সৃজনশীলঃ ‘92U235+0n1→[92U236]∗→56Ba141+36Kr92+ নিউটন +…’ চট্টগ্রাম বোর্ড ২০১৭ – পরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

ইলেকট্রনের উপর নিউক্লিয়াসের স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল কাজ করে বলে ইলেকট্রন একটি নির্দিষ্ট কক্ষপথে আবদ্ধ থেকে নিউক্লিয়াসকে পরিভ্রমণ করে। আবদ্ধ ইলেকট্রনকে অসীম দূরত্বে সরানোর জন্য কিছু শক্তির প্রয়োজন তথা কিছু কাজ করতে হবে। এই কৃতকাজই ঐ ইলেকট্রনের বিভবশক্তি, V এবং কুলম্ব বল F হলে,

$\therefore V={}_{\dot{\rho }}^{\infty }F\cdot \mathrm{dr}=O\frac{e^2}{4\pi {ϵ}_0}\cdot \frac{1}{r^2}\cdot \mathrm{dr}$
বা, $V=-\frac{e^2}{4\pi r}$

[ খ যেহেতু কাজ করতে হয় তাই (-)ve চিহ্ন দেওয়া হয়েছে]

আবার, কেন্দ্রমুখী বল, $\frac{{\mathrm{mv}}^2}{r}=$ কুলম্ব বল, $\frac{e^2}{4\pi {ϵ}_0{r}^2}$
বা, $\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}^2=\frac{e^2}{8\pi {ϵ}_{0}r}$
$\therefore$ গতশক্তি $T=\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}^2=\frac{e^2}{8\pi {ϵ}_{0}r}$
$\therefore$ মোট যান্ত্রিক শক্তি, $E=V+T=\frac{-e^2}{4\pi {ϵ}_{0}r}+\frac{e^2}{8\pi {ϵ}_{0}r}$
$=-\frac{e}{8\pi {ϵ}_{0}r}$ যা ঋণাত্মক।

অতএব, পরমাণুতে আবদ্ধ ইলেকট্রনের মোট যান্ত্রিক শক্তি ঋণা।

দেওয়া আছে,

${}_{92}{U}^{235}+{}_0{n}^1\to {\left[{}_{92}{U}^{236}\right]}^{\ast }\to {}_{56}{\mathrm{Ba}}^{141}+{}_{36}{\mathrm{Kr}}^{92}+$ নিউট্রন + শক্তি 

যেহেতু এ বিক্রিয়ায় মোট প্রোটন সংখ্যার কোন পরিবর্তন হয়নি, সেহেতু নিউট্রনের সংখ্যা হবে $=(236-141-92)=3$
অর্থাৎ, ${}_{92}{U}^{235}+{}_0{}^1\to {\left[92U^{236}\right]}^0\to {}_{56}{\mathrm{Ba}}^{141}+{}_{36}{\mathrm{Kr}}^{92}+3_0{n}^1+$ শক্তি (Ans.)

উদ্দীপকের বিক্রিয়ায় ৩টি নিউট্রন নির্গত হবে।

'গ’’ হতে পাই,
${}_{92}{U}^{235}+{}_o{n}^1\to {\left[{}_{92}{U}^{236}\right]}^{\ast }\to {}_{56}{\mathrm{Ba}}^{141}+{}_{36}{\mathrm{Kr}}^{92}+3{}_o{n}^1+$ শক্তি বিক্রিয়কের মোট ভর $={}_{92}{U}^{236}$ এর ভর $+{}_0{n}^1$ এর ভর
$=(236.0526+1.0087)a.m.u$
$=237.0613\text{ a.m.u }$
উৎপাদের মোট ভর
$={}_{56}{\mathrm{Ba}}^{141}$ এর ভর $+{}_{36}{\mathrm{Kr}}^{92}$ এর ভর $+3\times {}_0{n}^1$ এর ভর
$=140.9139+91.8973+3\times 1.0087\text{ a.m.u }$
= 235.8373
হারানো ভর, $\Delta m=(237.0613-235.8378)\text{ a.m.u. }$
$=1.224\text{ a.m.u }$
$=1.224\times 1.6605\times {10}^{-27}\mathrm{kg}$

$\therefore$ মোট নির্গত শক্তি,
$\Delta E=\Delta m\times c^2$
$=1.224\times 1.6605\times {10}^{-27}\times {(3\times {10}^8)}^{2}J$
$=1.83\times {10}^{-10}J$

সুতরাং উপরের বিক্রিয়ায় নির্গত মোট শক্তির পরিমাণ $1.83\times {10}^{-10}J$