स्थायी नाभिकों के लिए न्यूट्रॉन की संख्या $(N)$ बनाम प्रोटॉन की संख्या $(Z)$ का आलेख परमाणु क्रमांक $Z > 20$ के लिए रैखिकता से ऊपर की ओर विचलन दर्शाता है। $1$ से कम $N/Z$ अनुपात वाले अस्थिर नाभिक के लिए,क्षय के संभावित प्रकार हैं:
$(A)$ $\beta^{-}$-क्षय ($\beta$ उत्सर्जन)
$(B)$ कक्षीय या $K$-इलेक्ट्रॉन कैप्चर
$(C)$ न्यूट्रॉन उत्सर्जन
$(D)$ $\beta^{+}$-क्षय (पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन)

दिए गए डेटा से,एल्युमीनियम ${ }_{13}^{27} {Al}$ के नाभिक को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा का मान $x \times 10^{-3} {J}$ है।
न्यूट्रॉन का द्रव्यमान $= 1.00866 \, {u}$
प्रोटॉन का द्रव्यमान $= 1.00726 \, {u}$
एल्युमीनियम नाभिक का द्रव्यमान $= 27.18846 \, {u}$
(मान लीजिए कि $1 \, {u}$,$1 \, {J}$ ऊर्जा के अनुरूप है)
(निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करें)

आकृति परमाणु द्रव्यमान संख्या $A$ के विरुद्ध प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा $E_b$ का एक प्लॉट दिखाती है। $A, B, C, D, E, F$ विभिन्न नाभिकों के अनुरूप हैं। चार अभिक्रियाओं पर विचार करें:
$(i) A + B \to C + \varepsilon$
$(ii) C \to A + B + \varepsilon$
$(iii) D + E \to F + \varepsilon$
$(iv) F \to D + E + \varepsilon$
यहाँ, $\varepsilon$ मुक्त ऊर्जा है। किन अभिक्रियाओं में $\varepsilon$ > 0 है?

द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता संबंध के अनुसार,$9 \times 10^{13} \text{ J}$ ऊर्जा को अधिकतम कितने द्रव्यमान में परिवर्तित किया जा सकता है ($\text{ g}$ में)? [प्रकाश की गति $c = 3 \times 10^{8} \text{ m/s}$]

सूची-$I$ में परमाणु क्रमांक $(Z)$ पर ऊर्जा $(E)$ की विभिन्न कार्यात्मक निर्भरताएँ दिखाई गई हैं। कुछ घटनाओं से जुड़ी ऊर्जाएँ सूची-$II$ में दी गई हैं। सूची-$I$ और सूची-$II$ के बीच सही मिलान का वर्णन करने वाला विकल्प चुनें।

सूची-$I$	सूची-$II$
$(P) \ E \propto Z^2$	$(1)$ अभिलक्षणिक $x-$किरणों की ऊर्जा
$(Q) \ E \propto (Z-1)^2$	$(2)$ $30$ से $170$ की सीमा में द्रव्यमान संख्या वाले स्थिर नाभिकों के लिए परमाणु नाभिकीय बंधन ऊर्जा का स्थिर-वैद्युत भाग
$(R) \ E \propto Z(Z-1)$	$(3)$ सतत $x-$किरणों की ऊर्जा
$(S) \ E, Z$ से व्यावहारिक रूप से स्वतंत्र है	$(4)$ $30$ से $170$ की सीमा में द्रव्यमान संख्या वाले स्थिर नाभिकों के लिए प्रति न्यूक्लियॉन औसत नाभिकीय बंधन ऊर्जा
	$(5)$ हाइड्रोजन जैसे परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण के कारण विकिरण की ऊर्जा

आइंस्टीन का द्रव्यमान-ऊर्जा संबंध,जो उनके प्रसिद्ध सापेक्षता के सिद्धांत से निकला है,द्रव्यमान $(m)$ को ऊर्जा $(E)$ से $E = mc^2$ के रूप में जोड़ता है,जहाँ $c$ निर्वात में प्रकाश की गति है। परमाणु स्तर पर,ऊर्जा का परिमाण बहुत छोटा होता है। परमाणु स्तर पर ऊर्जा को आमतौर पर $MeV$ में मापा जाता है,जहाँ $1\,MeV = 1.6 \times 10^{-13}\,J$ है; द्रव्यमान को एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई $(u)$ में मापा जाता है,जहाँ $1\,u = 1.6605 \times 10^{-27}\,kg$ है।
$(a)$ दर्शाइए कि $1\,u$ की ऊर्जा समतुल्यता लगभग $931.5\,MeV$ है।
$(b)$ एक छात्र इस संबंध को $1\,u = 931.5\,MeV$ के रूप में लिखता है। शिक्षक बताते हैं कि यह संबंध विमीय रूप से गलत है। सही संबंध लिखिए।