రేడియోధార్మికత – సమస్యలు మరియు పరిష్కారాలు
1. కింది పటం ఆధారంగా, రేడియోధార్మిక 13.86 గంటల పాటు క్షయం చెందిన తర్వాత క్రియాశీలత …
తెలిసినది :
అర్ధ-జీవితం (T1/2) = 6.93 గంటలు
టైమ్-లాప్స్ (t) = 13.86 గంటలు
కావలసినది: రేడియోధార్మిక చర్య
పరిష్కారం:
A రేడియోధార్మికత, λ క్షయ స్థిరాంకం, Nt = ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో క్షీణించిన తర్వాత రేడియోధార్మిక అణువుల సంఖ్య, టి1/2 = అర్ధ-జీవితకాలం
క్షయ స్థిరాంకం :
ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో క్షీణించిన తర్వాత రేడియోధార్మిక పరమాణువుల సంఖ్య:
రేడియోధార్మికత:
2. కింది పటం ఆధారంగా, రేడియోధార్మిక పదార్థం 15 నిమిషాల పాటు క్షీణించిన తర్వాత, మిగిలిన రేడియోధార్మిక పదార్థం …
పరిష్కారం:
No = రేడియోధార్మిక అణువుల ప్రారంభ మొత్తం
Nt = ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధి (t) లో క్షీణించిన తర్వాత రేడియోధార్మిక అణువుల తుది మొత్తం
t = టైమ్-లాప్స్
T 1/2 = అర్ధ-జీవితకాలం
లెక్కించు అర్ధ-జీవితం :
తెలిసినది :
No = 8 గ్రాములు
Nt = 2 గ్రాములు
t = 6 నిమిషాలు
కావలసినది: అర్ధ-జీవిత కాలం (T 1/2)
పరిష్కారం:
మిగిలిన రేడియోధార్మిక పదార్థాన్ని లెక్కించండి:
తెలిసినది :
రేడియోధార్మిక అణువుల ప్రారంభ మొత్తం (No) = 8 గ్రాములు
సమయం ముగిసిపోయింది (t) = 15 నిమిషాలు
సగం జీవితం (టి 1/2) = 3 నిమిషాలు
కావలసినది: మిగిలిన రేడియోధార్మిక పదార్థం (Nt)
పరిష్కారం:
1. ప్రశ్న: రేడియోధార్మికత అంటే ఏమిటి?
సమాధానం: రేడియోధార్మికత అనేది అస్థిరమైన పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం నుండి కణాలు లేదా శక్తి దానంతట అదే వెలువడటం.
2. ప్రశ్న: మూడు సాధారణ రకాల రేడియోధార్మిక క్షయాలను పేర్కొనండి.
సమాధానం: మూడు సాధారణ రకాలు ఆల్ఫా (α) క్షయం, బీటా (β) క్షయం మరియు గామా (γ) రేడియేషన్.
3. ప్రశ్న: ఆల్ఫా క్షయం సమయంలో ఏమి విడుదల అవుతుంది?
సమాధానం: ఆల్ఫా క్షయం సమయంలో, 2 ప్రోటాన్లు మరియు 2 న్యూట్రాన్లతో కూడిన ఒక ఆల్ఫా కణం విడుదలవుతుంది (ఇది ప్రాథమికంగా ఒక హీలియం-4 కేంద్రకం).
4. ప్రశ్న: బీటా-మైనస్ (β⁻) క్షయం సమయంలో ఒక మూలకం యొక్క పరమాణు సంఖ్య ఎలా మారుతుంది?
సమాధానం: బీటా-మైనస్ క్షయం సమయంలో, ఒక న్యూట్రాన్ ప్రోటాన్గా మారుతుంది, ఈ ప్రక్రియలో ఒక ఎలక్ట్రాన్ను విడుదల చేస్తుంది. దీనివల్ల పరమాణు సంఖ్య ఒకటి పెరుగుతుంది.
5. ప్రశ్న: గామా వికిరణం అంటే ఏమిటి?
సమాధానం: గామా వికిరణం అనేది రేడియోధార్మిక పరమాణువు నుండి వెలువడే అధిక శక్తి గల ఫోటాన్. ఇది ఎక్స్-రేల మాదిరిగానే విద్యుదయస్కాంత వికిరణం, కానీ మరింత శక్తివంతమైనది.
6. ప్రశ్న: ఇతర రకాల క్షయం తర్వాత గామా వికిరణం తరచుగా ఎందుకు విడుదల అవుతుంది?
సమాధానం: ఉత్తేజిత కేంద్రకం నుండి అదనపు శక్తిని విడుదల చేయడానికి, దానిని తిరిగి తక్కువ శక్తి స్థితికి తీసుకురావడానికి, ఇతర రకాల క్షయం తర్వాత గామా వికిరణం తరచుగా విడుదల అవుతుంది.
7. ప్రశ్న: అర్ధాయువు మరియు క్షయ స్థిరాంకం మధ్య తేడా ఏమిటి?
సమాధానం: ఒక నమూనాలోని సగం రేడియోధార్మిక పరమాణువులు క్షయం చెందడానికి పట్టే సమయాన్ని అర్ధాయువు అంటారు, కాగా క్షయ స్థిరాంకం అనేది ఒక యూనిట్ కాలంలో ఒకే పరమాణువు క్షయం చెందే సంభావ్యతను సూచిస్తుంది.
8. ప్రశ్న: వైద్యంలో రేడియో ఐసోటోపులను ఎలా ఉపయోగిస్తారు?
సమాధానం: రేడియో ఐసోటోపులను వైద్యంలో రోగ నిర్ధారణ మరియు చికిత్సా ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, టెక్నీషియం-99m ను ఇమేజింగ్లో ఉపయోగిస్తుండగా, అయోడిన్-131 ను థైరాయిడ్ రుగ్మతల చికిత్సలో ఉపయోగిస్తారు.
9. ప్రశ్న: కార్బన్-14 డేటింగ్ వెనుక ఉన్న సూత్రం ఏమిటి?
సమాధానం: సేంద్రీయ పదార్థాలలో కార్బన్-14 (ఒక రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్) మరియు కార్బన్-12 ల నిష్పత్తిని కొలవడం ఆధారంగా కార్బన్-14 డేటింగ్ చేస్తారు. కార్బన్-14 కాలక్రమేణా క్షీణిస్తుంది కాబట్టి, ఈ నిష్పత్తి నమూనా యొక్క వయస్సును సూచించగలదు.
10. ప్రశ్న: కేంద్రక చర్యల పరంగా విచ్ఛిత్తి మరియు సంలీనం మధ్య తేడా ఏమిటి?
సమాధానం: విచ్ఛిత్తి అంటే ఒక భారీ కేంద్రకం రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ చిన్న కేంద్రకాలుగా విడిపోయి, శక్తిని విడుదల చేయడం. మరోవైపు, సంలీనంలో రెండు తేలికపాటి కేంద్రకాలు కలిసి ఒక భారీ కేంద్రకంగా ఏర్పడతాయి, ఇది కూడా శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.
11. ప్రశ్న: గీగర్ కౌంటర్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
సమాధానం: గీగర్ కౌంటర్ అనేది గీగర్-ముల్లర్ ట్యూబ్లో ఉత్పత్తి అయ్యే అయనీకరణను కొలవడం ద్వారా రేడియేషన్ను గుర్తిస్తుంది. రేడియేషన్ ట్యూబ్ గుండా వెళ్ళినప్పుడు, అది లోపల ఉన్న వాయువును అయనీకరణం చేసి, కొలవగల విద్యుత్ ఉత్సర్గాన్ని కలుగజేస్తుంది.
12. ప్రశ్న: అణు రియాక్టర్లలో నియంత్రణ కడ్డీల పని ఏమిటి?
సమాధానం: నియంత్రణ కడ్డీలు న్యూట్రాన్లను శోషించుకొని, రియాక్టర్లోని అణు విచ్ఛిత్తి చర్య యొక్క రేటును నియంత్రిస్తాయి. ఈ కడ్డీల స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, చర్యను వేగవంతం చేయవచ్చు, నెమ్మదింపజేయవచ్చు లేదా పూర్తిగా ఆపివేయవచ్చు.
13. ప్రశ్న: రేడియేషన్ నుండి రక్షణ కవచంగా సీసాన్ని ఎందుకు ఉపయోగిస్తారు?
సమాధానం: సీసం సాంద్రత కలిగి ఉండి, వివిధ రకాల రేడియోధార్మిక ఉద్గారాలను, ముఖ్యంగా గామా కిరణాలను, సమర్థవంతంగా శోషించుకుని నిరోధించగలదు. తద్వారా వ్యక్తులను మరియు పరికరాలను రేడియేషన్ ప్రభావం నుండి కాపాడుతుంది.
14. ప్రశ్న: బంధన శక్తి భావనకు రేడియోధార్మికతకు సంబంధం ఏమిటి?
సమాధానం: ఒక కేంద్రకాన్ని దానిలోని ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లుగా విడగొట్టడానికి అవసరమైన శక్తిని బంధన శక్తి అంటారు. కొన్ని సందర్భాల్లో, కణాలను పునఃఅమర్చడం లేదా విడుదల చేయడం వల్ల మొత్తం బంధన శక్తి తగ్గితే, కేంద్రకం ఆ విధంగా విడిపోతుంది, ఇది రేడియోధార్మిక క్షయానికి దారితీస్తుంది.
15. ప్రశ్న: రేడియోధార్మికతను కొలవడానికి సాధారణ ప్రమాణం ఏమిటి?
సమాధానం: బెకరెల్ (Bq) అనేది ఒక సాధారణ ప్రమాణం, ఇది సెకనుకు జరిగే ఒక క్షయకరణ సంఘటనను సూచిస్తుంది.
16. ప్రశ్న: రాడాన్కు రేడియోధార్మికతకు సంబంధం ఏమిటి?
సమాధానం: రాడాన్ అనేది యురేనియం క్షయం చెందడం వల్ల ఏర్పడే ఒక సహజ రేడియోధార్మిక వాయువు. ఇది భవనాలలో పేరుకుపోతుంది మరియు దాని రేడియోధార్మికత కారణంగా ఆరోగ్యానికి ప్రమాదం కలిగిస్తుంది.
17. ప్రశ్న: అణుశక్తిలో ప్లూటోనియం-239 ఎందుకు ముఖ్యమైనది?
సమాధానం: ప్లుటోనియం-239 విచ్ఛిత్తికి గురికాగలదు మరియు దీనిని కొన్ని రకాల అణు రియాక్టర్లలో ఇంధనంగానూ, అణ్వాయుధాల ఉత్పత్తిలోనూ ఉపయోగిస్తారు.
18. ప్రశ్న: న్యూట్రాన్ యాక్టివేషన్ అంటే ఏమిటి?
సమాధానం: న్యూట్రాన్ యాక్టివేషన్ అనేది స్థిర ఐసోటోప్లు న్యూట్రాన్లను గ్రహించిన తర్వాత రేడియోధార్మికంగా మారే ప్రక్రియ. ఈ కొత్త ఐసోటోప్ తరచుగా బీటా లేదా గామా రేడియేషన్ను విడుదల చేస్తూ క్షీణిస్తుంది.
19. ప్రశ్న: జీవ ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేయడంలో ట్రేసర్లు ఎలా పనిచేస్తాయి?
సమాధానం: రేడియోధార్మిక ట్రేసర్లు అనేవి వికిరణాన్ని విడుదల చేసే ఐసోటోప్లు, ఇవి జీవ వ్యవస్థల గుండా కదులుతున్నప్పుడు వాటి కదలికలను గుర్తించవచ్చు. వాటి కదలికలను పర్యవేక్షించడం ద్వారా, పరిశోధకులు జీవక్రియ మార్గాలు లేదా రక్త ప్రవాహం వంటి ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేయగలరు.
20. ప్రశ్న: కొన్ని మూలకాలు ఇతరుల కంటే ఎందుకు ఎక్కువ రేడియోధార్మికతను కలిగి ఉంటాయి?
సమాధానం: పరమాణు కేంద్రకం యొక్క స్థిరత్వం ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సమతుల్యతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ కణాల స్థిరమైన సమతుల్యతకు దూరంగా ఉన్న కేంద్రకాలు గల మూలకాలు, మరింత స్థిరమైన స్థితికి చేరుకోవడానికి క్షయం చెందుతున్నప్పుడు, అధిక రేడియోధార్మికతను కలిగి ఉంటాయి.
