2021 A/L Physics Past Paper · Question 28 (Tamil Medium)

Answer: (3) 48, 3 ஆகும்.

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

ஒரு யூரேனியம் கரு ஒரு மந்த நியூத்திரனை உள்ளெடுத்து $X$, $Y$ என்னும் இரண்டு சிறிய கருக்களாகவும் சில நியூத்திரன்களாகவும் பிளக்கிறது.

$${}^{235}_{92}\text{U} + n \longrightarrow {}^{102}_{44}\text{X} + {}^{131}_{a}\text{Y} + bn$$

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$A$: திணிவெண், மேல் எண். ஒரு கருவில் உள்ள எல்லாப் புரோத்தன்களையும் நியூத்திரன்களையும் எண்ணுகிறது.

$Z$: அணுவெண், கீழ் எண். புரோத்தன்களை எண்ணுகிறது.

$n$: ஒரு நியூத்திரன். அதன் மேல் எண் $1$, கீழ் எண் $0$. எனவே அது ${}^{1}_{0}n$.

$a$: $Y$ இன் அணுவெண்.

$b$: வெளியேறும் நியூத்திரன்களின் எண்ணிக்கை.

வினா என்ன கேட்கிறது

காண வேண்டியது: $a$, $b$ என்னும் எண்கள்.

திட்டம்: இரு பக்கங்களிலும் மேல் எண்களை எண்ணி $b$ ஐக் காண்க. பின்னர் இரு பக்கங்களிலும் கீழ் எண்களை எண்ணி $a$ ஐக் காண்க.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

Z என்பது அணுவெண் அதாவது கருவில் உள்ள புரோத்தன் எண்ணிக்கை ஆகும்

A என்பது திணிவெண் ஆகும்

அணுவின் கருவானது புரோத்தன்களாலும் நியூத்திரன்களாலும் ஆனது. ஏற்றம் அற்ற நியூத்திரன் எனும் நடுநிலையான துணிக்கையைக் கண்டுபிடித்தமைக்காக 1935இல் ஜேம்ஸ் சட்விக் (James Chadwick) எனும் விஞ்ஞானிக்கு நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

யூரேனியம் 235 கருவொன்று நியூத்திரனொன்றினை உறிஞ்சும்போது அது உறுதியற்றது அதிக உறுதியான பாரம் குறைவான இரண்டு கருக்களாக உடையும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$235 + 1 = 102 + 131 + b$

$92 + 0 = 44 + a + 0$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

$236$ கோலிக்குண்டுகள் உள்ள ஒரு பெட்டி உடைந்து திறக்கிறது என நினையுங்கள். கோலிக்குண்டுகள் சில சிறிய குவியல்களாக உருள்கின்றன. எல்லாக் குவியல்களையும் எண்ணினால் இன்னும் $236$ கோலிக்குண்டுகளே. எதுவும் புதிதாக ஆக்கப்படவில்லை, எதுவும் இழக்கப்படவில்லை.

கருவும் அப்படியே. அதன் புரோத்தன்களும் நியூத்திரன்களும் புதிய பகுதிகளுக்குப் பகிரப்படுகின்றன மட்டுமே. எனவே இரு பக்கங்களிலும் மேல் எண்களின் கூட்டுத்தொகை சமம். கீழ் எண்களின் கூட்டுத்தொகையும் சமம்.

முதலில் மேல் எண்கள். நியூத்திரனின் மேல் எண் $1$. எனவே $b$ நியூத்திரன்கள் $b \times 1 = b$ ஐத் தருகின்றன.

$$235 + 1 = 102 + 131 + b$$

இது சொல்வது: பிளவுக்கு முன் உள்ள எல்லாப் புரோத்தன்களும் நியூத்திரன்களும் பிளவுக்குப் பின் உள்ளவற்றுக்குச் சமம்.

$236$

$235 + 1$

$233$

$102 + 131$

$3$

$b = 236 - 233$

இப்போது கீழ் எண்கள். நியூத்திரனுக்கு ஏற்றம் இல்லை, எனவே அதன் கீழ் எண் $0$. இங்கு நியூத்திரன்கள் எதையும் கூட்டுவதில்லை.

$$92 + 0 = 44 + a + 0$$

இது சொல்வது: பிளவுக்கு முன் உள்ள புரோத்தன்கள் பிளவுக்குப் பின் உள்ள புரோத்தன்களுக்குச் சமம்.

$48$

$a = 92 - 44$

காரணம் / கணக்கீடு

எனவே $a = 48$, $b = 3$. தாக்கம்:

$${}^{235}_{92}\text{U} + {}^{1}_{0}n \longrightarrow {}^{102}_{44}\text{X} + {}^{131}_{48}\text{Y} + 3\,{}^{1}_{0}n$$

இது விடை (3).

சரிபார்ப்பு

அலகு: $a$, $b$ என்பன துணிக்கைகளின் எண்ணிக்கைகள். எனவே அவற்றுக்கு அலகு இல்லை.

$au + 1 - ax - ay$

$zu - zx$

பொருத்தமானதா?

மேல்: $102 + 131 + 3 = 236$, $235 + 1 = 236$. கீழ்: $44 + 48 = 92$. இரு பக்கங்களும் பொருந்துகின்றன.

யூரேனியம் 235 பெரும்பாலும் இவ்வாறு பிளந்து சில நியூத்திரன்களை விடுவிக்கிறது. மூன்று என்பது பொருத்தமான எண்ணிக்கை.

முடிவு

$a = 48, \quad b = 3$

மேல் எண்கள்: $235 + 1 = 102 + 131 + b$, எனவே $b = 3$.

கீழ் எண்கள்: $92 + 0 = 44 + a$, எனவே $a = 48$. விடை (3).

கருத் தாக்கத்தில் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் மேல் எண்களைக் கூட்டுக, பின்னர் கீழ் எண்களைக் கூட்டுக. ஒவ்வொரு சோடியும் பொருந்த வேண்டும்.

நியூத்திரனை ${}^{1}_{0}n$ என எழுதுக. அப்போது அதன் எண்களை மறக்க மாட்டீர்கள். உள்வரும் நியூத்திரனையும் மறக்க வேண்டாம்.

பரீட்சைக் குறிப்பு