$\alpha$-ક્ષય પ્રક્રિયા સમજાવો અને તેનું યોગ્ય ઉદાહરણ આપો.

(N/A) $\alpha$-ક્ષયની ઘટનામાં,એક અસ્થાયી ન્યુક્લિયસ સ્વયંભૂ રીતે $\alpha$-કણનું ઉત્સર્જન કરીને નવા ન્યુક્લિયસમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$\alpha$-કણ એ હિલિયમ પરમાણુનું ન્યુક્લિયસ છે,જેને ${ }_{2}^{4} He$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
ક્ષય પામતા ન્યુક્લિયસને પિતૃ ન્યુક્લિયસ અને નવા બનેલા ન્યુક્લિયસને પુત્રી ન્યુક્લિયસ કહેવામાં આવે છે.
$\alpha$-ક્ષયમાં,પુત્રી ન્યુક્લિયસનો દળ ક્રમાંક પિતૃ ન્યુક્લિયસ કરતા $4$ જેટલો ઓછો હોય છે,જ્યારે પરમાણુ ક્રમાંક $2$ જેટલો ઘટે છે.
$\alpha$-ક્ષય માટેનું સામાન્ય સમીકરણ:
${ }_{Z}^{A} X \rightarrow{ }_{Z-2}^{A-4} Y+{ }_{2}^{4} He+Q$
જ્યાં $X$ એ પિતૃ ન્યુક્લિયસ છે,$Y$ એ પુત્રી ન્યુક્લિયસ છે,અને $Q$ એ મુક્ત થતી કુલ ગતિઊર્જા છે,જે આઈન્સ્ટાઈનના દળ-ઊર્જા સમતુલ્યતાના સંબંધ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$Q = [m_{X} - m_{Y} - m_{He}] c^{2}$
અહીં,$m_{X}$ એ પિતૃ ન્યુક્લિયસનું દળ છે,$m_{Y}$ એ પુત્રી ન્યુક્લિયસનું દળ છે,$m_{He}$ એ $\alpha$-કણનું દળ છે અને $c$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ છે.
જો મૂળ ન્યુક્લિયસ સ્થિર હોય,તો $Q$ એ નીપજોની ગતિઊર્જા છે. જો $Q > 0$ હોય,તો આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે; જો $Q < 0$ હોય,તો તે ઉષ્માશોષક છે.
ઉદાહરણ: યુરેનિયમ-$238$ નું થોરિયમ-$234$ માં રૂપાંતર અને $\alpha$-કણનું ઉત્સર્જન:
${ }_{92}^{238} U \rightarrow{ }_{90}^{234} Th+{ }_{2}^{4} He + Q$