ડ્યુટેરોન એ ન્યુટ્રોન અને પ્રોટોનનું બંધિત અવસ્થા છે જેની બંધન ઉર્જા $B = 2.2 \, MeV$ છે. $E$ ઉર્જા ધરાવતા $\gamma$-કિરણને ડ્યુટેરોન ન્યુક્લિયસ પર આપાત કરવામાં આવે છે જેથી તેને (ન્યુટ્રોન + પ્રોટોન) માં તોડી શકાય,જેથી $n$ અને $p$ આપાત $\gamma$-કિરણની દિશામાં ગતિ કરે. જો $E = B$ હોય,તો દર્શાવો કે આ શક્ય નથી. તેથી,આ પ્રક્રિયા થવા માટે $E$ એ $B$ કરતા કેટલું વધારે હોવું જોઈએ તેની ગણતરી કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ધારો કે ડ્યુટેરોન ન્યુક્લિયસ સ્થિર છે. જ્યારે $E$ ઉર્જાનું $\gamma$-કિરણ તેના પર આપાત થાય છે,ત્યારે ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ: $E = B + K_p + K_n$,જ્યાં $K_p$ અને $K_n$ એ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની ગતિ ઉર્જા છે.
રેખીય વેગમાનના સંરક્ષણ મુજબ,ફોટોનનું વેગમાન પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનના વેગમાનના સરવાળા જેટલું હોવું જોઈએ: $p_{\gamma} = p_p + p_n$. ફોટોનનું વેગમાન $p_{\gamma} = E/c$ હોવાથી,$p_p + p_n = E/c$ મળે છે.
જો $E = B$ હોય,તો $K_p + K_n = 0$ થાય. ગતિ ઉર્જા ઋણ હોઈ શકતી નથી,તેથી $K_p = 0$ અને $K_n = 0$ થાય,જેનો અર્થ છે કે $p_p = 0$ અને $p_n = 0$. જોકે,આ વેગમાન સંરક્ષણના સમીકરણ $p_p + p_n = E/c$ સાથે વિરોધાભાસ ધરાવે છે,કારણ કે $E/c \neq 0$. આમ,$E = B$ શક્ય નથી.
આ પ્રક્રિયા થવા માટે,$E > B$ હોવું જોઈએ. ધારો કે $E = B + \Delta E$. ગતિ ઉર્જા $K_p = p_p^2 / 2m$ અને $K_n = p_n^2 / 2m$ છે. જરૂરી ઉર્જા ન્યૂનતમ કરવા માટે,આપણે ધારીએ છીએ કે કણો સમાન વેગ સાથે ગતિ કરે છે,તેથી $p_p = p_n = p/2$. પછી $p = E/c$,તેથી $p_p = p_n = E/2c$.
ઉર્જા સમીકરણમાં મૂકતા: $E - B = (E/2c)^2 / 2m + (E/2c)^2 / 2m = E^2 / 4mc^2$.
$E \approx B$ હોવાથી,$\Delta E \approx B^2 / 4mc^2$ મળે છે.

Explore More

Similar Questions

સ્થાયી ન્યુક્લિયસ માટે ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઊર્જા વિરુદ્ધ દળ ક્રમાંકનો આલેખ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. કયો વક્ર સાચો છે?

જો $N^{14}$ ની બંધન ઉર્જા $7.5 \text{ MeV}$ પ્રતિ ન્યુક્લિયોન હોય અને $N^{15}$ ની બંધન ઉર્જા $7.7 \text{ MeV}$ પ્રતિ ન્યુક્લિયોન હોય, તો $N^{15}$ માંથી એક ન્યુટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા કેટલી હશે ($\text{ MeV}$ માં)?

ડ્યુટેરોન,${}_1^2H$ નું સ્થિર દળ $1876 \, MeV$ ઉર્જાને સમકક્ષ છે. પ્રોટોનનું સ્થિર દળ $939 \, MeV$ અને ન્યુટ્રોનનું સ્થિર દળ $940 \, MeV$ છે. ડ્યુટેરોન પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનમાં વિઘટિત થઈ શકે જો તે:

વિધાન : હાઇડ્રોજન ન્યુક્લિયસની બંધન ઉર્જા (અથવા દળ ક્ષતિ) શૂન્ય છે.
કારણ : હાઇડ્રોજન ન્યુક્લિયસમાં માત્ર એક જ ન્યુક્લિયોન હોય છે.

નીચેની ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ માટે બંધન ઉર્જા $MeV$ માં દર્શાવેલ છે.
${ }_2 He ^3+{ }_0 n ^1 \rightarrow{ }_2 He ^4+20 \ MeV$
${ }_2 He ^4+{ }_0 n ^1 \rightarrow{ }_2 He ^5-0.9 \ MeV$
જો $X_3, X_4, X_5$ એ અનુક્રમે ${ }_2 He ^3, { }_2 He ^4$ અને ${ }_2 He ^5$ ની સ્થિરતા દર્શાવતા હોય, તો સાચો ક્રમ કયો છે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo