فیوژن ری ایکشنز، ایٹم بائنڈنگ انرجی پر فزکس کے سوال کی مثال

فیوژن ری ایکشنز اور ایٹم بائنڈنگ انرجی پر نیوکلیئر فزکس کے سوالات کی 9 مثالیں۔

1. درج ذیل جوہری فیوژن رد عمل کا مشاہدہ کریں:
₁H² + ₁H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ + ای
اگر بڑے پیمانے پر ₁H² = 2,014 amu، ماس ₁H³ = 3,016 amu، α پارٹیکل کا ماس = 4,0026 amu اور نیوٹران کا ماس = 1,0084 amu، پھر پیدا ہونے والی توانائی ہے…. (1 amu 931 MeV کے برابر ہے)
A. 18,62 MeV
B. 17,69 MeV
C. 16,76 MeV
D. 15,73 MeV
E. 14,89 MeV
بحث
ری ایکٹنٹس اور مصنوعات کا ماس:
ری ایکٹنٹ کا ماس (m_{ری ایکٹنٹ}) = 2,014 sma + 3,016 sma = 5,03 sma
پروڈکٹ ماس (m_پروڈکٹ) = 4,0026 sma + 1,0084 sma = 5,011 sma
رد عمل کے دوران بڑے پیمانے پر کھو گیا:
Δm = m_{ری ایکٹنٹ} -. م_پروڈکٹ
Δm = 5,03 sma - 5,011 sma
Δm = 0,019 sma
فیوژن ری ایکشن میں ضائع ہونے والا ماس 0,019 amu ہے۔
1 amu توانائی کے 931 MeV کے برابر ہے۔ 0,019 amu 0,019 x 931 MeV = 17,689 MeV = 17,69 MeV کے برابر ہے۔
صحیح جواب ہے B۔

2. درج ذیل جوہری ردعمل پر توجہ دیں!
₆C¹³ + ₁H² → ₆C¹⁴ + ₁H¹ + توانائی
اگر نیوکلئس کا ماس معلوم ہو:
₆C¹³ = 13,0033 sma
₁H² = 2,0141 sma
₆C¹⁴ = 14,0030 sma
₁H¹ = 1,0078 sma
اگر 1 amu کا ماس 931 MeV کی توانائی کے برابر ہے، تو جوہری رد عمل میں ہونے والی توانائی ہے...
A. 5.5860 MeV
B. 6.1446 MeV
C. 6.1412 MeV
D. 6.2320 MeV
E. 6.2377 MeV
بحث
ری ایکٹنٹس اور مصنوعات کا ماس:
ری ایکٹنٹ کا ماس (m_{ری ایکٹنٹ}) = 13,0033 sma + 2,0141 sma = 15,0174 sma
پروڈکٹ ماس (m_پروڈکٹ) = 14,0030 sma + 1,0078 sma = 15,0108 sma
رد عمل کے دوران بڑے پیمانے پر کھو گیا:
Δm = ری ایکٹنٹ - ایم پروڈکٹ
Δm = 15,0174 sma - 15,0108 sma
Δm = 0,0066 sma
جوہری رد عمل میں ضائع ہونے والی کمیت 0,0066 amu ہے۔
1 amu توانائی کے 931 MeV کے برابر ہے۔ 0,0066 amu 0,0066 x 931 MeV = 6,1446 MeV توانائی کے برابر ہے۔
صحیح جواب ہے B۔

3. درج ذیل فیوژن ردعمل پر توجہ دیں!
معلوم ہوا ہے کہ:
Massa ₁H¹ = 1,0078 sma
Massa ₁d² = 2,01410 sma
ماس = 0,00055 amu
1 amu = 931 MeV
فیوژن ری ایکشن میں E (توانائی پیدا ہونے والی) کی قدر ہے…

A. 0,44 MeV
B. 0,88 MeV
C. 0,98 MeV
D. 1,02 MeV
E. 1,47 MeV

بحث

ری ایکٹنٹس اور مصنوعات کا ماس :
ری ایکٹنٹ کا ماس (m_{ری ایکٹنٹ}) = 1,0078 sma + 1,0078 sma = 2,0156 sma
پروڈکٹ ماس (m_پروڈکٹ) = 2,01410 sma + 0,00055 sma = 2,01465 sma
ردعمل کے دوران بڑے پیمانے پر کھو دیا :
Δm = m_{ری ایکٹنٹ} -. م_پروڈکٹ
Δm = 2,01560 sma - 2,01465 sma
Δm = 0,00095 sma
فیوژن ری ایکشن میں ضائع ہونے والا ماس 0,00095 amu ہے۔

1 sma کے برابر ہے۔ توانائی زیادہ سے زیادہ 931 MeV۔ 0,00095 amu 0,00095 x 931 MeV = 0,88445 MeV کی توانائی کے برابر ہے۔
صحیح جواب ہے B۔

معلومات :
امو = ایٹمی ماس یونٹ
MeV = میگا الیکٹران وولٹ (توانائی کی اکائی)۔

4. ₄ Be ⁹ = 9,0121 amu، پروٹون ماس = 1,0078 amu اور نیوٹران ماس = 1,0086 amu۔ اگر 1 amu 931 MeV کی توانائی کے برابر ہے، تو ₄ Be ⁹ ایٹم کی بائنڈنگ انرجی ہے…

A. 51,39 MeV
B. 57,82 MeV
C. 62,10 MeV
D. 90,12 MeV
E. 90,74 MeV

بحث
ایٹم کی کمیت ایٹم کو بنانے والے پروٹان، نیوٹران اور الیکٹران کے مشترکہ کمیت کے برابر نہیں ہے۔ جب پروٹون، نیوٹران، اور الیکٹران ایک ایٹم بنانے کے لیے رد عمل ظاہر کرتے ہیں، تو نتیجے میں آنے والے ایٹم کی کمیت پروٹان، الیکٹران اور نیوٹران کے تمام بڑے پیمانے پر جو ایٹم کو بناتی ہے، سے کم ہوتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کچھ بڑے پیمانے پر کھو گیا ہے۔ کھویا ہوا ماس ایٹم کی تشکیل کے عمل کے دوران جاری ہونے والی توانائی کے برابر ہے۔ اس کے برعکس، یہ ایٹم کو توڑنے کے لیے ایٹم کی تشکیل کے عمل کے دوران جاری ہونے والی توانائی کے برابر توانائی لیتا ہے جب تک کہ ایٹم کو بنانے والے پروٹون، نیوٹران اور الیکٹران ایک دوسرے سے الگ نہ ہو جائیں۔ توانائی کی یہ مقدار برابر ہے۔ جوہری پابند توانائی.

معلوم ہوتا ہے۔ :
پروٹون کی تعداد = 4
نیوٹران کی تعداد = 9 - 4 = 5
کور ماس ₄Be⁹ = 9,0121 sma
پروٹون ماس = 1,0078 amu
نیوٹران ماس = 1,0086 amu
1 amu 931 MeV کی توانائی کے برابر ہے۔
پوچھا : جوہری پابند توانائی ₄Be⁹
جواب :

پروٹان اور نیوٹران کا ماس :
تمام پروٹونوں کا ماس = 4 x 1,0078 amu = 4,0312 amu
تمام نیوٹران کی کمیت = 5 x 1,0086 amu = 5,043 amu  
پروٹون اور نیوٹران کا ماس = 4,0312 amu + 5,043 amu = 9,0742 amu
بڑے پیمانے پر غائب :
پروٹان اور نیوٹران کا ماس - نیوکلئس کا ماس = 9,0742 amu - 9,0121 amu = 0,0621 amu
جاری کردہ توانائی = جوہری پابند توانائی :
0,0621 amu x 931 MeV = 57,82 MeV
صحیح جواب ہے B۔

تفصیل: sma = ایٹمی ماس یونٹ، sMeV = میگا الیکٹران وولٹ (انرجی یونٹ)

_{5. ایک یورینیم 92} U ²³⁸ ایٹم نیوکلئس = 238,0508 amu۔ پروٹون ماس (m _p ) = 1,0078 amu۔ نیوٹران ماس (m _n ) = 1.0086 amu۔ (1 amu = 931 MeV) پھر یورینیم ₉₂ U ²³⁸ ایٹم کی پابند توانائی ہے…

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

بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
پروٹون کی تعداد = 92
نیوٹران کی تعداد = 238 - 92 = 146
کور ماس = 238,0508 amu
پروٹون ماس = 1,0078 amu
نیوٹران ماس = 1.0086 amu
پوچھا : جوہری پابند توانائی ₄Be⁹
جواب :
پروٹان اور نیوٹران کا ماس :
تمام پروٹونوں کا ماس = 92 x 1,0078 amu = 92,7176 amu
تمام نیوٹران کی کمیت = 146 x 1,0086 amu = 147,2556 amu 
پروٹون اور نیوٹران کا ماس = 92,7176 amu + 147,2556 amu = 239,9732 sma
بڑے پیمانے پر غائب :
پروٹان اور نیوٹران کا ماس - نیوکلئس کا ماس = 239,9732 amu - 238,0508 amu = 1,9224 amu
جاری کردہ توانائی = جوہری پابند توانائی :
1,9224 amu x 931 MeV = 1789,75 MeV
درست جواب E ہے۔

6. زندگی میں ریڈیوآئسوٹوپس کے فوائد میں شامل ہیں:
(1) پائپ لیک کے ٹریسر کے طور پر
(2) جراحی کے آلات کے متبادل کے طور پر
(3) فوڈ پریزرویٹوز
(4) کھانا جلدی گرم کرتا ہے۔
صحیح بیان ہے…
A. (1)، (2) اور (3)
B. (1)، (2) اور (4)
C. (2)، (3) اور (4)
D. (1) اور (3)
E. (2) اور (4)
بحث
درست جواب ہے D.

7. درج ذیل بیانات:
(1) تابکاری تھراپی
(2) مٹی کے پانی کے مواد کی پیمائش
(3) بطور ٹریسر
(4) فوسلز کی عمر کا تعین کریں۔
صحت کے شعبے میں ریڈیوآئسوٹوپس کا استعمال...
A. (1)۔ (2)، (3) اور (4)
B. (1)، (2) اور (3)
C. (1) اور (3)
D. (2) اور (4)
E. (4)
بحث
درست جواب C ہے۔

8. ریڈیوآئسوٹوپ C-14 کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے….
A. تائرواڈ گلٹی کے کام کا پتہ لگانا
B. دل کے کام کی تاثیر کو جاننا
C. کینسر کے خلیات کو مار ڈالتے ہیں۔
D. سرامک جعل سازی کا پتہ لگانا
E. فوسلز کی عمر کا تعین کرنا
بحث
درست جواب E ہے۔

9. ریڈیوآئسوٹوپ آیوڈین-131 انسانوں کے ذریعہ استعمال کیا جاتا ہے….
A. تھائیرائیڈ غدود کا پتہ لگانا
B. ہڈیوں کی بیماری کا پتہ لگانا
C. کینسر کے خلیات کو مار ڈالتے ہیں۔
D. فوسلز کی عمر کا تعین کرنا
E. مواد کو نقصان پہنچائے بغیر معائنہ کرنا
بحث
صحیح جواب ہے A۔

سوال کا ذریعہ:

سینئر ہائی اسکول/ووکیشنل ہائی اسکول کے لیے قومی امتحانی طبیعیات کے سوالات