পদার্থবিজ্ঞান • MIST • মিলিটারি ইনস্টিটিউট অব সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ভর্তি পরীক্ষা ২০২২-২০২৩

পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

5.

কোন তেজস্ক্রিয় পদার্থের অর্ধায়ু 1000 বছর। কত বছর পর উহার তেজস্ক্রিয়তা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে 110th\frac{1}{10}^{th} হবে? ওই তেজস্ক্রিয় পদার্থের গড় আয়ু কত হবে?

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

দেওয়া আছে,
অর্ধায়ু, T1/2=1000 বছরT_{1/2} = 1000\text{ বছর}

ক্ষয় ধ্রুবক, λ=ln⁡2T1/2=0.6931000=6.9315×10−4 বছর−1\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}} = \frac{0.693}{1000} = 6.9315 \times 10^{-4}\text{ বছর}^{-1}

১ম অংশ:
ধরি, tt সময় পর তেজস্ক্রিয়তা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে আদি তেজস্ক্রিয়তার 110\frac{1}{10} অংশ হবে।
আমরা জানি,
R=R0e−λtR = R_0 e^{-\lambda t}
  ⟹  RR0=e−λt\implies \frac{R}{R_0} = e^{-\lambda t}
  ⟹  110=e−λt\implies \frac{1}{10} = e^{-\lambda t}
  ⟹  −λt=ln⁡(110)=−ln⁡(10)\implies -\lambda t = \ln\left(\frac{1}{10}\right) = -\ln(10)
  ⟹  t=ln⁡(10)λ=2.30266.9315×10−4≈3321.93 বছর\implies t = \frac{\ln(10)}{\lambda} = \frac{2.3026}{6.9315 \times 10^{-4}} \approx 3321.93\text{ বছর}

অতএব, প্রায় 3321.93 বছর পর তেজস্ক্রিয়তা 110\frac{1}{10} অংশ হবে।

২য় অংশ:
গড় আয়ু, τ=1λ=T1/2ln⁡2=1000ln⁡2≈1442.7 বছর\tau = \frac{1}{\lambda} = \frac{T_{1/2}}{\ln 2} = \frac{1000}{\ln 2} \approx 1442.7\text{ বছর}

উত্তর: সময় 3321.93 বছর3321.93\text{ বছর} এবং গড় আয়ু 1442.7 বছর1442.7\text{ বছর}।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন