रेडियोधर्मी क्षय में निम्नलिखित राशि में से कौन सा परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करता है?

अवधारणा:

रेडियोधर्मिता:

• रेडियोधर्मिता एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा अस्थिर परमाणु का नाभिक विकिरण उत्सर्जित करके ऊर्जा क्षय करता है।
  • दो बल, अर्थात् प्रतिकर्षण का बल जो विद्युत स्थैतिक है और नाभिक के शक्तिशाली आकर्षण बल नाभिक में कार्य करते हैं।
  • ये दोनों बल बेहद मजबूत प्रकृति के माने जाते हैं।
  • नाभिक का आकार बढ़ने के साथ ही नाभिक की अस्थिरता बढ़ जाती है क्योंकि नाभिक का द्रव्यमान बहुत अधिक सकेंद्रित हो जाता है।
  • यही कारण है कि प्लूटोनियम, यूरेनियम के परमाणु बेहद अस्थिर होते हैं और रेडियोधर्मिता दर्शाते हैं।

रेडियोधर्मी क्षय का नियम

• किसी भी क्षण में, रेडियोधर्मी परमाणुओं के क्षय की दर उस क्षण में मौजूद परमाणुओं की संख्या के आनुपातिक है।

व्याख्या:

रेडियोधर्मी क्षय का नियम

• किसी भी क्षण में, रेडियोधर्मी परमाणुओं के क्षय की दर उस क्षण में मौजूद परमाणुओं की संख्या के आनुपातिक है।

अर्द्ध आयु (t1/2):

• अर्द्ध आयु वह समयावधि है जिसके बाद रेडियोधर्मी तत्व की मात्रा का आधा हिस्सा क्षय हो जाता है।
• यह इस प्रकार है-

     -----(1)

माध्य आयु (τ):

• जिस समय के लिए एक रेडियोधर्मी सामग्री सक्रिय रहती है, उसे रेडियोधर्मी सामग्री की माध्य आयु के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• यह इस प्रकार है-

     -----(2)

• समीकरण 1 और समीकरण 2 से यह स्पष्ट है कि अर्द्ध आयु और माध्य आयु परमाणुओं की संख्या से स्वतंत्र हैं।
• रेडियोधर्मी क्षय के नियम से, यह स्पष्ट है कि क्षय की दर परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करती है। इसलिए, विकल्प 3 सही है।