মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের সপ্তম অধ্যায় ‘পরমাণুর নিউক্লিয়াস’ (Physical Science Chapter 7) এর মধ্যে তেজস্ক্রিয়তা, আলফা-বিটা-গামা রশ্মির ধর্ম থেকে শুরু করে নিউক্লীয় বিভাজন ও সংযোজনের আলোচনা করা হয়েছে। আজকের পোস্টে    এই চ্যাপ্টারের বাছাই করা প্রশ্ন-উত্তরগুলো (Question Answer) শেয়ার করা হল।

মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান

‘পরমাণুর নিউক্লিয়াস’ (সপ্তম অধ্যায়)

One Liner প্রশ্ন উত্তর 

Atomic Nucleus

আজকের পোস্টে  যেসব বাছাই করা ওয়ান লাইনার (One Liner) প্রশ্ন উত্তর শেয়ার করা হচ্ছে, সেগুলো থেকে   MCQ, সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন (SAQ), শূন্যস্থান পূরণ; সব ধরনের প্রশ্ন উত্তর করতে পারবে।

পরমাণুর নিউক্লিয়াস প্রশ্ন উত্তর (One Liner)

 

★ 1896 খ্রিস্টাব্দে X-রশ্মির প্রতিপ্রভা সম্পর্কে গবেষণা করতে গিয়ে স্বতঃস্ফূর্ত তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন ফরাসি বিজ্ঞানী: অঁতোয়ান হেনরি বেকারেল (Antionio Henri Becquerel)।
★ যেসব মৌলের ক্ষেত্রে স্বতঃস্ফূর্তভাবে তেজস্ক্রিয়তা ধর্ম দেখা যায়, তাদের সাধারণত ভরসংখ্যা হয়: 210 বা তার বেশি।
★ তেজস্ক্রিয়তা পদার্থের রাসায়নিক বা ইলেকট্রন বিন্যাসের ওপর নির্ভর করে না, এটি সম্পূর্ণভাবে একটি: নিউক্লিয়াসজনিত ঘটনা।
★ তেজস্ক্রিয় বিঘটনের দরুন যে পরমাণু ভেঙে যায় তাকে জনক পরমাণু এবং জনক পরমাণু ভেঙে যে নতুন পরমাণু গঠিত হয় তাকে বলে: অপত্য বা দুহিতা পরমাণু (Daughter Nucleus)।
★ তেজস্ক্রিয় বিকিরণে নির্গত যে ধনাত্মক আধানযুক্ত কণা প্রকৃতপক্ষে একটি হিলিয়াম (He) পরমাণুর নিউক্লিয়াস, তা হল: α (আলফা) কণা।

★ তেজস্ক্রিয় বিকিরণে নির্গত ঋণাত্মক আধানযুক্ত কণা যা প্রকৃতপক্ষে নিউক্লিয়াস থেকে নির্গত একটি ইলেকট্রন, তা হল: β (বিটা) কণা।
★ ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (10^-9m-এর কম) তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ যার কোনো ভর নেই এবং যা নিস্তড়িৎ, তা হল: γ (গামা) রশ্মি।
★ α, β, γ রশ্মির মধ্যে যার গ্যাসকে আয়নিত করার ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি এবং ভেদনক্ষমতা সবচেয়ে কম, সেটি হল: α (আলফা) কণা।
★ α, β, γ রশ্মির মধ্যে যার ভেদনক্ষমতা সবচেয়ে বেশি এবং গ্যাসকে আয়নিত করার ক্ষমতা সবচেয়ে কম, সেটি হল: γ (গামা) রশ্মি।

★ কোনো মৌল থেকে একটি α (আলফা) কণা নির্গমন হলে সেই পরমাণুর: ভরসংখ্যা 4 একক কমে এবং পারমাণবিক সংখ্যা 2 একক কমে যায় ।
★ কোনো মৌল থেকে একটি β (বিটা) কণা নির্গমন হলে সেই পরমাণুর: ভরসংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা 1 একক বেড়ে যায়।
★ চিকিৎসাক্ষেত্রে ক্যানসার বা টিউমার কোষ নষ্ট করতে এবং থাইরয়েড চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়: তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ [যেমন- থাইরয়েডে তেজস্ক্রিয় আয়োডিন, মস্তিষ্কের টিউমারে তেজস্ক্রিয় ফসফরাস]।
★ পৃথিবীর বয়স ও জীবাশ্মের বয়স নির্ণয়ের ক্ষেত্রে যে পদ্ধতি উল্লেখযোগ্য, তা হল: রেডিয়ো কার্বন পদ্ধতি (Carbon Dating)।

★ নিউক্লিয়াসের মধ্যস্থিত প্রোটন ও নিউট্রনগুলির মোট ভর এবং নিউক্লিয়াসের প্রকৃত ভরের যে পার্থক্য দেখা যায়, তাকে বলে: ভরত্রুটি বা ভরবিচ্যুতি (Mass Defect)।

★ ভরত্রুটির ফলে যে পরিমাণ ভরের হ্রাস হয়, তা শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে নিউক্লিয়নগুলিকে আবদ্ধ রাখে, একে বলে: বন্ধনশক্তি (Binding Energy)।
★ যে নিউক্লিয় বিক্রিয়ায় অপেক্ষাকৃত ভারী নিউক্লিয়াস বিভাজিত হয়ে প্রায় সমান ভরের দুটি নিউক্লিয়াসে পরিণত হয় এবং প্রচুর শক্তি নির্গত হয়, তাকে বলে: নিউক্লিয় বিভাজন (Nuclear Fission) [যেমন- পরমাণু বোমা]।

পরমাণুর নিউক্লিয়াস Class 10 অনুশীলনী 

পরমাণুর নিউক্লিয়াস প্রশ্ন উত্তর (One Liner)

 

★ নিউক্লিয় বিভাজন বিক্রিয়াকে একটি বিশেষ পদ্ধতিতে নিয়ন্ত্রিত করে বিদ্যুৎশক্তি উৎপাদন করা হয় যে যন্ত্রে, তাকে বলে: নিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর (Nuclear Reactor)।
★ যে নিউক্লিয় বিক্রিয়ায় কয়েকটি হালকা নিউক্লিয়াস যুক্ত হয়ে একটি ভারী নিউক্লিয়াস গঠন করে এবং বিপুল শক্তি নির্গত হয়, তাকে বলে: নিউক্লিয় সংযোজন (Nuclear Fusion) [যেমন- সূর্য ও নক্ষত্রের শক্তির উৎস, হাইড্রোজেন বোমা]।
★ নিউক্লিয় সংযোজন ঘটানোর জন্য যে বিপুল পরিমাণ তাপমাত্রার (কয়েক কোটি ডিগ্রি) প্রয়োজন হয়, তা সৃষ্টি করতে প্রথমে ঘটানো হয়: নিউক্লিয় বিভাজন বিক্রিয়া।
★ বিজ্ঞানী অ্যালবার্ট আইনস্টাইনের ভর ও শক্তির তুল্যতা সমীকরণটি হল: E=mc² [যেখানে c = শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ]।

★ রেডিয়াম (Ra), পোলোনিয়াম (Po), থোরিয়াম (Th) ইত্যাদি হল কয়েকটি: তেজস্ক্রিয় মৌল (Radioactive element) ।
★ তেজস্ক্রিয় বিকিরণ বা নিঃসরণের হার তাপ, আলো, চাপ বা অন্য কোনো বাহ্যিক প্রভাবের ওপর: নির্ভরশীল নয় ।
★ একটি α (আলফা) কণার ভর একটি প্রোটনের ভরের: 4 গুণ।
★ একটি α (আলফা) কণার আধান একটি প্রোটনের আধানের: দ্বিগুণ।
★ একটি β (বিটা) কণার ভর এবং আধান প্রকৃতপক্ষে সমান হয় একটি: ইলেকট্রনের ভর ও আধানের।
★ ইউরেনিয়াম-২৩৫ (U²³⁵)-এর নিউক্লিয় বিভাজনে যে দুটি মাঝারি ভরের নিউক্লিয়াস উৎপন্ন হয়, তা হল: বেরিয়াম (Ba¹⁴¹) ও ক্রিপটন (Kr⁹²)।

★ একটি ইউরেনিয়াম-২৩৫ (U²³⁵) নিউক্লিয়াসের বিভাজনে উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ প্রায়: 200 MeV।
★ ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের ধারাবাহিক বিভাজন প্রক্রিয়া, যা পরমাণু বোমার মূলনীতি, তাকে বলে: শৃঙ্খল বিক্রিয়া বা Chain reaction।
★ 1986 খ্রিস্টাব্দে ইউক্রেনে এবং 2011 খ্রিস্টাব্দে জাপানে যে ভয়াবহ নিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর বিস্ফোরণ ঘটেছিল, সেই স্থানদুটি হল যথাক্রমে: চেরনোবিল ও ফুকুসিমা।
★ সূর্য ও বিভিন্ন নক্ষত্রের বিপুল পরিমাণ শক্তির মূল উৎস হল: নিউক্লিয় সংযোজন (Nuclear Fusion)।

★ তেজস্ক্রিয়তা মূলত প্রাকৃতিক ও কৃত্রিম— এই: দু-প্রকারের হয়।
★ γ (গামা) রশ্মি এবং X-রশ্মি উভয়েই তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ হলেও এদের মধ্যে মূল পার্থক্য হল X-রশ্মি: স্বতঃস্ফূর্ত বিকিরণ নয়।
★ প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয় মৌলগুলির মধ্যে যে তিনটি তেজস্ক্রিয় শ্রেণি দেখা যায়, তা হল: ইউরেনিয়াম শ্রেণি, অ্যাক্টিনিয়াম শ্রেণি এবং থোরিয়াম শ্রেণি।
★ নিউক্লিয়াস থেকে β (বিটা) কণা নির্গমনের সময় নিউক্লিয়াসের মধ্যস্থ একটি নিউট্রন কিসে পরিণত হয়?: প্রোটনে।
★ কোনো নিউক্লিয়াস কতটা সুস্থায়ী তা জানা যায় যার মান থেকে, সেটি হল: নিউক্লিয়ন প্রতি বন্ধনশক্তি।

★ পর্যায় সারণির মাঝামাঝি স্থানে থাকা মৌলগুলির স্থায়িত্ব বেশি, কারণ এদের নিউক্লিয়ন প্রতি বন্ধনশক্তির মান প্রায়: 8.5 MeV-এর কাছাকাছি।
★ ভারী নিউক্লিয়াসের বিভাজন ঘটানোর জন্য যে ধরনের নিউট্রন বেশি উপযুক্ত, তা হল: ধীরগতিসম্পন্ন বা তাপীয় নিউট্রন।
★ নিউক্লিয় বিক্রিয়ার সময় β (বিটা) কণার সাথে যে আধানহীন ও ভরহীন কণা নির্গত হয় বলে ধরা হয়, তা হল: অ্যান্টি নিউট্রিনো (Anti neutrino)।
★ তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপের একটি অন্যতম একক হল রাদারফোর্ড (Rd), যেখানে 1 Rd সমান: 10⁶ dps (disintegration per second)।
★ 0.03 eV অথবা তার চেয়ে কম শক্তিসম্পন্ন নিউট্রনগুলিকে বলা হয়: তাপীয় নিউট্রন বা ধীর গতির নিউট্রন (Thermal Neutron)।

পরমাণুর নিউক্লিয়াস Class 10 প্রশ্ন উত্তর

পরমাণুর নিউক্লিয়াস Class 10 অনুশীলনী

 

১. তেজস্ক্রিয়তা (Radioactivity) কী? এর ব্যবহার লেখো।

উত্তর: যে ধর্মের জন্য কিছু ভারী মৌলের (যেমন- ইউরেনিয়াম, রেডিয়াম) নিউক্লিয়াস স্বতঃস্ফূর্তভাবে ভেঙে গিয়ে নতুন মৌলের নিউক্লিয়াসে পরিণত হয় এবং সেই সঙ্গে আলফা (α), বিটা (β) বা গামা (γ) রশ্মি বিকিরণ করে, তাকে তেজস্ক্রিয়তা বলে।

ব্যবহার:

১. চিকিৎসাবিদ্যায়: ক্যানসার কোষ ধ্বংস করতে তেজস্ক্রিয় কোবাল্ট (Co-60) ব্যবহৃত হয়।

২. বিদ্যুৎ উৎপাদন: পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে শক্তি উৎপাদনে।

৩. বয়স নির্ধারণে: তেজস্ক্রিয় কার্বন (C-14) ব্যবহার করে প্রাচীন জীবাশ্ম বা পৃথিবীর বয়স নির্ণয় করা হয় (কার্বন ডেটিং)।

২. কোনো মৌলের তেজস্ক্রিয়তা সম্পূর্ণ নিউক্লিয়াস জনিত ঘটনা – ব্যাখ্যা কর।

উত্তর:

১. রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পরমাণুর বাইরের কক্ষের ইলেকট্রন অংশগ্রহণ করে, কিন্তু তেজস্ক্রিয়তায় ইলেকট্রনের কোনো ভূমিকা নেই। এটি সরাসরি নিউক্লিয়াসের ভাঙন।

২. চাপ, তাপ, আলো বা কোনো রাসায়নিক পরিবেশ দ্বারা তেজস্ক্রিয়তা প্রভাবিত হয় না।

৩. তেজস্ক্রিয় বিকিরণের ফলে মৌলটি সম্পূর্ণ নতুন মৌলে রূপান্তরিত হয়, যা কেবল নিউক্লিয়াসের প্রোটন ও নিউট্রন সংখ্যার পরিবর্তনের ফলেই সম্ভব।

তাই বলা যায়, তেজস্ক্রিয়তা সম্পূর্ণভাবে একটি নিউক্লিয়াস জনিত ঘটনা।

 

৩. ভর ত্রুটি (Mass Defect) কী? নিউক্লিয় সংযোজনে যে শক্তি মুক্ত হয় তার উৎস কী?

 

উত্তর: ভর ত্রুটি: একটি নিউক্লিয়াসের প্রকৃত ভর, সেটির মধ্যে উপস্থিত প্রোটন ও নিউট্রনগুলির মোট ভরের সমষ্টির চেয়ে কিছুটা কম হয়। ভরের এই পার্থক্যকে ভর ত্রুটি ((δ) m) বলে।

শক্তির উৎস: আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সমীকরণ (E = (δ) mc²) অনুযায়ী, নিউক্লিয় সংযোজনের সময় যে সামান্য পরিমাণ ভরের বিনাশ ঘটে বা ভর ত্রুটি দেখা দেয়, সেই ভরই বিপুল পরিমাণ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

 

৪. নিউক্লিয় সংযোজন ও নিউক্লিয় বিভাজনের মধ্যে পার্থক্য লেখো।

 

বিষয়	নিউক্লিয় বিভাজন (Nuclear Fission)	নিউক্লিয় সংযোজন (Nuclear Fusion)
১. সংজ্ঞা	যে প্রক্রিয়ায় কোনো ভারী মৌলের নিউক্লিয়াস ভেঙে প্রায় সমান ভরের দুটি হালকা নিউক্লিয়াসে পরিণত হয়, তাকে নিউক্লিয় বিভাজন বলে।	যে প্রক্রিয়ায় দুটি অতি হালকা মৌলের নিউক্লিয়াস যুক্ত হয়ে একটি অপেক্ষাকৃত ভারী নিউক্লিয়াস গঠন করে, তাকে নিউক্লিয় সংযোজন বলে।
২. শক্তির পরিমাণ	এই প্রক্রিয়ায় প্রচুর শক্তি মুক্ত হয় (প্রায় ২০০ MeV), তবে সংযোজনের তুলনায় একক ভরে কম শক্তি পাওয়া যায়।	এই প্রক্রিয়ায় বিভাজনের চেয়ে অনেক বেশি শক্তি মুক্ত হয় (একক ভরের হিসেবে প্রায় ৭ গুণ বেশি)।
৩. প্রয়োজনীয় উষ্ণতা	এটি ঘটানোর জন্য উচ্চ উষ্ণতার প্রয়োজন হয় না; সাধারণ উষ্ণতাতেই নিউট্রন কণা দিয়ে আঘাত করে এটি ঘটানো যায়।	এটি ঘটানোর জন্য অত্যন্ত উচ্চ উষ্ণতার (১০৭ ডিগ্রি সেলসিয়াস) প্রয়োজন হয়।
৪. বর্জ্য ও দূষণ	এর ফলে উৎপন্ন পদার্থগুলি অত্যন্ত তেজস্ক্রিয় হয়, যা পরিবেশের দীর্ঘস্থায়ী ক্ষতি করে।	এর ফলে উৎপন্ন পদার্থ (হিলিয়াম) তেজস্ক্রিয় নয়, তাই এটি পরিবেশের জন্য তুলনামূলক কম ক্ষতিকারক।
৫. নিয়ন্ত্রণ	এই প্রক্রিয়াকে কৃত্রিমভাবে নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব (যেমন- পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র)।	এই প্রক্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করা অত্যন্ত কঠিন এবং এখনও বাণিজ্যিকভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদনে সফল হওয়া যায়নি।
৬. উদাহরণ	পারমাণবিক বোমা (Atom Bomb), নিউক্লীয় রিয়্যাক্টর।	হাইড্রোজেন বোমা (Hydrogen Bomb), নক্ষত্র বা সূর্যের শক্তি।

৫. α, β ও γ রশ্মির আয়নিত করার ক্ষমতা তুলনা করো।

উত্তর: গ্যাসকে আয়নিত করার ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি আলফা কণার, তার চেয়ে কম বিটা কণার এবং সবচেয়ে কম গামা রশ্মির।

ক্রম: α > β > γ

অনুপাত (প্রায়): α : β : γ = 10000 : 100 : 1

 

আজকের এই পোস্টে  দশম শ্রেণির ভৌতবিজ্ঞান সপ্তম অধ্যায় ‘পরমাণুর নিউক্লিয়াস’ থেকে বাছাই করা গুরুত্বপূর্ণ কিছু ওয়ান-লাইনার (One-liner) শেয়ার করা হল।