class 12 physics chapter 13 notes Hindi

 परमाणु क्रमांक: नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या को परमाणु क्रमांक कहते हैं। इसे Z से निरूपित करते हैं।

द्रव्यमान संख्या: किसी नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों की कुल संख्या उस तत्व की द्रव्यमान संख्या कहलाती है। इसे ए द्वारा दर्शाया गया है।

एक परमाणु में प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉनों, न्यूक्लियॉन और न्यूट्रॉन की संख्या:

एक परमाणु में प्रोटॉनों की संख्या = Z

एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = Z

एक परमाणु में नाभिकों की संख्या = A

एक परमाणु में न्यूट्रॉनों की संख्या = N = A - Z।

नाभिकीय द्रव्यमान (Nuclear mass): किसी नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के कुल द्रव्यमान को नाभिकीय द्रव्यमान कहते हैं।

न्यूक्लाइड: एक न्यूक्लाइड एक परमाणु का एक विशिष्ट नाभिक होता है जिसकी परमाणु संख्या Z और द्रव्यमान संख्या A होती है। इसे इस प्रकार दर्शाया जाता है,

जहाँ X = तत्व का रासायनिक प्रतीक, Z = परमाणु क्रमांक और A = द्रव्यमान संख्या

समस्थानिक:

• किसी तत्व के वे परमाणु जिनका परमाणु क्रमांक समान लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है, समस्थानिक कहलाते हैं।

• आइसोटोप में समान रासायनिक गुण होते हैं लेकिन विभिन्न भौतिक गुण होते हैं।

• आइसोबार: वे परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु संख्या भिन्न होती है, आइसोबार कहलाते हैं।

• आइसोटोन: समान संख्या में न्यूट्रॉन वाले न्यूक्लाइड को आइसोटोन कहा जाता है।

• आइसोमर्स: ये समान परमाणु संख्या और समान द्रव्यमान संख्या वाले नाभिक होते हैं लेकिन विभिन्न ऊर्जा अवस्थाओं में होते हैं।

• इलेक्ट्रॉन वोल्ट: इसे एक इलेक्ट्रॉन द्वारा प्राप्त ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है जब इसे 1 वोल्ट के संभावित अंतर के माध्यम से त्वरित किया जाता है और इसे ईवी द्वारा दर्शाया जाता है।

• परमाण्विक भार इकाई:

यह    समस्थानिक के कार्बन परमाणु के वास्तविक द्रव्यमान का   होता है। इसे एमू या सिर्फ यू द्वारा निरूपित किया जाता है।

1 एमू =  kg

1 amu की ऊर्जा तुल्यता 1 amu = 931 MeV . है

• Discovery of Neutrons:

न्यूट्रॉन की खोज चैडविक ने 1932 में की थी।

जब बेरिलियम नाभिक पर अल्फा-कणों द्वारा बमबारी की जाती है, तो अत्यधिक मर्मज्ञ विकिरण उत्सर्जित होते हैं, जिसमें तटस्थ कण होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का द्रव्यमान लगभग एक प्रोटॉन के समान होता है। इन कणों को न्यूट्रॉन कहा जाता था।

एक मुक्त न्यूट्रॉन लगभग 900 s के आधे जीवन के साथ, एक प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और एक एंटीन्यूट्रिनो में अनायास क्षय हो जाता है। 

• Size of the Nucleus:

यह पाया जाता है कि द्रव्यमान संख्या A के एक नाभिक की त्रिज्या होती है

इसका तात्पर्य यह है कि नाभिक का आयतन, जो R3 के समानुपाती है, A के समानुपाती होता है।

नाभिक का घनत्व: नाभिक का घनत्व स्थिर होता है; A से स्वतंत्र, सभी नाभिकों और नाभिकीय पदार्थों के घनत्व के लिए लगभग 

जो सामान्य पदार्थ की तुलना में बहुत बड़ा है, मान लीजिए पानी जो 103 किग्रा मी-3 है।

द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता: आइंस्टीन ने साबित किया कि द्रव्यमान को ऊर्जा के दूसरे रूप के रूप में मानना ​​​​आवश्यक है। उन्होंने द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता संबंध दिया, E = mc2 जहाँ m द्रव्यमान है और c निर्वात में प्रकाश का वेग है।

द्रव्यमान दोष: किसी नाभिक के शेष द्रव्यमान और उसके संघटक नाभिकों के शेष द्रव्यमानों के योग के बीच के अंतर को इसका द्रव्यमान दोष कहा जाता है। द्वारा दिया जाता है-

Binding Energy:

इसे एक नाभिक को उसके घटक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में तोड़ने और उन्हें इतनी बड़ी दूरी तक अलग करने के लिए आवश्यक ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जा सकता है कि वे एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं कर सकते हैं।

इसे अतिरिक्त ऊर्जा के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है जिसे नाभिक अपने आकर्षण के कारण छोड़ देता है जिसे वे एक नाभिक बनाने के लिए एक साथ बंधे होते हैं।

एक नाभिक की बंधन ऊर्जा   है-

Binding Energy per Nucleon: यह नाभिक से एक न्यूक्लियॉन निकालने के लिए आवश्यक औसत ऊर्जा है।

यह नाभिक की बाध्यकारी ऊर्जा को उसकी द्रव्यमान संख्या से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है।

Nuclear Forces:

• ये आकर्षक बलों में मजबूत हैं जो एक छोटे से नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को एक साथ रखते हैं।

• ये कम दूरी के बल हैं जो किन्हीं दो नाभिकों के बीच लगभग 2 - 3 fm की बहुत कम दूरी पर कार्य करते हैं।

• नाभिकीय बल नाभिक के आवेश पर निर्भर नहीं करता है।

नाभिकीय घनत्व: नाभिक का घनत्व नाभिक के आकार से स्वतंत्र होता है और इसके द्वारा दिया जाता है-

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Radioactivity:

• यह एक या एक से अधिक विकिरणों जैसे -कण, -कण या -किरणों के उत्सर्जन के साथ परमाणु के नाभिक के स्वतःस्फूर्त विघटन की घटना है।

• वे पदार्थ जो स्वतः ही भेदक विकिरण उत्सर्जित करते हैं, रेडियोधर्मी पदार्थ कहलाते हैं।

रेडियोधर्मिता विस्थापन कानून: इसमें कहा गया है कि-

• जब एक रेडियोधर्मी नाभिक एक -कण उत्सर्जित करता है, तो परमाणु संख्या 2 घट जाती है और द्रव्यमान संख्या 4 घट जाती है।

• जब एक रेडियोधर्मी नाभिक -कण उत्सर्जित करता है, तो इसकी परमाणु संख्या 1 बढ़ जाती है लेकिन द्रव्यमान संख्या समान रहती है।

• -कण के उत्सर्जन से रेडियोधर्मी नाभिक की द्रव्यमान संख्या या परमाणु क्रमांक में कोई परिवर्तन नहीं होता है। एक रेडियोधर्मी नाभिक द्वारा -कण उत्सर्जन इसकी ऊर्जा अवस्था को कम करता है।

अल्फा क्षय: यह एक रेडियोधर्मी नाभिक से एक कण के उत्सर्जन की प्रक्रिया है। इसका प्रतिनिधित्व किया जा सकता है,

बीटा क्षय [Beta Decay]: यह एक रेडियोधर्मी नाभिक से एक इलेक्ट्रॉन के उत्सर्जन की प्रक्रिया है। इसका प्रतिनिधित्व किया जा सकता है,

गामा क्षय [Gamma Decay]: यह एक नाभिक के रेडियोधर्मी विघटन के दौरान एक किरण फोटॉन के उत्सर्जन की प्रक्रिया है। इसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है,

रेडियोधर्मी क्षय नियम [Radioactive Decay Law]: यह बताता है कि उस क्षण में मौजूद अधूरे रेडियोधर्मी नाभिकों के विघटित नाभिकों की संख्या। इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है-

जहाँN(0) t = 0 पर नाभिकों की संख्या है और विघटन स्थिरांक है।

क्षय या विघटन स्थिरांक: इसे पारस्परिक या समय अंतराल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसमें किसी दिए गए रेडियोधर्मी नमूने में सक्रिय नाभिक की संख्या उसके प्रारंभिक मूल्य के 36.8% तक कम हो जाती है।

अर्ध-आयु: किसी रेडियोधर्मी पदार्थ का अर्ध-आयु वह समय होता है, जिसमें उसके नाभिक का आधा भाग विघटित हो जाता है। यह रेडियोधर्मी पदार्थ के क्षय स्थिरांक के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

माध्य जीवन: एक रेडियोधर्मी नमूने का औसत जीवन सभी परमाणुओं की संयुक्त आयु और दिए गए नमूने में परमाणुओं की कुल संख्या के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। द्वारा दिया जाता है,

रेडियोधर्मी नमूने के क्षय या गतिविधि की दर: इसे किसी दिए गए नमूने में प्रति सेकंड होने वाले रेडियोधर्मी विघटन की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है-

क्यूरी:

यह क्षय की SI इकाई है।

एक क्यूरी प्रति सेकंड 3.7 X 1010 विघटन की दर है।

रदरफोर्ड: एक रदरफोर्ड प्रति सेकंड 106 विघटन की दर है।

प्राकृतिक रेडियोधर्मिता: यह प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों के नाभिक से स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन और विकिरणों की घटना है।

कृत्रिम या प्रेरित रेडियोधर्मिता: यह कुछ स्थिर नाभिकों में उपयुक्त उच्च ऊर्जा उप-परमाणु कणों द्वारा बमबारी करके रेडियोधर्मिता को प्रेरित करने की घटना है।

परमाणु प्रतिक्रिया: यह एक प्रतिक्रिया है जिसमें एक तत्व के स्थिर नाभिक को दूसरे तत्व के नाभिक में बदलना शामिल है।

नाभिकीय विखंडन: यह वह प्रक्रिया है जिसमें एक भारी नाभिक उत्तेजित होने पर लगभग तुलनीय द्रव्यमान के दो छोटे नाभिकों में विभाजित हो जाता है। उदाहरण के लिए-

परमाणु रिएक्टर: यह एक उपकरण है जिसमें एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू की जाती है, बनाए रखी जाती है और नियंत्रित की जाती है।

नाभिकीय संलयन: यह दो छोटे नाभिकों के एक भारी नाभिक में संलयन की प्रक्रिया है जिसमें बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त होती है।

क्रिटिकल साइज और क्रिटिकल मास:

विखंडनीय पदार्थ का वह आकार जिसके लिए जनन कारक एकता है, क्रांतिक आकार कहलाता है और इसके द्रव्यमान को पदार्थ का क्रांतिक द्रव्यमान कहते हैं।

इस मामले में श्रृंखला प्रतिक्रिया स्थिर या निरंतर बनी रहती है।

मॉडरेटर:

कोई भी पदार्थ जो तेजी से गतिमान न्यूट्रॉन को ऊष्मीय ऊर्जा में धीमा करने के लिए उपयोग किया जाता है, मॉडरेटर कहलाता है।

आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले मॉडरेटर पानी, भारी पानी (D2O) और ग्रेफाइट हैं।