একটি তেজষ্ক্রিয় মৌলের তেজষ্ক্রিয়তা পাঁচ দিনে 96.875% কমেছে। মৌলটির অর্ধায়ু কত ঘন্টা?
SUSTUnit-BSet-3পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্রপরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞানতেজস্ক্রিয়তা ও ক্ষয়ের সূত্র (Topic Practice)SUST - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
C.
24
Explanation: Hints: \(N = N_0 e^{-\lambda t}\)
Solve: অবশিষ্ট অংশ = \(100 - 96.875 = 3.125\)
\(N = N_0 e^{-\lambda t} \implies \ln\left(\frac{N}{N_0}\right) = -\lambda t \implies -\lambda t = \ln\left(\frac{3.125}{100}\right)\)
\(\implies -\lambda \times 5 = -3.4657 \implies \lambda = \frac{3.4657}{5} \implies \lambda = 0.693\)
\(\therefore T_{\frac{1}{2}} = \frac{0.693}{\lambda} = \frac{0.693}{0.693} = 1 \, দিন = 24 \, ঘন্টা\)
Ans. (C)
ব্যাখ্যা: কোনো তেজস্ক্রিয় পদার্থের প্রাথমিক বা উপস্থিত অক্ষত পরমাণুগুলোর অর্ধেকে পরিণত হতে যে সময় লাগে তাকে অর্ধায়ু বা অর্ধপায়ু বলে।
\(\therefore T_{\frac{1}{2}} = \frac{0.693}{\lambda}\)
Another Explanation (5): ```html
একটি তেজস্ক্রিয় মৌলের তেজস্ক্রিয়তা \( 5 \) দিনে \( 96.875\% \) কমে যাওয়া মানে \( 100\% - 96.875\% = 3.125\% \) অবশিষ্ট আছে। 🤔
ধরি, মৌলটির প্রাথমিক পরিমাণ \( N_0 \)। \( t \) সময় পর অবশিষ্ট পরিমাণ \( N \)। তাহলে,
\[ N = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T_{1/2}}} \]
যেখানে, \( T_{1/2} \) হলো অর্ধায়ু। ⏳
এখানে, \( N = 3.125\% \text{ of } N_0 = 0.03125 N_0 \) এবং \( t = 5 \text{ days} = 5 \times 24 = 120 \text{ hours} \)। 🗓️
তাহলে,
\[ 0.03125 N_0 = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{120}{T_{1/2}}} \]
\[ 0.03125 = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{120}{T_{1/2}}} \]
আমরা জানি, \( 0.03125 = \frac{1}{32} = \left(\frac{1}{2}\right)^5 \)
সুতরাং,
\[ \left(\frac{1}{2}\right)^5 = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{120}{T_{1/2}}} \]
ঘাত তুলনা করে পাই,
\[ 5 = \frac{120}{T_{1/2}} \]
\[ T_{1/2} = \frac{120}{5} = 24 \text{ hours} \]
অতএব, মৌলটির অর্ধায়ু \( 24 \) ঘন্টা। 🎉
```