સ્થિર મુક્ત ન્યુટ્રોનનું ક્ષય ધ્યાનમાં લો: $n \rightarrow p + e^-$. દર્શાવો કે આ પ્રકારના દ્વિ-પદાર્થ ક્ષયમાં ઇલેક્ટ્રોન હંમેશા નિશ્ચિત ઉર્જા ધરાવતો હોવો જોઈએ અને તેથી,તે ન્યુટ્રોન અથવા ન્યુક્લિયસના $\beta$-ક્ષયમાં જોવા મળતા સતત ઉર્જા વિતરણને સમજાવી શકતું નથી.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) સ્થિર મુક્ત ન્યુટ્રોનના દ્વિ-પદાર્થ ક્ષય $(n \rightarrow p + e^-)$ માટે,ઉર્જા અને વેગમાનનું સંરક્ષણ જળવાવું જોઈએ.
ધારો કે $M_n$,$M_p$,અને $m_e$ એ અનુક્રમે ન્યુટ્રોન,પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનનું દળ છે.
ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ: $M_n c^2 = E_p + E_e$,જ્યાં $E_p$ અને $E_e$ એ પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનની કુલ ઉર્જા છે.
વેગમાન સંરક્ષણના નિયમ મુજબ: $\vec{p}_p + \vec{p}_e = 0$,જેનો અર્થ છે કે $|\vec{p}_p| = |\vec{p}_e| = p$.
સાપેક્ષવાદના ઉર્જા-વેગમાન સંબંધ $E^2 = p^2 c^2 + m^2 c^4$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે $E_p^2 = p^2 c^2 + M_p^2 c^4$ અને $E_e^2 = p^2 c^2 + m_e^2 c^4$.
પ્રોટોનની ઉર્જાના સમીકરણમાં $p^2 c^2 = E_e^2 - m_e^2 c^4$ મૂકતા: $E_p = \sqrt{E_e^2 - m_e^2 c^4 + M_p^2 c^4}$.
આને ઉર્જા સંરક્ષણના સમીકરણમાં મૂકતા: $M_n c^2 = E_e + \sqrt{E_e^2 - m_e^2 c^4 + M_p^2 c^4}$.
આ સમીકરણને $E_e$ માટે ઉકેલતા જણાય છે કે $E_e$ એ સામેલ કણોના દળ પર આધારિત એક નિશ્ચિત મૂલ્ય છે,જેનો અર્થ છે કે ઇલેક્ટ્રોન પાસે નિશ્ચિત (અલગ) ઉર્જા હોવી જોઈએ.
કારણ કે અવલોકિત $\beta$-ક્ષય વર્ણપટ સતત છે,આ દ્વિ-પદાર્થ મોડેલ અપૂરતું છે. વાસ્તવિક ક્ષય એ ત્રિ-પદાર્થ પ્રક્રિયા છે: $n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e$,જ્યાં એન્ટિન્યુટ્રિનો બાકીની ઉર્જા લઈ જાય છે,જેનાથી ઇલેક્ટ્રોન સતત ઉર્જા શ્રેણી ધરાવી શકે છે.

Explore More

Similar Questions

$218\, amu$ દળ ધરાવતું એક ન્યુક્લિયસ મુક્ત અવસ્થામાં $\alpha$-કણનું ઉત્સર્જન કરીને ક્ષય પામે છે. ઉત્સર્જિત $\alpha$-કણની ગતિઊર્જા $6.7\, MeV$ છે. તો ડોટર ન્યુક્લિયસની રિકોઈલ ઊર્જા ($MeV$ માં) કેટલી હશે?

રેડિયોએક્ટિવ શ્રેણીના અંતિમ ઉત્પાદનનો ક્ષય અચળાંક કેટલો હોય છે?

આપેલ ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયામાં $A, B, C, D, E$ શું દર્શાવે છે?
$_{92}U^{238} \xrightarrow{\alpha} _{B}Th^{A} \xrightarrow{\beta} _{D}Pa^{C} \xrightarrow{E} _{92}U^{234}$

એક ન્યુક્લિયસ $_Z{X^A}$ એ $9 \alpha$-કણો અને $5 \beta$-કણોનું ઉત્સર્જન કરે છે. અંતિમ ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની કુલ સંખ્યાનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

યાદી-$I$ વિવિધ કિરણોત્સર્ગી ક્ષય પ્રક્રિયાઓ દર્શાવે છે અને યાદી-$II$ સંભવિત ઉત્સર્જિત કણો પૂરા પાડે છે. યાદી-$I$ ની દરેક એન્ટ્રીને યાદી-$II$ ની યોગ્ય એન્ટ્રી સાથે જોડો અને સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.
યાદી-$I$યાદી-$II$
$(P)$ ${ }_{92}^{238} U \rightarrow{ }_{91}^{234} Pa$$(1)$ $1 \alpha$ અને $1 \beta^{+}$
$(Q)$ ${ }_{82}^{214} Pb \rightarrow{ }_{82}^{210} Pb$$(2)$ $3 \beta^{-}$ અને $1 \alpha$
$(R)$ ${ }_{81}^{210} Tl \rightarrow{ }_{82}^{206} Pb$$(3)$ $2 \beta^{-}$ અને $1 \alpha$
$(S)$ ${ }_{91}^{228} Pa \rightarrow{ }_{88}^{224} Ra$$(4)$ $1 \alpha$ અને $1 \beta^{-}$
$(5)$ $1 \alpha$ અને $2 \beta^{+}$

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo