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

${ }_{88}^{226} Ra$ ન્યુક્લિયસનું આલ્ફા $(\alpha)$ અને બીટા $(\beta)$ કણોના ઉત્સર્જન દ્વારા ${ }_{82}^{206} Pb$ માં રૂપાંતર થાય છે. ઉત્સર્જિત આલ્ફા અને બીટા કણોની સંખ્યા અનુક્રમે કેટલી હશે?

સીસા (lead) $Pb_{82}^{214}$ નું ન્યુક્લિયસ બે ઇલેક્ટ્રોન અને ત્યારબાદ એક $\alpha$-કણનું ઉત્સર્જન કરે છે. પરિણામી ન્યુક્લિયસમાં કેટલા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન હશે?

એક ન્યુક્લિયસ $_Z^AX$ એક $\alpha$-કણનું ઉત્સર્જન કરે છે. પરિણામી ન્યુક્લિયસ ત્યારબાદ એક ${\beta ^ + }$ કણનું ઉત્સર્જન કરે છે. અંતિમ ન્યુક્લિયસનો પરમાણુ ક્રમાંક અને દળ ક્રમાંક અનુક્રમે કેટલો હશે?

વિધાન-$1$: $E_{1}$ ઉર્જા ધરાવતું ન્યુક્લિયસ $\beta^{-}$ ઉત્સર્જન દ્વારા $E_{2}$ ઉર્જા ધરાવતા ડોટર ન્યુક્લિયસમાં ક્ષય પામે છે,પરંતુ $\beta^{-}$ કિરણો $E_{1} - E_{2}$ જેટલી અંતિમ ઉર્જા ધરાવતા સતત ઉર્જા વર્ણપટ સાથે ઉત્સર્જિત થાય છે.
વિધાન-$2$: $\beta$ ક્ષયમાં ઉર્જા અને વેગમાનનું સંરક્ષણ કરવા માટે,રૂપાંતરણમાં ઓછામાં ઓછા ત્રણ કણો ભાગ લેવા જોઈએ.

રેડિયોએક્ટિવ ન્યુક્લિયસ $_7N^{13}$ એ $_6C^{13}$ માં ક્ષય પામે છે,જે શેના ઉત્સર્જન દ્વારા થાય છે?

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