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ഉത്തരം: ഒരു ഗീഗർ-മുള്ളർ ട്യൂബിൽ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന അയോണൈസേഷൻ അളക്കുന്നതിലൂടെ ഒരു ഗീഗർ കൗണ്ടർ വികിരണം കണ്ടെത്തുന്നു. വികിരണം ട്യൂബിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, അത് ഉള്ളിലെ വാതകത്തെ അയോണൈസ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് അളക്കാവുന്ന വൈദ്യുത ഡിസ്ചാർജ് ഉണ്ടാക്കുന്നു.

12. ചോദ്യം: ആണവ റിയാക്ടറുകളിലെ നിയന്ത്രണ ദണ്ഡുകളുടെ ധർമ്മം എന്താണ്?

ഉത്തരം: കൺട്രോൾ ദണ്ഡുകൾ ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്ത്, ഒരു റിയാക്ടറിലെ ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ നിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഈ ദണ്ഡുകളുടെ സ്ഥാനം ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, പ്രതിപ്രവർത്തനം വേഗത്തിലാക്കാനോ, മന്ദഗതിയിലാക്കാനോ, അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായും നിർത്താനോ കഴിയും.

13. ചോദ്യം: റേഡിയേഷനിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവായി ലെഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

ഉത്തരം: ലെഡ് സാന്ദ്രമാണ്, വിവിധ തരം റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഉദ്‌വമനങ്ങളെ, പ്രത്യേകിച്ച് ഗാമാ കിരണങ്ങളെ ഫലപ്രദമായി ആഗിരണം ചെയ്യാനും തടയാനും ഇതിന് കഴിയും, ഇത് വ്യക്തികളെയും ഉപകരണങ്ങളെയും വികിരണ എക്സ്പോഷറിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു.

14. ചോദ്യം: ബന്ധന ഊർജ്ജം എന്ന ആശയം റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റിയുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു?

ഉത്തരം: ഒരു ന്യൂക്ലിയസിനെ അതിന്റെ ഘടകമായ പ്രോട്ടോണുകളിലേക്കും ന്യൂട്രോണുകളിലേക്കും വിഘടിപ്പിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജമാണ് ബന്ധന ഊർജ്ജം. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, കണികകളെ പുനഃക്രമീകരിക്കുകയോ പുറത്തുവിടുകയോ ചെയ്യുന്നത് മൊത്തം ബന്ധന ഊർജ്ജം കുറയ്ക്കുകയാണെങ്കിൽ, ന്യൂക്ലിയസ് അങ്ങനെ ചെയ്യും, ഇത് റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിലേക്ക് നയിക്കും.

15. ചോദ്യം: റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പൊതു യൂണിറ്റ് എന്താണ്?

ഉത്തരം: ബെക്വറൽ (Bq) ഒരു പൊതു യൂണിറ്റാണ്, ഇത് സെക്കൻഡിൽ ഒരു ക്ഷയ സംഭവത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

16. ചോദ്യം: റാഡോൺ റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റിയുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു?

ഉത്തരം: യുറേനിയത്തിന്റെ ജീർണ്ണതഫലമായി രൂപം കൊള്ളുന്ന, സ്വാഭാവികമായി ഉണ്ടാകുന്ന ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകമാണ് റാഡോൺ. അതിന്റെ റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി കാരണം ഇത് കെട്ടിടങ്ങളിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുകയും ആരോഗ്യത്തിന് അപകടമുണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും.

17. ചോദ്യം: ആണവോർജ്ജത്തിൽ പ്ലൂട്ടോണിയം-239 പ്രധാനമായിരിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

ഉത്തരം: പ്ലൂട്ടോണിയം-239 വിഘടനത്തിന് വിധേയമാകാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ചിലതരം ആണവ റിയാക്ടറുകളിലും ആണവായുധങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിലും ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

18. ചോദ്യം: ന്യൂട്രോൺ ആക്ടിവേഷൻ എന്താണ്?

ഉത്തരം: ന്യൂട്രോണുകളെ പിടിച്ചെടുത്ത ശേഷം സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ്പുകൾ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആകുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ന്യൂട്രോൺ സജീവമാക്കൽ. പുതിയ ഐസോടോപ്പ് പലപ്പോഴും ബീറ്റാ അല്ലെങ്കിൽ ഗാമാ വികിരണം പുറപ്പെടുവിച്ച് ക്ഷയിക്കുന്നു.

19. ചോദ്യം: ജൈവ പ്രക്രിയകളെ പഠിക്കുന്നതിൽ ട്രേസറുകൾ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ഉത്തരം: റേഡിയോ ആക്ടീവ് ട്രേസറുകൾ വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഐസോടോപ്പുകളാണ്, അവ ജൈവ സംവിധാനങ്ങളിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ അവയെ ട്രാക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയും. അവയുടെ ചലനം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലൂടെ, ഗവേഷകർക്ക് ഉപാപചയ പാതകൾ അല്ലെങ്കിൽ രക്തപ്രവാഹം പോലുള്ള പ്രക്രിയകൾ പഠിക്കാൻ കഴിയും.

20. ചോദ്യം: ചില മൂലകങ്ങൾ മറ്റുള്ളവയേക്കാൾ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആയിരിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

ഉത്തരം: ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിന്റെ സ്ഥിരത പ്രോട്ടോണുകളുടെയും ന്യൂട്രോണുകളുടെയും സന്തുലിതാവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ കണങ്ങളുടെ സ്ഥിരതയുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയുള്ള ന്യൂക്ലിയസുകളുള്ള മൂലകങ്ങൾ കൂടുതൽ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആയി മാറുന്നു, കാരണം അവ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള അവസ്ഥയിലേക്ക് ക്ഷയിക്കുന്നു.