કણો રેડિયોએક્ટિવ કેમ ઉત્સર્જિત થાય છે? અણુ અને ન્યુક્લિયસ વિશે ક્વોન્ટમમાં શું વાંચવું

શું તમે અણુ અને અણુ ન્યુક્લિયસથી પરિચિત છો? // ક્વોન્ટમ. - 1993. - નંબર 9. - પૃષ્ઠ 48-49.

એડિટોરિયલ બોર્ડ અને જર્નલ "ક્વાન્ટ" ના સંપાદકો સાથે વિશેષ કરાર દ્વારા

આ પ્રારંભિક કણો... કરતાં અજોડ રીતે સખત હોય છે
તમામ પ્રકારની વસ્તુઓ નક્કર, તેમાંથી બનેલું, ઘણું અઘરું છે,
કે તેઓ ક્યારેય ખરતા નથી અથવા ટુકડાઓમાં તૂટી જતા નથી.
I. ન્યૂટન

બેકસ્કેટરિંગ...પ્રાપ્ત કરવું અશક્ય...તે સિવાય
અણુના જથ્થાનો મોટો ભાગ તેમાં કેન્દ્રિત છે નાના કોર. ત્યારે જ આઇ
ચાર્જ વહન કરતા નાના ભારે કેન્દ્ર સાથેના અણુનો વિચાર આવ્યો.
ઇ. રધરફોર્ડ

એવું માનવું સંભવતઃ વાજબી છે કે પદાર્થની અણુ રચનાનો વિચાર તેની આસપાસના વિશ્વને કોઈક રીતે ગોઠવવાની માણસની લાંબા સમયથી ચાલતી ઇચ્છામાંથી ઉદ્ભવ્યો છે. શાશ્વત અને અપરિવર્તનશીલ પદાર્થની શોધ, જે તત્વોના બધા શરીર બનેલા છે, તે પ્રાચીન સમયમાં શરૂ થયું, સદીઓ સુધી ચાલુ રહ્યું, અને આજે અટકતું નથી. હજી પણ કોઈ ચોક્કસ જવાબ નથી, પરંતુ રસ્તામાં કઈ શોધો મળી છે! જટિલ માળખુંએક અણુ, જેનું ન્યુક્લિયસ, બદલામાં, સંયુક્ત હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અને આવા કણોમાંથી કે જે પોતાને દ્વારા, ન્યુક્લિયસની બહાર, લાંબા સમય સુધી અસ્તિત્વમાં રહેવા માટે સક્ષમ નથી. રેડિયોએક્ટિવિટી, કણોની આંતર-પરિવર્તનક્ષમતા, સાંકળ અને થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ...

કેટલાક છેલ્લા દાયકાઓશોધોના પ્રવાહ દ્વારા ચિહ્નિત કરવામાં આવ્યા હતા જેણે પદાર્થની રચના પર વૈજ્ઞાનિકોના મંતવ્યોને ધરમૂળથી બદલી નાખ્યા હતા અને ઘણી બધી નવી સમસ્યાઓ ઊભી કરી હતી. મૂળભૂત રીતે રૂપાંતરિત શારીરિક પ્રયોગ, જેના અમલીકરણ માટે ઘણીવાર સેંકડો અને હજારો લોકોના પ્રયત્નોની જરૂર પડે છે. અસામાન્ય રીતે વૈવિધ્યસભર હોવાનું બહાર આવ્યું વ્યવહારુ કાર્યક્રમોઅણુ અને પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓ.

આજના "કેલિડોસ્કોપ" ના નાના મોઝેક ફક્ત રૂપરેખાની રૂપરેખા આપે છે વિશાળ વિશ્વ, માં છુપાયેલ છે સૌથી નાના કણોબાબત

પ્રશ્નો અને કાર્યો

1. હાઇડ્રોજન પરમાણુ ઇલેક્ટ્રોન ત્રીજા ઉર્જા સ્તરમાં હોય તો કેટલા ક્વોન્ટા વિવિધ ઊર્જા ઉત્સર્જિત કરી શકે છે?
2. કેવી રીતે ઇલેક્ટ્રોન શેલશું અણુ સંભવિત ઊર્જાને ઘટાડવાનું વલણ ધરાવે છે?
3. શું હાઇડ્રોજન અણુના ન્યુક્લિયસની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોનની ક્રાંતિની આવર્તન અને તેના રેડિયેશનની આવર્તન વચ્ચે કોઈ જોડાણ છે?
4. બોરોન અણુઓ \(_(5)^(11)B\) પર ઝડપી પ્રોટોન સાથે બોમ્બમારો કરીને, ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં અમે નિર્દેશિત કણોના ત્રણ લગભગ સમાન ટ્રેક મેળવ્યા વિવિધ બાજુઓ. આ કયા કણો છે?
5. તમામ પ્રકારની રેડિયોએક્ટિવિટી ફેરફારો સાથે કેમ નથી રાસાયણિક ગુણધર્મોપદાર્થો?
6. કયા કિસ્સાઓમાં કિરણોત્સર્ગી દવાની પ્રવૃત્તિને સતત ગણી શકાય?
7. લાંબું શું છે - ત્રણ અર્ધ જીવન અથવા સમાન કિરણોત્સર્ગી તત્વના મધ્યવર્તી કેન્દ્રના બે સરેરાશ જીવનકાળ?
8. આલ્ફા કણો ઉત્સર્જિત કિરણોત્સર્ગી પદાર્થ, માત્ર હોઈ શકે છે અલગ મૂલ્યોઊર્જા આમાંથી શું તારણ કાઢી શકાય? શક્ય મૂલ્યોઅણુ ન્યુક્લિયસની ઊર્જા?
9. આલ્ફા કણો કેમ ઉત્સર્જિત થાય છે કિરણોત્સર્ગી દવાઓ, કૉલ કરી શકતા નથી પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓવી ભારે તત્વો?
10. શા માટે આલ્ફા સડો દરમિયાન સમાન કર્નલોઆલ્ફા કણોની ઊર્જા સમાન હોય છે, અને સમાન ન્યુક્લીના બીટા સડો દરમિયાન ઊર્જા બીટા કણોઅલગ?
11. આકૃતિ આલ્ફા કણના પ્રકાશન સાથે ન્યુટ્રોન દ્વારા નાઇટ્રોજન ન્યુક્લિયસના વિભાજનની ક્ષણે ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં લેવાયેલ ફોટોગ્રાફ દર્શાવે છે. ફોટોગ્રાફમાં દેખાતા પાતળા અને જાડા ટ્રેક શેના છે?
12. જો ન્યુક્લિઅન્સ એકબીજાને આકર્ષવામાં સક્ષમ છે, તો પછી શા માટે તમામ ન્યુક્લિયસ હજુ સુધી એક વિશાળ ન્યુક્લિયસમાં ભળી શક્યા નથી?
13. સામયિક કોષ્ટકની મધ્યમાં અને અંતમાં સ્થાનો પર કબજો કરતા પદાર્થોનો ન્યુટ્રોન મધ્યસ્થ તરીકે ઉપયોગ કેમ થતો નથી?
14. અણુ ન્યુક્લિયસનો બાકીનો દળ હંમેશા ન્યુક્લિયન્સના બાકીના દળના સરવાળા કરતા ઓછો હોય છે જેમાંથી તે બનાવવામાં આવ્યું હતું. શું આના આધારે એવું માનવું શક્ય છે કે ન્યુક્લિયસની રચના દરમિયાન સમૂહના સંરક્ષણના કાયદાનું ઉલ્લંઘન થયું છે?

સૂક્ષ્મ અનુભવ

ગરમી, ઉદાહરણ તરીકે ગેસ બર્નર પર, "સફેદ બિંદુ" પર લોખંડની ખીલી. શું તમે એ જ રીતે કાચના ટુકડાને ગરમ કરી શકશો?

તે રસપ્રદ છે કે ...

થેલ્સ ઓફ મિલેટસ, પૂર્વજ પ્રાચીન ફિલસૂફીઅને વિજ્ઞાન, અસાધારણ ઘટના અને વસ્તુઓની તમામ વિવિધતાને એક જ તત્વ - પાણીમાં ઉભી કરી. એનાક્સિમેનેસ, એ જ માઇલેસિયન શાળાના પ્રતિનિધિ, હવાને દરેક વસ્તુનું મૂળ માનતા હતા, ઘનીકરણ અને દુર્લભતામાંથી જે બધી વસ્તુઓ ઉદ્ભવે છે. થેલ્સના સમકાલીન, એફેસસના હેરાક્લિટસ, આગને પસંદ કરતા હતા, જે આત્મા અને મન પણ છે.

રધરફોર્ડના પ્રયોગો બાદ નામ આપવામાં આવેલ અણુનું ગ્રહ મોડેલ સૈદ્ધાંતિક રીતે 1901માં વિકસાવવામાં આવ્યું હતું ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રીપેરીન, પ્રખ્યાત પ્રાયોગિક અભ્યાસ બ્રાઉનિયન ગતિ. પેરીનના લેખને કહેવામાં આવતું હતું: "અણુની પરમાણુ-ગ્રહોની રચના."

1815 માં પાછા, એડિનબર્ગના ચિકિત્સક વિલિયમ પ્રોઉટે એવી કલ્પના કરી હતી રાસાયણિક તત્વોહાઇડ્રોજન અણુઓનો સમાવેશ થાય છે. અને 1911 માં, રધરફોર્ડ એ ધારણાનો પ્રતિકાર કરી શક્યો નહીં કે પરમાણુ કેન્દ્રમાં આલ્ફા કણોનો સમાવેશ થાય છે.

રધરફોર્ડ માનતા હતા કે પરમાણુ ચાર્જની તીવ્રતા એ તત્વના અણુ વજનના પ્રમાણસર છે. માં તત્વની સંખ્યા સાથે ચાર્જની પ્રમાણસરતા વિશે સાચો વિચાર સામયિક કોષ્ટકડચ કલાપ્રેમી ભૌતિકશાસ્ત્રી વેન ડેર બ્રોક દ્વારા આગળ મૂકવામાં આવ્યું હતું. રધરફોર્ડ આ વિશે શંકાસ્પદ હતા: "...એક રમૂજી અટકળો કે જેનું પૂરતું સમર્થન નથી."

જો એનરિકો ફર્મી તેના પરના પ્રયોગોના પરિણામોને સંપૂર્ણ રીતે સમજાવી શક્યા હોત કૃત્રિમ રેડિયોએક્ટિવિટીન્યુટ્રોન દ્વારા થાય છે, તો પછી આખું વિશ્વ 1934 માં અણુ બોમ્બ બનાવવાની સંભાવના વિશે પહેલેથી જ શીખી ગયું હશે. તે સમયે, રધરફોર્ડ હજુ પણ જીવંત હતા, જેમણે વ્યવહારિક હેતુઓ માટે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ સ્પષ્ટપણે નકારી કાઢ્યો હતો.

ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનમાં ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ પદ્ધતિઓનો સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે 10-10 ગ્રામ કરતા ઓછા વજનવાળા પદાર્થોનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, લોકોને તેમના વાળના નાના અવશેષો દ્વારા ઓળખવા.

ચંદ્રની સપાટી પર તેના ઘણા મહિનાઓના ઓપરેશન દરમિયાન લુનોખોડની આંતરિક ગરમી માટે, તેના પર એક થર્મલ એકમ સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો સાથે સીલબંધ એમ્પ્યુલ્સનો સમાવેશ થતો હતો.

પુરુષો અને સ્ત્રીઓની કુદરતી કિરણોત્સર્ગીતા અલગ છે - તેમના શરીરમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ પોટેશિયમ -40 ની વિવિધ સામગ્રીને કારણે.

અણુ અને ન્યુક્લિયસ વિશે ક્વોન્ટમમાં શું વાંચવું

(તાજેતરનાં વર્ષોનાં પ્રકાશનો)

1. "ન્યુક્લિયસનું ટીપું મોડેલ" - 1986, નંબર 5, પૃષ્ઠ. 23;
2. "સમસ્યાઓમાં અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર" - 1986, નંબર 12, પૃષ્ઠ. 43;
3. “ન્યુક્લિયર સ્પેક્ટ્રા” - 1987, નંબર 3, પૃષ્ઠ. 42;
4. "સુપર-વિસ્તૃત ન્યુક્લી" - 1988, નંબર 11-12, પૃષ્ઠ. 32;
5. "આલ્ફા કણો અને રધરફોર્ડના પ્રયોગો" - 1989, નંબર 3, પૃષ્ઠ. 49;
6. "ન્યુટ્રોન્સ હત્યારાની શોધમાં છે" - 1989, નંબર 5, પૃષ્ઠ. 44;
7. “બિયોન્ડ ધ ટેબલ” - 1991, નંબર 1, પૃષ્ઠ. 38;
8. “ગુમ થયેલ “તત્વો” - 1991, નંબર 5, પૃષ્ઠ. 43;
9. “ભૌતિક સ્કેમર્સ સામે” - 1991, નંબર 8, પૃષ્ઠ. 7;
10. "ન્યુટ્રોન અને ન્યુક્લિયર એનર્જી" - 1992, નંબર 8, પૃષ્ઠ. 2.

જવાબો

1. જ્યારે ઉત્તેજિત અણુ દ્વારા ફોટોન ઉત્સર્જિત થાય છે સંભવિત ઊર્જાઅણુ ઘટે છે.
2. આલ્ફા કણો: \(_(5)^(11)B + _(1)^(1)p = 3_(2)^(4)He\)
3. પદાર્થના રાસાયણિક ગુણધર્મો ન્યુક્લિયસના ચાર્જ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. પરંતુ ગામા રેડિયેશન સાથે, ઉદાહરણ તરીકે, ન્યુક્લિયસનો ચાર્જ બદલાતો નથી.
4. જ્યારે દવાના અર્ધ જીવનની સરખામણીમાં અવલોકનનો સમય ઓછો હોય છે.
5. ત્રણ અર્ધ જીવન.
6. પરમાણુ ઊર્જા માત્ર અલગ મૂલ્યો લઈ શકે છે.
7. કણની ઊર્જા ભારે તત્વના ન્યુક્લિયસના પ્રતિકૂળ બળને દૂર કરવા માટે પૂરતી નથી.
8. બીટા ક્ષય દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રોન ઉપરાંત, ન્યુટ્રિનો પણ ઉત્સર્જિત થાય છે, જે ઉર્જાનો એક ભાગ દૂર કરે છે, અને આ ઉર્જા ખૂબ વિશાળ મર્યાદામાં બદલાઈ શકે છે.
9. સાથે કણો મોટો ચાર્જવધુ જાડાઈનો ટ્રેક છોડો. અમારા કિસ્સામાં, પાતળા ટ્રેસ આલ્ફા કણ દ્વારા રચાય છે, અને જાડા ટ્રેસ પ્રતિક્રિયામાં પ્રાપ્ત બોરોનના ન્યુક્લિયસ દ્વારા રચાય છે.
10. પહેલેથી જ પ્રથમ ટ્રાન્સયુરેનિયમ તત્વો કાર્ય કરે છે કુલોમ્બ દળોપ્રોટોનનું વિસર્જન ન્યુક્લીની અસ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે.
11. જ્યારે ન્યુટ્રોન અણુ સાથે અથડાય છે, ત્યારે તેના પરમાણુ જેટલું ઓછું હોય છે તેટલી વધુ ઉર્જાનું ટ્રાન્સફર થાય છે.
12. ના, તમે કરી શકતા નથી. ગુમ થયેલ સમૂહ ન્યુક્લિયસની રચના દરમિયાન ઉત્સર્જિત γ-ક્વોન્ટા દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.

સૂક્ષ્મ અનુભવ

ધાતુઓમાં વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનસરળતાથી ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં જાઓ, શોષી લો થર્મલ ઊર્જા, અને તેટલી જ સરળતાથી સામાન્ય પર પાછા ફરો, પ્રકાશના રૂપમાં ઊર્જા આપીને. કાચમાં, બધા ઇલેક્ટ્રોન પરમાણુના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર અને સાથે ચુસ્તપણે બંધાયેલા છે મોટી મુશ્કેલી સાથેતેમના બદલો ઊર્જા સ્થિતિ. ગ્લાસમાં નોંધપાત્ર ગ્લો મેળવવા માટે, ખૂબ ઊંચા તાપમાનની જરૂર છે.

એ. લિયોનોવિચ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવેલી સામગ્રી

ઉપકરણ કે જેમાં નિયંત્રિત છે સાંકળ પ્રતિક્રિયાપરમાણુ વિભાજનને પરમાણુ રિએક્ટર કહેવામાં આવે છે. યુરેનિયમ અને પ્લુટોનિયમ (કૃત્રિમ રીતે ઉત્પાદિત) નો ઉપયોગ વિભાજન પદાર્થો (પરમાણુ બળતણ) તરીકે થાય છે. કિરણોત્સર્ગી તત્વસાથે સીરીયલ નંબર ).

ન્યુક્લિયર રિએક્ટરનો ઉપયોગ ઊર્જા પેદા કરવા, કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ (ટ્રાન્સ્યુરેનિયમ તત્વો સહિત, એટલે કે ) B સાથેના તત્વો શક્તિશાળી ન્યુટ્રોન બીમના સ્ત્રોત તરીકે ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. ચાલો આ એપ્લિકેશનો જોઈએ.

1. ઊર્જા મેળવવી. યુરેનિયમમાં વિભાજનના ટુકડાઓ ખૂબ જ ટૂંકા માર્ગ ( કરતાં ઓછા) પર મંદ થાય છે. આને કારણે, રિએક્ટરમાં છોડવામાં આવતી લગભગ તમામ ઊર્જા યુરેનિયમ સમૂહમાં ગરમી તરીકે મુક્ત થાય છે. આ ગરમીનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, યુરેનિયમ ધોવાના પ્રવાહીને ગરમ કરવા અને બાષ્પીભવન કરવા માટે, અને પછી, ટર્બાઇન અથવા અન્ય હીટ એન્જિન દ્વારા, તેને યાંત્રિક અને પછી વિદ્યુત ઊર્જા(ફિગ. 409). વિશ્વમાં પ્રથમ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ, આ સિદ્ધાંતના આધારે, 1954 માં સોવિયેત યુનિયનમાં લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો. (ફિગ. 410). આ પાવર પ્લાન્ટના રિએક્ટરનું ચિત્ર ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 411. મુખ્ય ભાગરિએક્ટરમાં ગ્રેફાઇટ મોડરેટરમાં યુરેનિયમ સાથે "બળતણ" તત્વો હોય છે. "બળતણ" તત્વો એ બે પાતળા-દિવાલોવાળી સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ટ્યુબ છે જે એકબીજામાં દાખલ કરવામાં આવે છે. યુરેનિયમને હર્મેટીલી રીતે નળીઓ વચ્ચેના પોલાણમાં સીલ કરવામાં આવે છે, અને આંતરિક પોલાણ પાણીના પ્રવાહ માટે એક ચેનલ બનાવે છે, જે રિએક્ટરના સંચાલન દરમિયાન યુરેનિયમમાં મુક્ત થતી ગરમીને દૂર કરે છે. હર્મેટિકલી સીલ કરેલ યુરેનિયમ તેની રાસાયણિક અસ્થિરતાને કારણે તેમજ વિભાજન ઉત્પાદનો તરીકે બનેલા હાનિકારક કિરણોત્સર્ગી વાયુઓના લિકેજને રોકવા માટે જરૂરી છે. સાંકળ પ્રતિક્રિયાના વિકાસને સરળ બનાવવા માટે, "બળતણ" તત્વો કૃત્રિમ રીતે યુરેનિયમથી બનેલા હોય છે જે સરળતાથી ફિસિલ આઇસોટોપ (વપરાતું સમૃદ્ધ યુરેનિયમ સમાવે છે ) વિરુદ્ધ કુદરતી યુરેનિયમમાં 0.7% છે).

ચોખા. 409. યોજનાકીય રેખાકૃતિપરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ. રિએક્ટરના યુરેનિયમ સળિયાને શીતક (ગેસ, હોલો અથવા પીગળેલી ધાતુ) દ્વારા ધોવામાં આવે છે. જે સળિયામાં ઉત્પન્ન થતી ગરમીને લે છે અને તેને હીટ એક્સ્ચેન્જરમાં પાણીમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, વરાળ બનાવે છે. વરાળ, પરંપરાગત પાવર પ્લાન્ટની જેમ, સ્ટીમ ટર્બાઇન અને તેની સાથે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર ચલાવે છે. અન્ય મૂર્ત સ્વરૂપમાં, જેનો ઉપયોગ પણ થાય છે, વરાળ સીધી રિએક્ટરમાં ઉત્પન્ન થાય છે, અને ત્યાં કોઈ હીટ એક્સ્ચેન્જર નથી

ચોખા. 410. સામાન્ય દૃશ્યન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ (1954): 1 - રિએક્ટર. 2 - "બર્ન-આઉટ" યુરેનિયમ સળિયાને બદલવા માટે એક ક્રેન, 3, 4 - ઇલેક્ટ્રિક મોટર સાથેનો પંપ જે રિએક્ટર દ્વારા પાણીનું પરિભ્રમણ કરે છે, 5 - હીટ એક્સ્ચેન્જર, 6 - રિએક્ટર કંટ્રોલ રૂમ (કંટ્રોલ પેનલ), 7 - સ્ટેશનના વિવિધ વિસ્તારોમાં અસ્વીકાર્ય રેડિયોએક્ટિવિટીની ઘટનાનો સંકેત આપતી સાધનો સાથેની પેનલ

યુરેનિયમ રિએક્ટરની કામગીરી તીવ્ર રેડિયોએક્ટિવિટી સાથે છે. થી લોકોને બચાવવા માટે કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગઅને ન્યુટ્રોનમાંથી, જે મોટી માત્રામાં સ્વાસ્થ્ય માટે પણ હાનિકારક છે, રિએક્ટર કોંક્રિટ અને અન્ય સામગ્રી (ફિગ. 411, 412)થી બનેલી જાડી-દિવાલોવાળા રક્ષણથી ઘેરાયેલું છે.

ચોખા. 411. પ્રથમ સોવિયેત ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટનું રિએક્ટર: 1 - રિએક્ટરનું ગ્રેફાઇટ ચણતર, હર્મેટિક સ્ટીલના શેલમાં બંધ; ડૅશ્ડ રેખાઓ રિએક્ટર કોરની રૂપરેખા દર્શાવે છે જેમાં યુરેનિયમ સ્થિત છે; બાકીનો ગ્રેફાઇટ ન્યુટ્રોન રિફ્લેક્ટર તરીકે કામ કરે છે; 2 - ટોચની પ્લેટ (કાસ્ટ આયર્ન), 3 - 128 કાર્યકારી ચેનલોમાંથી એક જેમાં યુરેનિયમ સળિયા મૂકવામાં આવે છે અને ઠંડુ પાણી વહે છે (પ્રેશર 100 એટીએમ); 4 - ન્યુટ્રોન શોષક (બોરોન) ધરાવતા કંટ્રોલ રોડને ખસેડવા માટેની ચેનલ; નિયંત્રણ સળિયા રિએક્ટરની શક્તિને નિયંત્રિત કરવા અને પ્રતિક્રિયાને રોકવા માટે સેવા આપે છે; 5 - રિએક્ટરમાં પ્રતિક્રિયાની તીવ્રતા માપવા માટે આયનાઇઝેશન ચેમ્બર, 6 - પાણીનું રક્ષણ જે ન્યુટ્રોન જાળવી રાખે છે, 7,8 - રિએક્ટરમાંથી પાણીનો પુરવઠો અને દૂર કરવો, 9 - ઉપલા રક્ષણાત્મક આવરણ (કાસ્ટ આયર્ન), 10 - કોંક્રિટ સંરક્ષણ (મુખ્યત્વે રેડિયેશનથી)

ચોખા. 412. ઉપરનો ભાગઢાંકણ વગરનું રિએક્ટર. નિયંત્રણ સળિયા ખસેડવા માટે મોટર્સ દૃશ્યમાન છે. કામ કરતી ચેનલોને પાણી પુરું પાડવા માટે નીચે ટ્યુબ છે

ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે, ન્યુક્લિયર રિએક્ટર તેના ઓછા ઇંધણના વપરાશ માટે નોંધપાત્ર છે. ગરમીના ઉત્પાદનની દ્રષ્ટિએ ડિવિઝન 1g એ કેટલાય ટન બર્ન કરવા સમાન છે કોલસો. આનાથી રિએક્ટરનો ઉપયોગ ખાસ કરીને કોલસા અને તેલના ભંડારથી દૂરના સ્થળોએ તેમજ પરિવહનમાં - વહાણો પર, આશાસ્પદ બને છે. સબમરીન, એરોપ્લેન. યુએસએસઆરમાં સંખ્યાબંધ મોટા પરમાણુ થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવ્યા હતા, જેમાં ઘણા આઇસબ્રેકર્સ હતા પરમાણુ એન્જિન, ત્યાં પરમાણુ સબમરીન છે.

અણુશક્તિ ધરાવે છે મહાન મહત્વભવિષ્ય માટે. એવો અંદાજ છે કે વૈશ્વિક ઊર્જા વપરાશમાં વૃદ્ધિના વર્તમાન દરે, માનવતા 50 વર્ષમાં કોલસા અને તેલની તીવ્ર અછતનો સામનો કરી શકે છે. યુરેનિયમનો ઉપયોગ પરિસ્થિતિને બચાવે છે, કારણ કે ઊર્જા અનામત છે પૃથ્વીના સંસાધનોઅશ્મિભૂત કાર્બનિક ઇંધણના થાપણોમાં યુરેનિયમ ઊર્જા અનામત કરતાં 10-20 ગણું વધારે છે. ઉર્જા સ્ત્રોતની સમસ્યા મળશે અંતિમ નિર્ણયજ્યારે વ્યવસ્થાપિત થશે થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયા(જુઓ §228).

2. ટ્રાન્સયુરેનિક તત્વો. જ્યારે યુરેનિયમ ન્યુટ્રોન સાથે ઇરેડિયેટ થાય છે, ત્યારે આઇસોટોપમાં ફેરવાય છે. બાદમાં અસ્થિર છે; -સડો અનુભવીને, તે તત્વ 93 - નેપ્ચ્યુનિયમ () નું આઇસોટોપ બનાવે છે. બદલામાં, તે ક્ષયમાંથી પસાર થાય છે અને ટૂંકા સમયમાં (અર્ધ-જીવન 2.35 દિવસ) તત્વ 94 - પ્લુટોનિયમ () ના આઇસોટોપમાં ફેરવાય છે. પ્લુટોનિયમ-239 પણ અસ્થિર છે, પરંતુ ખૂબ જ ધીરે ધીરે ક્ષીણ થાય છે (અર્ધ-જીવન 24,000 વર્ષ). તેથી, તે મોટી માત્રામાં એકઠા થઈ શકે છે. યુરેનિયમ-235ની જેમ, પ્લુટોનિયમ-239 એ ઉપકરણ માટે યોગ્ય "પરમાણુ બળતણ" છે પરમાણુ રિએક્ટર, અને પણ અણુ બોમ્બ. પ્લુટોનિયમ ઉત્પન્ન કરવા માટે, મધ્યસ્થ સાથે કુદરતી યુરેનિયમમાંથી બનેલા રિએક્ટરનો ઉપયોગ થાય છે. આ રિએક્ટર્સમાં, ન્યુટ્રોનનું નોંધપાત્ર પ્રમાણ યુરેનિયમ-238 માં શોષાય છે, જે આખરે પ્લુટોનિયમ બનાવે છે. યુરેનિયમમાં સંચિત પ્લુટોનિયમને રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે. અન્ય કૃત્રિમ પરમાણુ બળતણ એ 162,000 વર્ષનું અર્ધ જીવન સાથે યુરેનિયમનું આઇસોટોપ છે, જે કુદરતી યુરેનિયમમાં જોવા મળતું નથી, અને થોરિયમના ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશનના પરિણામે પ્લુટોનિયમની જેમ જ બને છે. આ રીતે, મુશ્કેલ-થી-વિખંડિત પદાર્થો - અને થોરિયમ - મૂલ્યવાન પરમાણુ બળતણમાં પ્રક્રિયા કરી શકાય છે. આ શક્યતા ખૂબ જ નોંધપાત્ર છે, કારણ કે પૃથ્વી પર થોરિયમ કરતાં અનેક ગણું વધારે છે. નેપ્ચ્યુનિયમ અને પ્લુટોનિયમ એ યુરેનિયમની પાછળના સામયિક કોષ્ટકમાં સ્થિત ટ્રાન્સયુરેનિક તત્વોના પ્રતિનિધિઓ છે.

પ્લુટોનિયમ પછી, તત્વ 107 સુધી સંખ્યાબંધ ટ્રાન્સયુરેનિયમ તત્વો પ્રાપ્ત થયા હતા. પ્રકૃતિમાં ટ્રાન્સયુરાનિક તત્વોશોધાયેલ નથી: તે બધા કિરણોત્સર્ગી અને પૃથ્વીના ભૌગોલિક યુગની તુલનામાં અલ્પજીવી છે.

3. કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો મેળવવા. ઓપરેટિંગ રિએક્ટરમાં ફિશન પ્રતિક્રિયા દરમિયાન પેદા થતા ન્યુટ્રોનના તીવ્ર પ્રવાહ હોય છે. રિએક્ટરની અંદર ન્યુટ્રોન સાથેના પદાર્થોને ઇરેડિયેટ કરીને, વિવિધ કૃત્રિમ રીતે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ મેળવવામાં આવે છે (cf. પ્રતિક્રિયા (222.1)). રિએક્ટરમાં રેડિયોએક્ટિવિટીનો બીજો સ્ત્રોત યુરેનિયમ ફિશન ટુકડાઓ છે, જેમાંથી મોટાભાગના અસ્થિર છે.

કૃત્રિમ રીતે કિરણોત્સર્ગી તત્વો વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીમાં ઘણી એપ્લિકેશનો શોધે છે. જાડા ધાતુના પદાર્થોને પ્રકાશિત કરવા, કેન્સર વગેરેની સારવાર માટે વધુ ખર્ચાળ રેડિયમને બદલે β-કિરણોત્સર્ગનું ઉત્સર્જન કરતા પદાર્થોનો ઉપયોગ થાય છે. સૂક્ષ્મજીવોના જીવંત કોષોને મારવા માટે β-કિરણોના મોટા ડોઝની મિલકતનો ઉપયોગ ખોરાકની જાળવણીમાં થાય છે. રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ થવા લાગ્યો છે, કારણ કે તે ઘણી મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની ઘટનાને સરળ બનાવે છે. ખાસ કરીને રસપ્રદ કહેવાતા ટૅગ કરેલ અણુ પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિ એ હકીકતનો લાભ લે છે કે રાસાયણિક અને ઘણા ભૌતિક ગુણધર્મો કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપસમાન તત્વના સ્થિર આઇસોટોપથી અભેદ્ય. તે જ સમયે, કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ તેના કિરણોત્સર્ગ દ્વારા સરળતાથી ઓળખી શકાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, ગેસ-ડિસ્ચાર્જ કાઉન્ટરનો ઉપયોગ કરીને). અભ્યાસ હેઠળના તત્વમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ ઉમેરીને અને ત્યારબાદ તેના કિરણોત્સર્ગને કેપ્ચર કરીને, આપણે શરીરમાં, રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં, ધાતુના ગંધ દરમિયાન, વગેરે દરમિયાન આ તત્વનો માર્ગ શોધી શકીએ છીએ.

અર્થ પરમાણુ ઊર્જા. માં પરમાણુ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાની પદ્ધતિની શોધ થયાને થોડા વર્ષો વીતી ગયા છે પાર્થિવ પરિસ્થિતિઓ. આ શોધ પહેલાથી જ તેનું પ્રથમ ફળ આપી ચૂકી છે. બેશક વધુ વિકાસપરમાણુ ઊર્જા મેળવવા અને તેનો ઉપયોગ કરવાની પદ્ધતિઓ વિજ્ઞાન, ટેકનોલોજી અને ઉદ્યોગ માટે નવી અભૂતપૂર્વ તકો ઊભી કરશે. આ તબક્કે આ તકોના સ્કેલની સંપૂર્ણ કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે. પરમાણુ ઊર્જાની મુક્તિનો અર્થ એ છે કે પ્રકૃતિ પર માણસની શક્તિનું પ્રચંડ વિસ્તરણ, જો કે, પરમાણુ ઊર્જાનો ઉપયોગ શાંતિપૂર્ણ હેતુઓ માટે થાય છે. સોવિયેત યુનિયન, અણુ ધરાવતો અને હાઇડ્રોજન બોમ્બ, ઉપયોગ માટે લડત અણુ ઊર્જામાત્ર શાંતિપૂર્ણ હેતુઓ માટે, અણુના પ્રતિબંધ માટે અને હાઇડ્રોજન શસ્ત્રોઅને અન્ય માધ્યમો સામૂહિક વિનાશલોકો

ચાલો આપણે એ પણ નોંધીએ કે પરમાણુ રિએક્ટરની રચના એ વિજ્ઞાનના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ફળોમાંનું એક છે આંતરિક માળખુંપદાર્થો અદ્રશ્ય, અમૂર્ત અણુઓ અને અણુ ન્યુક્લીના કિરણોત્સર્ગ સંપૂર્ણપણે મૂર્ત અને દૃશ્યમાન તરફ દોરી જાય છે વ્યવહારુ પરિણામ- યુરેનિયમમાં છુપાયેલ પરમાણુ ઉર્જાનો પ્રકાશન અને ઉપયોગ. આ સફળતા સૌથી વધુ ખાતરીપૂર્વક સાબિત કરે છે કે અમારી વૈજ્ઞાનિક વિચારોઅણુ અને અણુ ન્યુક્લિયસ વિશે સાચું છે, એટલે કે, તેઓ મૂળભૂત રીતે પ્રકૃતિની ઉદ્દેશ્ય વાસ્તવિકતાને યોગ્ય રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે.

36. હિસ પ્રતીકાત્મક રીતે નીચેની પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ: a) એકબીજા સાથે બે ડ્યુટરોનની અથડામણ, જેના પરિણામે બે કણો રચાય છે, જેમાંથી હળવા પ્રોટોન છે; b) સમાન, પરંતુ હળવા કણ - ન્યુટ્રોન (પ્રતીક, એક સમાન સમૂહ, શૂન્ય સમાન ચાર્જ); c) લિથિયમ આઇસોટોપ ન્યુક્લિયસ સાથે પ્રોટોનની અથડામણ 7 ના સમૂહ સાથે બે-કણોની રચના સાથે; d) એલ્યુમિનિયમ ન્યુક્લિયસ સાથે ડ્યુટેરોનનું અથડામણ નવા ન્યુક્લિયસ અને પ્રોટોનની રચનામાં પરિણમે છે.

37. કિરણોત્સર્ગી દવાઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત કણો ભારે તત્વોમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ કેમ કરી શકતા નથી, જો કે તે ફેફસામાં તેનું કારણ બને છે?

38. સાયક્લોટ્રોનમાં ત્વરિત કણોના બીમ સાથે નાઇટ્રોજન 1 કલાક માટે ઇરેડિયેટ કરવામાં આવ્યું હતું. જો બીમમાં વિદ્યુતપ્રવાહ સમાન હોય અને જો બીમમાંના પ્રત્યેક 100,000 કણોમાંથી એક કણને કારણે પરમાણુ પ્રતિક્રિયા (218.1) થાય તો બનેલી રકમ શોધો.

39. નીચેની પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ લખો: a) પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનમાં ક્વોન્ટમ દ્વારા ડ્યુટેરોનનું વિભાજન; b) ક્વોન્ટમના ઉત્સર્જન સાથે પ્રોટોન દ્વારા ન્યુટ્રોનને પકડવું; c) બે-કણોની રચના સાથે -ક્વોન્ટમ દ્વારા ન્યુક્લિયસનું વિભાજન: d) પ્રોટોનના ઉત્સર્જન સાથે 14 ના સમૂહ સાથે નાઇટ્રોજન આઇસોટોપના ન્યુક્લિયસ દ્વારા ન્યુટ્રોનને પકડવું; e) બેરિલિયમ ન્યુક્લિયસની ડ્યુટરોન સાથે ન્યુટ્રોનના ઉત્સર્જન સાથે અથડામણ.

40. બન ઝડપી ન્યુટ્રોનજાડાઈની લોખંડની પ્લેટને પાર કરે છે. જો બાદની ત્રિજ્યા હોય તો લોખંડના ન્યુક્લિયસ સાથે અથડાતા ન્યુટ્રોનનો અપૂર્ણાંક શોધો. નોંધ. આવશ્યક મૂલ્ય ન્યુક્લી દ્વારા આવરી લેવામાં આવેલી પ્લેટની સપાટીના અપૂર્ણાંક જેટલું છે.

41. માટે અરજી કરી રહ્યા છે સ્થિતિસ્થાપક અસરઉર્જા અને વેગના સંરક્ષણના દડાના નિયમો, અમુ સમૂહના વિશ્રામી ન્યુક્લિયસ સાથે અથડામણ દરમિયાન ન્યુટ્રોન ગુમાવે છે તે ઊર્જાના અપૂર્ણાંકની ગણતરી કરો. પ્રોટોન, કાર્બન ન્યુક્લિયસ અને લીડ ન્યુક્લિયસ સાથે અથડામણ પર ન્યુટ્રોનની મહત્તમ ઉર્જા નુકશાનની ગણતરી કરો.

42. જ્યારે પ્રોટોન સાથે અથડામણ થાય છે, ત્યારે અથડામણની પ્રકૃતિ (હેડ-ઓન, સાઇડ) પર આધાર રાખીને ન્યુટ્રોન તેની ઊર્જાનો એક અથવા બીજો હિસ્સો ગુમાવે છે. સરેરાશ, બાકીના સમયે પ્રોટોન સાથે એક અથડામણના પરિણામે, ન્યુટ્રોનની ઉર્જા અડધી થઈ જાય છે. શોધો સરેરાશ ઊર્જાપ્રોટોન સાથે અથડામણ પછી ન્યુટ્રોન.

43. થી ન્યુટ્રોન ઉર્જાને ઘટાડવા માટે જરૂરી પ્રોટોન સાથે અથડામણની સરેરાશ સંખ્યા શોધો (જુઓ વ્યાયામ 42).

44. ત્રણ સરખા ચાંદીની પ્લેટો સમાન પરિસ્થિતિઓમાં ન્યુટ્રોન સાથે ઇરેડિયેટ કરવામાં આવી હતી, પરંતુ ઇરેડિયેશનની અવધિ અલગ હતી: , , . 2.3 મિનિટના અર્ધ-જીવન સાથેની પ્રવૃત્તિના માપન દર્શાવે છે કે બીજી પ્લેટની પ્રવૃત્તિ પ્રથમની પ્રવૃત્તિ કરતાં ઘણી ગણી વધારે છે, અને ત્રીજી પ્લેટની પ્રવૃત્તિ બીજાની પ્રવૃત્તિ જેટલી છે. આ પરિણામ સમજાવો.

45. નક્કર પ્લેટ દ્વારા વિભાજિત ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં, પ્લેટને પાર કરતા કણના નિશાન જોવા મળ્યા હતા (ફિગ. 413). કણ કઈ દિશામાં આગળ વધી રહ્યો છે? જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ આપણી તરફ નિર્દેશિત હોય તો તેના ચાર્જની નિશાની શું છે.

ચોખા. 413. વ્યાયામ માટે 45. ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં ચાર્જ થયેલ કણનું નિશાન. પાર્ટિકલ ક્રોસ્ડ પ્લેટ P. કૅમેરા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવ્યો હતો, જેની રેખાઓ અમારી તરફ નિર્દેશિત હતી.

46. કણો સાથે સ્થિર ન્યુક્લી પર બોમ્બમારો કરીને ઉત્પાદિત કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો શા માટે ઇલેક્ટ્રોનિક સડો અનુભવે છે પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયાપ્રોટોન મુક્ત થાય છે, અને જો પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયામાં ન્યુટ્રોન છોડવામાં આવે તો પોઝિટ્રોનનો ક્ષય થાય છે?

47. પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા બેરિલિયમ અને કાર્બન ન્યુક્લીના વિભાજન માટે જરૂરી -ક્વોન્ટાની ન્યૂનતમ ઊર્જા નક્કી કરો

પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લેતા કણોના સમૂહ માટે, p પરનું કોષ્ટક જુઓ. 560.

48. ન્યુક્લિયસ, ઊર્જા સાથે એક કણોનું ઉત્સર્જન કરીને, ન્યુક્લિયસમાં ફેરવાય છે. જો અણુનું દળ 238.1249 amu હોય તો અણુનું દળ નક્કી કરો. અણુનું દળ p પર આપવામાં આવે છે. 560.

49. અણુ અથવા પરમાણુના દળને માપી શકાય તેવી શ્રેષ્ઠ ચોકસાઇ એ અમુનો દસ લાખમો ભાગ છે. (0.000001 amu). શું આ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ઊર્જા પ્રકાશનની ગણતરી કરવા માટે આઈન્સ્ટાઈનના કાયદાનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓપ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેતા કણોના સમૂહના માપેલા મૂલ્યોના આધારે (રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન ઊર્જાનું પ્રકાશન ઓળંગતું નથી)?

50. કયા કણો - પોઝિટ્રોન અથવા ઇલેક્ટ્રોન - જો તેમાંથી એક હોય તો તે વિભાજન ટુકડાઓનું ઉત્સર્જન કરશે ? (કુદરતી બેરિયમમાં 130 થી 138 amu સુધીના સમૂહ સાથેના આઇસોટોપ્સનો સમાવેશ થાય છે, કુદરતી ક્રિપ્ટોનમાં 78 થી 86 amu સુધીના સમૂહવાળા આઇસોટોપ્સનો સમાવેશ થાય છે)

51. રિએક્ટરની શક્તિ શોધો જેમાં દરરોજ 1 ગ્રામ વિભાજિત થાય છે. સંપૂર્ણ પસંદગીએક ન્યુક્લિયસના વિભાજન દરમિયાન ઊર્જા બરાબર લેવામાં આવે છે.

52. ગતિ ઊર્જાવિભાજન ટુકડાઓ છે; વિખંડન ન્યુટ્રોન ઊર્જા - ; ઊર્જા - રેડિયેશન -

મોડરેટર અને યુરેનિયમના પાતળા સળિયા ધરાવતા રિએક્ટરમાં લગભગ કેટલા પ્રમાણમાં ઉર્જા યુરેનિયમમાં છોડવામાં આવે છે અને મધ્યસ્થમાં શું?

53. કયા કિસ્સામાં રિએક્ટરમાં યુરેનિયમનું નિર્ણાયક દળ ઓછું હોય છે: જ્યારે રિએક્ટર હવાથી ઘેરાયેલું હોય અથવા જ્યારે તે કોઈ ગાઢ પદાર્થથી ઘેરાયેલું હોય જે ન્યુટ્રોનને નબળી રીતે શોષી લે છે?

54. રિએક્ટરમાં યુરેનિયમના વિભાજન દરમિયાન ઉત્સર્જિત થતા ગૌણ ન્યુટ્રોનમાંથી, એક ભાગ નવા વિભાજન કર્યા વિના મૃત્યુ પામે છે (રિએક્ટરની બહાર ઉડે છે અથવા રિએક્ટર સામગ્રીના ન્યુક્લી દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે), બીજો ભાગ યુરેનિયમ ન્યુક્લીના નવા વિભાજનનું કારણ બને છે. એક યુરેનિયમ ન્યુક્લિયસના વિભાજન દરમિયાન ઉત્સર્જિત ગૌણ ન્યુટ્રોન દ્વારા ઉત્પાદિત નવા વિભાજનની સંખ્યાને રિએક્ટર ગુણાકાર પરિબળ () કહેવામાં આવે છે. ગુણાકાર પરિબળ બતાવે છે કે ન્યુટ્રોનની એક પેઢીના જીવનકાળ દરમિયાન વિભાજનની સંખ્યા કેટલી વખત વધે છે. મંગળ સુધી.

57. ગેસોલિનને પાઇપલાઇન દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ તેલ આવે છે. જ્યારે ગેસોલિન-ઓઇલ ઇન્ટરફેસ પાઇપલાઇનના આપેલ વિભાગમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે તે ક્ષણ નક્કી કરવાની રીત સૂચવો. પાઇપલાઇનમાંથી નમૂના ન લો

વ્યક્તિગત કાર્યમાં, છ કાર્યો કરવામાં આવે છે, જેની સંખ્યા કોષ્ટક 4.1 અનુસાર વિદ્યાર્થીના છેલ્લા નામમાં અક્ષરોના ક્રમ અનુસાર નક્કી કરવામાં આવે છે.

કોષ્ટક 4.1 - કાર્ય વિકલ્પો

પ્રથમ કાર્ય અટકના પ્રથમ અક્ષર અનુસાર પસંદ કરવામાં આવે છે, બીજું - બીજા અક્ષર અનુસાર, વગેરે. ઉદાહરણ તરીકે, વિદ્યાર્થીનું છેલ્લું નામ ચિમકોવ્સ્કી. આ કિસ્સામાં, કાર્ય નંબર 4 પ્રથમ, નંબર 19 બીજા, નંબર 23 ત્રીજા, નંબર 31 ચોથા, નંબર 45 પાંચમા, નંબર 53 છઠ્ઠા સ્થાને પસંદ કરવામાં આવે છે.

જો વિદ્યાર્થીના છેલ્લા નામમાં છ કરતાં ઓછા અક્ષરો હોય, તો ગુમ થયેલ નંબરનો પુનઃઉપયોગ કરીને પૂરક કરવામાં આવે છે.

જ્યારે અમલ વ્યક્તિગત સોંપણીનીચેની શરતો પૂરી કરવી આવશ્યક છે:

કરવા માટેના કાર્યોની સંખ્યા તેમની પસંદગી માટેની શરતોને અનુરૂપ હોવી જોઈએ અને પ્રથમ શીટ પર દર્શાવવી આવશ્યક છે;

સોંપણીઓ પૂર્ણ કરવા માટે ભલામણ કરેલ સાહિત્યનો ઉપયોગ શામેલ છે, પરંતુ તમારા નિકાલ પર અન્ય વિશિષ્ટ સાહિત્યનો ઉપયોગ કરવો પણ શક્ય છે;

વ્યક્તિગત અસાઇનમેન્ટના પૃષ્ઠો ક્રમાંકિત હોવા જોઈએ, અને ગણતરીઓ અને જવાબો સાથે યોગ્ય સ્પષ્ટતા કરવી આવશ્યક છે.

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ પૂર્ણ કરો:

2. કયા ન્યુક્લિયસના પરિણામે રચાય છે: યુરેનિયમના આઇસોટોપનો આલ્ફા સડો; હાઇડ્રોજન આઇસોટોપનો ઇલેક્ટ્રોન બીટા સડો

3. કયા ન્યુક્લિયસના પરિણામે રચાય છે: નાઇટ્રોજન આઇસોટોપનો આલ્ફા સડો; કોપર આઇસોટોપનો પોઝીટ્રોન બીટા સડો?

5. યુરેનિયમના આલ્ફા સડોની પ્રતિક્રિયાઓ લખો અને લીડ બીટા સડો

6. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ પૂર્ણ કરો:

7. જ્યારે કોપર આઇસોટોપ પ્રોટોન સાથે ઇરેડિયેટ થાય છે, ત્યારે પ્રતિક્રિયા ઘણી રીતે આગળ વધી શકે છે: એક ન્યુટ્રોન છોડવા સાથે; બે ન્યુટ્રોનના પ્રકાશન સાથે; પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન ના પ્રકાશન સાથે. દરેક કિસ્સામાં કયા તત્વોના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર બને છે? વિઘટનની પ્રતિક્રિયાઓ લખો.

8. કિરણોત્સર્ગી મેંગેનીઝ બે રીતે મળે છે. પ્રથમ રસ્તો એ આયર્ન આઇસોટોપને ડ્યુટરોન સાથે ઇરેડિયેટ કરવાનો છે, બીજો આયર્ન આઇસોટોપને ઇરેડિયેટ કરવાનો છે. ન્યુટ્રોન પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ લખો.

9. જ્યારે આયર્નને ન્યુટ્રોન સાથે બોમ્બમારો કરવામાં આવે છે, ત્યારે મેંગેનીઝનો બીટા-કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ રચાય છે અણુ સમૂહ 56. કૃત્રિમ રીતે કિરણોત્સર્ગી મેંગેનીઝ ઉત્પન્ન કરવા માટેની પ્રતિક્રિયા અને તેના પછીના બીટા સડોની પ્રતિક્રિયા લખો.

10. જ્યારે બોરોન આઇસોટોપ સાથે બોમ્બમારો આલ્ફા કણો દ્વારા રચાય છે

નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ કયો કણો છોડવામાં આવે છે? નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ

કિરણોત્સર્ગી છે, ન્યુટ્રિનો રેડિયેશન સાથે પોઝિટ્રોન સડો ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રતિક્રિયાઓ લખો.

11. જો તેનું અર્ધ જીવન 138 દિવસ હોય તો દરરોજના 10 6 અણુઓમાંથી પોલોનિયમના કેટલા અણુઓનો ક્ષય થાય છે?

12. સ્ટ્રોન્ટીયમ આઇસોટોપનું અર્ધ જીવન 51 દિવસ છે. જો રેડિયોએક્ટિવ ન્યુક્લીની પ્રારંભિક સંખ્યા 10 9 હોય તો 102 દિવસમાં કેટલા આઇસોટોપ ન્યુક્લીનો ક્ષય થશે?

13. કેટલું કિરણોત્સર્ગી મધ્યવર્તી કેન્દ્રઆઇસોટોપ સમૂહ m=10 -4 કિગ્રા 7 દિવસ પછી નમૂનામાં રહેશે?

14. પાણી ન્યુટ્રોન રેડિયેશનને શ્રેષ્ઠ રીતે નબળું પાડે છે (કોંક્રિટ કરતાં 4 ગણું સારું અને લીડ કરતાં 3 ગણું સારું). પાણી માટે ન્યુટ્રોન રેડિયેશનના અડધા એટેન્યુએશનના સ્તરની જાડાઈ 3 સેમી છે.

15. ગામા રેડિયેશન લીડ દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે શોષાય છે (માં 1,5 સ્ટીલના બખ્તર કરતાં ગણું સારું અને પાણી કરતાં 22 ગણું સારું). લીડ માટે ગામા રેડિયેશનના અર્ધ-એટેન્યુએશન સ્તરની જાડાઈ બરાબર છે 2 cm

16. દવાનું વજન 65 મિલિગ્રામની બરાબર. તેની પ્રવૃત્તિ નક્કી કરો.

17. ચેર્નોબિલ અકસ્માતના પરિણામે શરૂઆતમાં જમા થયેલ આયોડિનનો કયો ભાગ અકસ્માત પછીના પ્રથમ બે મહિનામાં સડી ગયો હતો?

18. પાણીના સ્તરની જાડાઈની ગણતરી કરો કે જેના પર ગામા કિરણોની તીવ્રતા 4 ગણી ઘટશે. 0.047 સેમી -1 સમાન પાણી માટે રેખીય એટેન્યુએશન ગુણાંક લો.

19. ચોક્કસ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપના પ્રત્યેક મિલિયન અણુઓમાંથી, 200 અણુ દર સેકન્ડે ક્ષીણ થાય છે. આઇસોટોપનું અર્ધ જીવન નક્કી કરો.

20. કિરણોત્સર્ગી તત્વની પ્રવૃત્તિ 8 દિવસમાં 4 ગણી ઘટી છે. તત્વનું અર્ધ જીવન શોધો.

21. જમીનમાં ઊંડે દફનાવવામાં આવેલી પાઇપલાઇન્સમાં લીકને શોધવા માટે, પરિવહન પ્રવાહીમાં રેડિયોએક્ટિવ પદાર્થો ઉમેરવામાં આવે છે. લીકનું સ્થાન નક્કી કરવા માટે ગીગર કાઉન્ટરનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો?

22. કિરણોત્સર્ગી તત્વો દ્વારા ઉત્સર્જિત ચાર્જ કણો કરતાં ન્યુટ્રોન શા માટે બોમ્બાર્ડિંગ ન્યુક્લીમાં વધુ અસરકારક અસ્ત્રો છે?

23. શું પરમાણુ અને થર્મોન્યુક્લિયર વિસ્ફોટોની શક્તિની કોઈ મર્યાદા છે? તમારો જવાબ સમજાવો.

24. રિએક્ટર અને અણુ બોમ્બમાં યુરેનિયમ ન્યુક્લીની ફિશન પ્રક્રિયાઓ વચ્ચે શું તફાવત છે?

25. શું સમજાવે છે કે નજીકમાં કોઈ કિરણોત્સર્ગી દવા ન હોય ત્યારે પણ ગીગર કાઉન્ટર આયનાઈઝ્ડ કણોની ઘટનાની નોંધણી કરે છે?

26. કિરણોત્સર્ગી દવાઓ જાડી-દિવાલોવાળા લીડ કન્ટેનરમાં શા માટે સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે?

27.આલ્ફા પાર્ટિકલનો લાંબો રસ્તો ક્યાં છે: પૃથ્વીની સપાટી પર અથવા વાતાવરણના ઉપરના સ્તરોમાં?

28. કિરણોત્સર્ગી મધ્યવર્તી કેન્દ્રનો કયો અપૂર્ણાંક અડધા જીવનના અડધા ભાગના સમયમાં ક્ષીણ થાય છે?

29. જ્યારે ન્યુક્લિયસ દ્વારા ગામા ક્વોન્ટમ ઉત્સર્જિત થાય છે ત્યારે શું તત્વની સ્થાનિક સંખ્યા, દળ અને અણુ સંખ્યા બદલાય છે?

30. શા માટે કિરણોત્સર્ગી દવાઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત આલ્ફા કણો ભારે તત્વોમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ કરવામાં અસમર્થ હોય છે, જો કે તે ફેફસામાં તેનું કારણ બને છે?

31. 20% ની સરેરાશ નિર્ધારણ ભૂલ સાથેના સ્પેક્ટ્રોમીટર પર, જ્યારે 500 મિલીના નમૂનાના જથ્થા સાથે દૂધની વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવૃત્તિ નક્કી કરતી વખતે, માપના 100 સેકન્ડ દીઠ 500 કઠોળ નોંધવામાં આવ્યા હતા. દૂધની વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવૃત્તિ અને તેનું પાલન નક્કી કરો RDU-99 ધોરણો.

32. ચોક્કસ વિસ્તારમાં રહેતા વ્યક્તિ દ્વારા પ્રાપ્ત બાહ્ય ગામા રેડિયેશનની સમકક્ષ માત્રા 0.1 રેમ/વર્ષ છે. જમીનમાં રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સમાંથી ગામા કિરણોત્સર્ગને કારણે એક્સપોઝર ડોઝ રેટ નક્કી કરો. ખુલ્લા વિસ્તારમાં વ્યક્તિના રોકાણનો સાપેક્ષ સમય 0.3 માનવામાં આવે છે.

33. જમીનમાં રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સમાંથી ગામા કિરણોત્સર્ગને કારણે એક્સપોઝર ડોઝ રેટના મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરીને, 60 μR/h, અને 0.25 ના ખુલ્લા વિસ્તારમાં વ્યક્તિના રોકાણના સંબંધિત સમયનો ઉપયોગ કરીને, બાહ્યની સમકક્ષ માત્રા નક્કી કરો. દર વર્ષે વ્યક્તિનું ઇરેડિયેશન.

34. કર્મચારીઓના કાર્યસ્થળ પર સમકક્ષ ડોઝ રેટ 5x10 -9 Sv/s છે. વર્ષ દરમિયાન, કામ 1600 કલાક કરવામાં આવે છે. શું કર્મચારીઓ માટે વિશેષ સુરક્ષા જરૂરી છે?

35. રેડિયેશન સેફ્ટી સ્ટાન્ડર્ડ્સ (NRB-2000) અનુસાર, કર્મચારીઓ માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર રેડિયેશન ડોઝ 50 mSv/વર્ષ છે. વર્ષ દરમિયાન વ્યક્તિ 1700 કલાક કામ કરે છે. કાર્યસ્થળ પર મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સમકક્ષ ડોઝ રેટ (Sv/s માં)ની ગણતરી કરો.

36 છાતીની એક્સ-રે પરીક્ષા દરમિયાન, દર્દીના અવયવો અને પેશીઓમાં રેડિયેશનની સરેરાશ સમકક્ષ માત્રા સમસ્યા 49 માં આપેલ કોષ્ટકમાં રજૂ કરવામાં આવે છે. આ પ્રકારની પરીક્ષા દરમિયાન દર્દીને મળેલી અસરકારક સમકક્ષ માત્રા નક્કી કરો.

37 માનવ શરીરને એક સમયે 3x10 -13 કિગ્રા આઇસોટોપ પ્રાપ્ત થાય છે, જેમાંથી દસમો ભાગ થાઇરોઇડ ગ્રંથિમાં જાય છે. થાઇરોઇડ ગ્રંથિનો સમૂહ 25 ગ્રામ છે, સડો દીઠ શોષિત ઊર્જા 0.25 MeV/વિઘટન છે, અર્ધ જીવન 5.25 દિવસ છે. આગામી 8 દિવસમાં થાઇરોઇડ ગ્રંથિમાં રેડિયેશનની સમકક્ષ માત્રા નક્કી કરો.

38 માનવ શરીરને એક સમયે 3x10 -15 કિગ્રા આઇસોટોપ પ્રાપ્ત થાય છે
જેમાંથી દસમો ભાગ થાઇરોઇડ ગ્રંથિમાં જાય છે. થાઇરોઇડ ગ્રંથિનો સમૂહ 20 ગ્રામ છે, સડો દીઠ શોષિત ઊર્જા 0.25 MeV/વિઘટન છે, અર્ધ જીવન 29 વર્ષ છે. આગામી 15 દિવસમાં થાઇરોઇડ ગ્રંથિમાં રેડિયેશનની સમકક્ષ માત્રા નક્કી કરો.

39 કાર્યસ્થળમાં સમકક્ષ ડોઝ રેટ 10 -10 Sv/s છે. એક વ્યક્તિ દિવસમાં 6 કલાક કામ કરે છે. શું ખાસ રક્ષણ બનાવવું જરૂરી છે?

40 એક્સ-રે યુનિટ સાથે કામ કરતા કર્મચારી દ્વારા રેડિયેશનની સરેરાશ શોષિત માત્રા 7 µGy/h છે. જો મહત્તમ અનુમતિપાત્ર રેડિયેશન ડોઝ 50 mGy/વર્ષ હોય તો શું કર્મચારી માટે વર્ષમાં 200 દિવસ, દિવસમાં 6 કલાક કામ કરવું જોખમી છે?

41 ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાં અકસ્માત ઝોનમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપમાંથી ગામા રેડિયેશનનો ડોઝ રેટ 20 rad/h છે. જો કટોકટીની પરિસ્થિતિમાં અનુમતિપાત્ર રેડિયેશન ડોઝ 25 rad હોય તો વ્યક્તિ આ ઝોનમાં કેટલા કલાક કામ કરી શકે છે?

42 સીઝિયમ તૈયારીની પ્રવૃત્તિ 15 Cu છે. તેનો સમૂહ નક્કી કરો.

43 ચેર્નોબિલ દુર્ઘટનાના પરિણામે ઘટેલા સ્ટ્રોન્ટીયમના પ્રારંભિક જથ્થાનો કયો ભાગ પાછલા સમય (25 વર્ષ) માં ક્ષીણ થઈ ગયો છે, જો તેનું અર્ધ જીવન 29.1 વર્ષ છે?

44 પાણી માટે ગામા રેડિયેશનના અડધા એટેન્યુએશન સ્તરની જાડાઈની ગણતરી કરો, જો રેખીય ગુણાંકએટેન્યુએશન 0.047 સેમી -1 છે.

45 આસપાસના વિસ્તારને દૂષિત કરનાર રેડિયોન્યુક્લાઇડ નક્કી કરતી વખતે, પરંપરાગત વ્યક્તિગત પલ્સ કાઉન્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. શરૂઆતમાં, તેનું સરેરાશ વાંચન 390 કઠોળ/મિનિટ હતું, અને 10 દિવસ પછી - 201 કઠોળ/મિનિટ. રેડિઓન્યુક્લાઇડના અર્ધ જીવનની ગણતરી કરો અને તેને નિર્ધારિત કરો.

46 20% ની નોંધણી કાર્યક્ષમતા ધરાવતા ગામા રેડિયોમીટર પર, જ્યારે 357 ml ના જથ્થા સાથે દૂધની વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવૃત્તિને માપવામાં આવે છે, ત્યારે 100 s ની અંદર 650 કઠોળ નોંધાયા હતા. દૂધની વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવૃત્તિ શું છે? શું તે વપરાશ માટે યોગ્ય છે?

47 ચોક્કસ વસ્તીવાળા વિસ્તારમાં જમીનમાં રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સમાંથી ગામા રેડિયેશનના કારણે એક્સપોઝર ડોઝ રેટ 60 µR/h છે. આના નિવાસી દ્વારા પ્રાપ્ત બાહ્ય ગામા રેડિયેશનની સમકક્ષ માત્રા શોધો સમાધાનઘરની બહાર તેમના રોકાણ દરમિયાન એક વર્ષ માટે, લેવા સંબંધિત સમયખુલ્લા વિસ્તારોમાં માનવ હાજરી 0.2 જેટલી છે.

48 માનવ શરીરને 10 દિવસમાં 5x10 -13 કિગ્રા રેડિયોન્યુક્લાઇડ આયોડિન-131 ની સમકક્ષ માત્રા પ્રાપ્ત થઈ. થાઇરોઇડ ગ્રંથિનો સમૂહ 25 ગ્રામ માનવામાં આવે છે, ક્ષય દીઠ શોષિત ઊર્જા 0.19 MeV/વિઘટન છે, અર્ધ-જીવન 8.04 દિવસ છે, ધારો કે શરીરમાં પ્રવેશતા આયોડિન-131ની કુલ માત્રામાંથી 0.35 થાઇરોઇડમાં જાય છે. ગ્રંથિ

49 નીચેનું કોષ્ટક એક્સ-રે પરીક્ષા દરમિયાન દર્દીના અવયવો અને પેશીઓમાં રેડિયેશનની સરેરાશ સમકક્ષ માત્રા દર્શાવે છે. છાતી. પરીક્ષા દરમિયાન દર્દી દ્વારા પ્રાપ્ત અસરકારક સમકક્ષ ડોઝ નક્કી કરો.

50 જો આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશનના સ્ત્રોતમાંથી કર્મચારીઓના કાર્યસ્થળ પર સમકક્ષ ડોઝ રેટ હોય તો શું વિશેષ સુરક્ષા જરૂરી છે? Sv/s? રેડિયેશન ડોઝ સમગ્ર વર્ષ દરમિયાન સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે. વર્ષ દરમિયાન, કામ 2800 કલાક કરવામાં આવે છે.

51 પાર્થિવ મૂળના કુદરતી રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ. પોટેશિયમ-40 અને રેડોન સાથે માનવ સંપર્ક.

52 આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના કૃત્રિમ સ્ત્રોતો. રેડિયેશન પૃષ્ઠભૂમિ.

53 માનવ અવયવો અને પ્રણાલીઓની રેડિયોસેન્સિટિવિટી, રેડિયેશન પ્રત્યેનો તેમનો પ્રતિભાવ.

54 આંતરિક અને બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ, તેની સામે રક્ષણની પદ્ધતિઓ. કિરણોત્સર્ગનો પ્રતિકાર કરવા માટે વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિની ક્ષમતા.

55 રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સના વર્ટિકલ અને હોરીઝોન્ટલ સ્થળાંતરની વિશેષતાઓ.

પ્રાણી મૂળના ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં કિરણોત્સર્ગી પદાર્થોની સામગ્રીને ઘટાડવાની 56 રીતો

57 વનસ્પતિ મૂળના ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં કિરણોત્સર્ગી પદાર્થોની સામગ્રીને ઘટાડવા માટેની પદ્ધતિઓ.

58 પ્રદેશ, વસ્તુઓ, સાધનસામગ્રી, ખોરાકનું વિશુદ્ધીકરણ.

59 શરીરમાંથી રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સનું કુદરતી અને ઝડપી નિરાકરણ. જૈવિક અર્ધ જીવન.

60 પ્રદેશના કિરણોત્સર્ગી દૂષિતતાની સ્થિતિમાં વસવાટ કરો છો અને ઘરના કૃષિ ઉત્પાદનનું સંચાલન કરતી વખતે સેનિટરી અને આરોગ્યપ્રદ પગલાં.