సంలీన చర్యల కేంద్రమైన పరమాణు బంధన శక్తిపై భౌతిక శాస్త్ర ప్రశ్నకి ఉదాహరణ

సంలీన చర్యలు మరియు పరమాణు బంధన శక్తిపై అణు భౌతిక శాస్త్ర ప్రశ్నలకు 9 ఉదాహరణలు

1. కింది కేంద్రక సంలీన చర్యను గమనించండి:
₁H² + ₁H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ మరియు
ద్రవ్యరాశి అయితే ₁H² = 2,014 amu, ద్రవ్యరాశి ₁H³ = 3,016 amu, α కణం యొక్క ద్రవ్యరాశి = 4,0026 amu మరియు న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి = 1,0084 amu అయితే, ఉత్పత్తి అయ్యే శక్తి…. (1 amu 931 MeV కి సమానం)
ఎ. 18,62 MeV
బి. 17,69 MeV
C. 16,76 MeV
D. 15,73 MeV
E. 14,89 MeV
చర్చ
క్రియాజనకాల మరియు క్రియాఫలాల ద్రవ్యరాశి:
ప్రతిచర్యకారి ద్రవ్యరాశి (m_{ప్రతిచర్యలు}) = 2,014 sma + 3,016 sma = 5,03 sma
ఉత్పత్తి ద్రవ్యరాశి (మీ)_{ఉత్పత్తి}) = 4,0026 sma + 1,0084 sma = 5,011 sma
చర్య సమయంలో కోల్పోయిన ద్రవ్యరాశి:
Δm = m_{ప్రతిచర్యలు} - మ_{ఉత్పత్తి}
Δm = 5,03 sma – 5,011 sma
Δm = 0,019 sma
సంలీన చర్యలో నష్టపోయే ద్రవ్యరాశి 0,019 amu.
1 amu 931 MeV శక్తికి సమానం. 0,019 amu అనేది 0,019 x 931 MeV = 17,689 MeV = 17,69 MeV కి సమానం.
సరైన సమాధానం బి.

2. కింది అణు చర్యలను గమనించండి!
₆C¹³ + ₁H² → ₆C¹⁴ + ₁H¹ + శక్తి
కేంద్రకం యొక్క ద్రవ్యరాశి తెలిస్తే:
₆C¹³ = 13,0033 sma
₁H² = 2,0141 sma
₆C¹⁴ = 14,0030 sma
₁H¹ = 1,0078 sma
ఒకవేళ 1 amu ద్రవ్యరాశి 931 MeV శక్తికి సమానమైతే, అప్పుడు కేంద్రక చర్యలో వెలువడే శక్తి...
ఎ. 5.5860 MeV
బి. 6.1446 MeV
C. 6.1412 MeV
D. 6.2320 MeV
E. 6.2377 MeV
చర్చ
క్రియాజనకాల మరియు క్రియాఫలాల ద్రవ్యరాశి:
ప్రతిచర్యకారి ద్రవ్యరాశి (m_{ప్రతిచర్యలు}) = 13,0033 sma + 2,0141 sma = 15,0174 sma
ఉత్పత్తి ద్రవ్యరాశి (మీ)_{ఉత్పత్తి}) = 14,0030 sma + 1,0078 sma = 15,0108 sma
చర్య సమయంలో కోల్పోయిన ద్రవ్యరాశి:
Δm = క్రియాజనకం – ఉత్పత్తి
Δm = 15,0174 sma – 15,0108 sma
Δm = 0,0066 sma
కేంద్రక చర్యలో కోల్పోయిన ద్రవ్యరాశి 0,0066 amu.
1 amu 931 MeV శక్తికి సమానం. 0,0066 amu 0,0066 x 931 MeV = 6,1446 MeV శక్తికి సమానం.
సరైన సమాధానం బి.

3. కింది సంలీన చర్యను గమనించండి!
ఇది తెలిసిన విషయమే:
మాసా ₁H¹ = 1,0078 sma
మాసా ₁d² = 2,01410 sma
ద్రవ్యరాశి = 0,00055 amu
1 amu = 931 MeV
సంలీన చర్యలో E (ఉత్పత్తి అయ్యే శక్తి) విలువ…

ఎ. 0,44 MeV
బి. 0,88 MeV
C. 0,98 MeV
D. 1,02 MeV
E. 1,47 MeV

చర్చ

ప్రతిచర్యకారులు మరియు ఉత్పత్తుల ద్రవ్యరాశి :
ప్రతిచర్యకారి ద్రవ్యరాశి (m_{ప్రతిచర్యలు}) = 1,0078 sma + 1,0078 sma = 2,0156 sma
ఉత్పత్తి ద్రవ్యరాశి (మీ)_{ఉత్పత్తి}) = 2,01410 sma + 0,00055 sma = 2,01465 sma
చర్య సమయంలో ద్రవ్యరాశి నష్టం :
Δm = m_{ప్రతిచర్యలు} - మ_{ఉత్పత్తి}
Δm = 2,01560 sma – 2,01465 sma
Δm = 0,00095 sma
సంలీన చర్యలో నష్టపోయే ద్రవ్యరాశి 0,00095 amu.

1 sma దీనికి సమానం శక్తి 931 MeV వరకు. 0,00095 amu అనేది 0,00095 x 931 MeV = 0,88445 MeV శక్తికి సమానం.
సరైన సమాధానం బి.

సమాచారం :
Amu = పరమాణు ద్రవ్యరాశి ప్రమాణం
MeV = మెగా ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్ (శక్తి ప్రమాణం).

4. కోర్ ద్రవ్యరాశి ₄Be⁹ = 9,0121 amu, ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి = 1,0078 amu మరియు న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి 1,0086 amu. 1 amu 931 MeV శక్తికి సమానమైతే, పరమాణు బంధన శక్తి ₄Be⁹ ఉంది…

ఎ. 51,39 MeV
బి. 57,82 MeV
C. 62,10 MeV
D. 90,12 MeV
E. 90,74 MeV

చర్చ
ఒక పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, ఆ పరమాణువును తయారుచేసే ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల మొత్తం ద్రవ్యరాశికి సమానం కాదు. ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు చర్య జరిపి ఒక పరమాణువును ఏర్పరిచినప్పుడు, ఫలితంగా ఏర్పడిన పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, ఆ పరమాణువును తయారుచేసే ప్రోటాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల అన్ని ద్రవ్యరాశుల మొత్తం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. దీనికి కారణం కొంత ద్రవ్యరాశి నష్టపోవడమే. ఈ నష్టపోయిన ద్రవ్యరాశి, పరమాణువు ఏర్పడే ప్రక్రియలో విడుదలైన శక్తికి సమానం. దీనికి విరుద్ధంగా, పరమాణువును తయారుచేసే ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు ఒకదాని నుండి మరొకటి వేరుపడే వరకు ఆ పరమాణువును విడగొట్టడానికి, పరమాణువు ఏర్పడే ప్రక్రియలో విడుదలైన శక్తికి సమానమైన శక్తి అవసరం అవుతుంది. ఈ శక్తి పరిమాణం దీనికి సమానం పరమాణు బంధన శక్తి.

ఇది తెలిసినది :
ప్రోటాన్ల సంఖ్య = 4
న్యూట్రాన్ల సంఖ్య = 9 – 4 = 5
కోర్ ద్రవ్యరాశి ₄Be⁹ = 9,0121 sma
ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి = 1,0078 amu
న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి = 1,0086 amu
1 amu అనేది 931 MeV శక్తికి సమానం.
అడిగారు : పరమాణు బంధన శక్తి ₄Be⁹
జవాబ్ :

ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల ద్రవ్యరాశి :
అన్ని ప్రోటాన్‌ల ద్రవ్యరాశి = 4 x 1,0078 amu = 4,0312 amu
అన్ని న్యూట్రాన్‌ల ద్రవ్యరాశి = 5 x 1,0086 amu = 5,043 amu  
ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి = 4,0312 amu + 5,043 amu = 9,0742 amu
మాస్ మిస్సింగ్ :
ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల ద్రవ్యరాశి – కేంద్రకం ద్రవ్యరాశి = 9,0742 amu – 9,0121 amu = 0,0621 amu
విడుదలైన శక్తి = పరమాణు బంధన శక్తి :
0,0621 amu x 931 MeV = 57,82 MeV
సరైన సమాధానం బి.

వివరణ: sma = పరమాణు ద్రవ్యరాశి ప్రమాణం, sMeV = మెగా ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్ (శక్తి ప్రమాణం)

5. యురేనియం పరమాణు కేంద్రకం ₉₂U²³⁸ = 238,0508 amu. ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి (m_p) = 1,0078 amu. న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి (m_n) = 1.0086 sma. (1 sma = 931 MeV) అప్పుడు యురేనియం పరమాణువు యొక్క బంధన శక్తి ₉₂U²³⁸ ఉంది…

ఎ. 9271,76 MeV
బి. 2830,50 MeV
C. 2399,73 MeV
D. 1922,24 MeV
E. 1789,75 MeV

చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ప్రోటాన్ల సంఖ్య = 92
న్యూట్రాన్ల సంఖ్య = 238 – 92 = 146
కోర్ ద్రవ్యరాశి = 238,0508 amu
ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి = 1,0078 amu
న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి = 1.0086 amu
అడిగారు : పరమాణు బంధన శక్తి ₄Be⁹
జవాబ్ :
ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల ద్రవ్యరాశి :
అన్ని ప్రోటాన్‌ల ద్రవ్యరాశి = 92 x 1,0078 amu = 92,7176 amu
అన్ని న్యూట్రాన్‌ల ద్రవ్యరాశి = 146 x 1,0086 amu = 147,2556 amu 
ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి = 92,7176 amu + 147,2556 amu = 239,9732 sma
మాస్ మిస్సింగ్ :
ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల ద్రవ్యరాశి – కేంద్రకం ద్రవ్యరాశి = 239,9732 amu – 238,0508 amu = 1,9224 amu
విడుదలైన శక్తి = పరమాణు బంధన శక్తి :
1,9224 amu x 931 MeV = 1789,75 MeV
సరైన సమాధానం E.

6. జీవితంలో రేడియో ఐసోటోపుల వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు:
(1) పైపు లీక్‌లను గుర్తించే సాధనంగా
(2) శస్త్రచికిత్స పరికరాలకు ప్రత్యామ్నాయంగా
(3) ఆహార సంరక్షణకారులు
(4) ఆహారాన్ని త్వరగా వేడి చేస్తుంది
సరైన వాక్యం ఇది…
ఎ. (1), (2) మరియు (3)
బి. (1), (2) మరియు (4)
సి. (2), (3) మరియు (4)
D. (1) మరియు (3)
E. (2) మరియు (4)
చర్చ
సరైన సమాధానం D.

7. కింది ప్రకటనలు:
(1) రేడియేషన్ థెరపీ
(2) నేల నీటి పరిమాణాన్ని కొలవండి
(3) ట్రేసర్‌గా
(4) శిలాజాల వయస్సును నిర్ణయించండి
ఆరోగ్య రంగంలో రేడియో ఐసోటోపుల వాడకం...
ఎ. (1). (2), (3) మరియు (4)
బి. (1), (2) మరియు (3)
సి. (1) మరియు (3)
D. (2) మరియు (4)
ఇ. (4)
చర్చ
సరైన సమాధానం C.

8. రేడియో ఐసోటోప్ C-14 ను దీనికోసం ఉపయోగించవచ్చు….
ఎ. థైరాయిడ్ గ్రంథి పనితీరును గుర్తించడం
బి. గుండె పనితీరు యొక్క సామర్థ్యాన్ని తెలుసుకోవడం
సి. క్యాన్సర్ కణాలను చంపడం
D. సిరామిక్ నకిలీలను గుర్తించడం
E. శిలాజాల వయస్సును నిర్ధారించడం
చర్చ
సరైన సమాధానం E.

9. రేడియో ఐసోటోప్ అయోడిన్-131 ను మానవులు దీనికోసం ఉపయోగిస్తారు….
ఎ. థైరాయిడ్ గ్రంధులను గుర్తించడం
బి. ఎముక వ్యాధిని గుర్తించడం
సి. క్యాన్సర్ కణాలను చంపడం
D. శిలాజాల వయస్సును నిర్ధారించడం
E. వస్తువులను పాడుచేయకుండా తనిఖీ చేయడం
చర్చ
సరైన సమాధానం A.

ప్రశ్న మూలం:

సీనియర్ హైస్కూల్/వొకేషనల్ హైస్కూల్ విద్యార్థుల కోసం జాతీయ భౌతికశాస్త్ర పరీక్ష ప్రశ్నలు