જો પ્રોટોન અને એન્ટિ-પ્રોટોન એકબીજાની નજીક આવે અને તેમનું વિલોપન (annihilation) થાય, તો કેટલી ઉર્જા મુક્ત થશે?

$_Z^AX$ ન્યુક્લિયસનું દળ $M(A, Z)$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે. જો $M_p$ અને $M_n$ અનુક્રમે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનું દળ હોય, તો આ ન્યુક્લિયસની બંધન-ઊર્જા (Binding Energy) નીચેનામાંથી કઈ છે?

$^{12}_{6}C$ નું પ્રાયોગિક દળ $12 \text{ u}$ ધારીએ તો, $^{12}_{6}C$ પરમાણુની દળ ક્ષતિ . . . . . . $\text{u}$ છે. (પ્રોટોનનું દળ $= 1.00727 \text{ u}$, ન્યુટ્રોનનું દળ $= 1.00866 \text{ u}$).

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.

${O^{16}}$ ની ન્યુક્લિઓન દીઠ બંધન ઉર્જા $7.97 \,MeV$ છે અને ${O^{17}}$ ની $7.75 \,MeV$ છે. ${O^{17}}$ માંથી એક ન્યુટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા ($MeV$ માં) કેટલી છે?

પરમાણુ ક્રમાંક $A$ અને પરમાણુ ક્રમાંક $Z$ ધરાવતા ન્યુક્લિયસ ${ }_Z^A X$ માટે:
$A.$ ન્યુક્લિયોન દીઠ સપાટી ઉર્જા $(b_s) = a_1 A^{2/3}$
$B.$ બંધન ઉર્જામાં કુલંબ ફાળો $b_c = -a_2 \frac{Z(Z-1)}{A^{4/3}}$
$C.$ કદ ઉર્જા $b_v = a_3 A$
$D.$ બંધન ઉર્જામાં ઘટાડો સપાટીના ક્ષેત્રફળના પ્રમાણમાં હોય છે.
$E.$ સપાટી ઉર્જાનો અંદાજ કાઢતી વખતે,એવું માનવામાં આવે છે કે દરેક ન્યુક્લિયોન $12$ ન્યુક્લિયોન સાથે આંતરક્રિયા કરે છે,($a_1, a_2$ અને $a_3$ અચળાંકો છે)
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી યોગ્ય જવાબ પસંદ કરો: