2020 A/L Physics Past Paper · Question 43 (Sinhala Medium)

අර්ධ ආයු කාලය — සංඛ්‍යාව, වයස, අයනීකරණය

සාම්පලයක ඇති විකිරණශීල පරමාණුවල අර්ධ ආයු කාලය $(T_{1/2})$ පිළිබඳ පහත සඳහන් ප්‍රකාශ සලකන්න.

(A) සාම්පලයේ ඇති විකිරණශීල පරමාණුවල සංඛ්‍යාව සමඟ $T_{1/2}$ වෙනස් වේ.

(B) සාම්පලය සකස් කළ දිනය සමඟ $T_{1/2}$ වෙනස් වේ.

ඉහත ප්‍රකාශවලින්,

(1) (A) පමණක් සත්‍ය වේ.
(2) (B) පමණක් සත්‍ය වේ.
(3) (C) පමණක් සත්‍ය වේ.
(4) (A), (B) යන දෙකම පමණක් සත්‍ය වේ.
(5) (B), (C) යන දෙකම පමණක් සත්‍ය වේ.

Answer and explanation

Answer: (3) (C) පමණක් සත්‍ය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සොයනු ලබන්නේ: ප්‍රකාශ තුනෙන් සත්‍ය වන්නේ කුමනවාද. මූලික ප්‍රශ්නය: අර්ධ ආයු කාලය සාම්පලයේ ගුණයක්ද, නැතහොත් න්‍යෂ්ටියේ ගුණයක්ද? ප්‍රධාන සංකල්පය: විකිරණශීල ක්ෂය වීම එක් එක් න්‍යෂ්ටිය තුළ ස්වාධීනව සිදුවන අහඹු න්‍යෂ්ටික ක්‍රියාවලියකි.

අදාළ න්‍යාය

විකිරණශීලතාව යනු න්‍යෂ්ටිවල අභ්‍යන්තර ස්ථායිතාවට සම්බන්ධ ක්‍රියාවලියක් නිසා එය උෂ්ණත්වය, පීඩනය ආදී බාහිර සාධක මත රඳා නොපවතින සංසිද්ධියකි.

විකිරණශීල මූලද්‍රව්‍ය සාම්පලයක ආරම්භක න්‍යෂ්ටි සංඛ්‍යාව අර්ධයක් බවට ගත වන කාලය, එම විකිරණශීල මූලද්‍රව්‍යයේ අර්ධ ආයු කාලය ලෙස හැඳින්වෙයි.

මේ කාලය ආරම්භක අංශු සංඛ්‍යාව මත රඳා නොපවතින අතර, එය දෙන ලද විකිරණශීල න්‍යෂ්ටි වර්ගයක් සඳහා නියතයකි.

මෙලෙස සෑම $T_{1/2}$ කාලයකටම පසුව ඉතිරිව ඇති න්‍යෂ්ටි සංඛ්‍යාව හරි අඩකින් අඩුවෙයි.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

විකල්ප සත්‍ය ප්‍රකාශවල සංයෝජන වේ: {A}, {B}, {C}, {A, B}, {B, C}. එක් එක් ප්‍රකාශය වෙන වෙනම විසඳමු.

තර්කය / ගණනය

සාම්පලයේ ඇති විකිරණශීල පරමාණුවල සංඛ්‍යාව සමඟ $T_{1/2}$ වෙනස් වේ.

$T_{1/2}$ ආරම්භක න්‍යෂ්ටි සංඛ්‍යාව මත රඳා නොපවතී; එය න්‍යෂ්ටි වර්ගයක් සඳහා නියතයකි. $N$ සමඟ වෙනස් වන්නේ ක්ෂය වීමේ වේගය පමණි — විශාල සාම්පලයක් හා කුඩා සාම්පලයක් දෙකම එකම අවස්ථාවක අඩ වේ.

සාම්පලය සකස් කළ දිනය සමඟ $T_{1/2}$ වෙනස් වේ.

සාම්පලය පැරණි නම් ඉතිරි න්‍යෂ්ටි අඩුය; නමුත් ඉතිරිය තවමත් සෑම $T_{1/2}$ කදී ම අඩ වේ. සාම්පලයේ වයස වෙනස් කරන්නේ $N$ පමණි — (A) හි මෙන්ම, $N$ $T_{1/2}$ වෙනස් නොකරයි.

විකිරණශීල පරමාණු අයනීකරණය කළත් $T_{1/2}$ වෙනස් නොවේ.

විකිරණශීලතාව න්‍යෂ්ටියේ අභ්‍යන්තර ස්ථායිතාවට සම්බන්ධ ක්‍රියාවලියකි — එය බාහිර සාධක මත රඳා නොපවතී. අයනීකරණය ඉවත් කරන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන පමණි; න්‍යෂ්ටිය වෙනස් නොවේ, එබැවින් $T_{1/2}$ වෙනස් නොවේ.

අසත්‍ය ප්‍රකාශ අසත්‍ය වන්නේ ඇයි: (A) හා (B) යන දෙකම අර්ධ ආයු කාලය "සාම්පලයේ" ගුණයකට (කොපමණ න්‍යෂ්ටි ද, කොපමණ කලකට පෙර ද) බැඳ තබයි. නමුත් එක් එක් න්‍යෂ්ටිය එකම සම්භාවිතාවෙන් ස්වාධීනව ක්ෂය වන බැවින්, කොපමණ න්‍යෂ්ටි ඉතිරිව සිටියත් ඒවායින් අඩක් ක්ෂය වීමට ගතවන කාලය සමාන ය.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

(A) අසත්‍යයි.

(B) අසත්‍යයි; (C) අතහැර ඇත.

(A), (B) යන දෙකම අසත්‍යයි.

(B) අසත්‍යයි.

නිගමනය

සත්‍ය ප්‍රකාශ සමූහය {C} පමණි; මෙය ලබා දෙන විකල්පය "(C) පමණක් සත්‍ය වේ" — පිළිතුර (3). (A) හා (B) යන දෙකම අසත්‍ය බැවින් ඒවා අඩංගු (1), (2), (4), (5) බැහැර වේ.

ක්ෂය වීමේ වේගය ( $\lambda N$ ) සාම්පලයේ ප්‍රමාණය සමඟ වෙනස් වේ; අර්ධ ආයු කාලය ( $T_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda}$ ) රඳා පවතින්නේ න්‍යෂ්ටිය මත පමණි.

විභාග ඉඟිය

தமிழ் · English