ન્યુક્લિઓન દીઠ બંધન ઊર્જાનો ક્રમ શું છે?

$_8O^{16}$ અને $_8O^{17}$ માટે ન્યુક્લિયોનદીઠ બંધન-ઊર્જા અનુક્રમે $7.97 \, MeV$ અને $7.75 \, MeV$ છે. $_8O^{17}$ માંથી એક ન્યૂટ્રૉનને દૂર કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા ($MeV$ માં) શોધો:

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગોળાકાર ન્યુક્લિયસમાં સમાન રીતે વિતરિત $Z$ પ્રોટોનની સ્થિત-વિદ્યુત ઉર્જા $E = \frac{3}{5} \frac{Z(Z-1) e^2}{4 \pi \varepsilon_0 R}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. ન્યુટ્રોન,${ }_1^1 H$,${ }_7^{15} N$ અને ${ }_8^{15} O$ ના માપેલા દળ અનુક્રમે $1.008665 \ u$,$1.007825 \ u$,$15.000109 \ u$ અને $15.003065 \ u$ છે. જો ${ }_7^{15} N$ અને ${ }_8^{15} O$ બંને ન્યુક્લિયસની ત્રિજ્યા સમાન હોય,$1 \ u = 931.5 \ MeV/c^2$ અને $e^2 / (4 \pi \varepsilon_0) = 1.44 \ MeV \ fm$ હોય,તો બંને ન્યુક્લિયસની ત્રિજ્યા શોધો. (ધારો કે બંધન ઉર્જાનો તફાવત માત્ર સ્થિત-વિદ્યુત ઉર્જાને કારણે છે). ($fm$ માં)

પરમાણુ પ્રતિક્રિયામાં,નીચેનામાંથી શું સંરક્ષિત રહે છે?

ધારો કે ન્યુક્લિયર બાઈન્ડિંગ એનર્જી પ્રતિ ન્યુક્લિયોન $(B/A)$ વિરુદ્ધ દળ ક્રમાંક $(A)$ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ છે. નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરવા માટે આ આલેખનો ઉપયોગ કરો.
આકૃતિ: $222706-q$
$(A)$ $1 < A < 50$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા બે ન્યુક્લિયસનું સંલયન (Fusion) ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(B)$ $51 < A < 100$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા બે ન્યુક્લિયસનું સંલયન ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(C)$ $100 < A < 200$ ની દળ રેન્જમાં રહેલા ન્યુક્લિયસનું વિખંડન (Fission) જ્યારે બે સમાન ટુકડાઓમાં થાય ત્યારે ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(D)$ $200 < A < 260$ ની દળ રેન્જમાં રહેલા ન્યુક્લિયસનું વિખંડન જ્યારે બે સમાન ટુકડાઓમાં થાય ત્યારે ઉર્જા મુક્ત કરશે.

આઈન્સ્ટાઈનનો દળ-ઊર્જા સંબંધ,જે તેમના પ્રખ્યાત સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતમાંથી ઉતરી આવ્યો છે,તે દળ $(m)$ ને ઊર્જા $(E)$ સાથે $E = mc^2$ તરીકે જોડે છે,જ્યાં $c$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ છે. ન્યુક્લિયર સ્તરે,ઊર્જાના મૂલ્યો ખૂબ નાના હોય છે. ન્યુક્લિયર સ્તરે ઊર્જા સામાન્ય રીતે $MeV$ માં માપવામાં આવે છે,જ્યાં $1\,MeV = 1.6 \times 10^{-13}\,J$ છે; દળને યુનિફાઇડ એટોમિક માસ યુનિટ $(u)$ માં માપવામાં આવે છે,જ્યાં $1\,u = 1.6605 \times 10^{-27}\,kg$ છે.
$(a)$ દર્શાવો કે $1\,u$ ની ઊર્જા સમકક્ષતા આશરે $931.5\,MeV$ છે.
$(b)$ એક વિદ્યાર્થી આ સંબંધને $1\,u = 931.5\,MeV$ તરીકે લખે છે. શિક્ષક નિર્દેશ કરે છે કે આ સંબંધ પરિમાણની દ્રષ્ટિએ ખોટો છે. સાચો સંબંધ લખો.