সৃজনশীলঃ ‘পৃথিবীতে মোট পানির…’ চট্টগ্রাম কলেজ ২০২৪ – পরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

একটি পরমাণুতে আবদ্ধ একটি ইলেকট্রনের মোট শক্তি সর্বদা ঋনাত্মক হয় কারণ ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসে আকৃষ্ট হয়। ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের যত কাছাকাছি পূবে, আকর্ষণ বল তত বৃদ্ধি পাবে এবং ইলেকট্রনের শক্তি ততই ঋণাত্মক হবে।

    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 হয় তথা কিছু কাজ করতে হয়। এ শক্তির পরিমাণ $-\frac{e}{8\pi {ϵ}_{0}r}$ যা ঋনাত্মক। তাই, পরমাণুতে আবদ্ধ ইলেকট্রনের মোট শক্তি ঋনাত্মক হয়। 

পৃথিবীতে মোট পানির ওজন 10²¹ kg = 10²⁴ g

 আমরা জানি,

$n=\frac{w}{m}=\frac{x}{\mathrm{Na}}$

 ∴ 10²⁴g পানিতে অনু সংখ্যা

$\begin{array}{cc}& =\frac{{10}^{24}}{18}=\frac{x}{\mathrm{Na}}\\ & =\frac{{10}^{24}}{18}\times \mathrm{Na}\end{array}$টি অনু

আবার,

       6000 টি H₂O তে 1 টি D₂O বিদ্যমান

 ∴ 3.3461×10⁴⁶H₂O তে $\frac{1\times 3.3461\times {10}^{46}}{6000}$  টি D₂O বিদ্যমান

                       = 5.5768×10⁴² টি D₂O বিদ্যমান 

একটি ভারী পনির অনুতে ডিউটেরিয়াম আছে ২ টি।

আবার,

$H^2+H^2\to H^3+H^1+4\mathrm{Mev}$[অর্থাৎ ২ টি H² হতে উৎপন্ন শক্তি 4MeV]

∴ 1 টি D₂O হতে উৎপন্ন শক্তি 4 MeV,
∴ 5.5768×10⁴² টি D2O হতে উৎপন্ন শক্তি
                   = 5.5768 ×10⁴²×4 MeV 

                   = 2.231 ×10⁴³   MeV
                            Ans.

$\begin{array}{c}5\times {10}^{16}\mathrm{kg}U=5\times {10}^{19}gU\\ \therefore \frac{w}{m}=\frac{x}{N_A}\\ \frac{5\times {10}^{19}}{235}=\frac{x}{N_A}\end{array}$

∴ x = 1,2815×10⁴¹ টি U²³⁵ বিদ্যমান 5×10¹⁶ Kg তে।
1 টি U²³⁵ হতে প্রাপ্ত শক্তি 200 Mev

∴ x = 1.2815×10⁴¹ হতে প্রাপ্ত শক্তি = (x×200) Mev
                                      = 2.363×10⁴³ Mev

∴ গ হতে প্রাপ্ত শক্তির মান: 
2.231×10⁴³ ≠ 2.563×10⁴³ Mev
∴ সমহনি করে না।