धडा १३: अणुकेंद्रीय रसायनशास्त्र आणि किरणोत्सारिता | राज्य मंडळ · इयत्ता 11 · रसायनशास्त्र

केंद्रक : रचना, आकार आणि न्युक्लाइडचे वर्ग

रोजच्या जीवनातून

धुराच्या सूचकातील अमेरिशियम-241 किंवा सूर्यप्रकाश — दोन्ही केंद्रकातील ऊर्जेचे दृश्य रूप.

सोपी व्याख्या

केंद्रक = प्रोटॉन (Z) + न्यूट्रॉन (N); वस्तुमानांक A = Z + N. विशिष्ट Z, A असलेला अणू = न्युक्लाइड.

आकृतीत : न्युक्लाइडचे वर्ग.

नियम 1 : वर्गीकरण — समस्थानिक : Z समान; समभारिक : A समान; समन्यूट्रॉनिक : N समान; समावयवी (isomer) : A, Z समान पण ऊर्जा स्थिती वेगळी.

सोपे : ¹²C, ¹⁴C समस्थानिक.
मध्यम : ¹⁴C, ¹⁴N समभारिक.
परीक्षेसाठी : ¹³C, ¹⁴N समन्यूट्रॉनिक (N = 7).

नियम 2 : केंद्रकाचा आकार — r = r₀A^(1/3), r₀ = 1.33 fm (1.33 × 10⁻¹⁵ m, पाठ्यपुस्तक; काही पुस्तकांत 1.2 fm). आकारमान ∝ A ⇒ घनता जवळजवळ स्थिर, ≈ 1.7 × 10¹⁷ kg/m³.

सोपे : A = 8 ⇒ r = 1.33 × 2 = 2.66 fm.
मध्यम : A = 27 ⇒ r = 1.33 × 3 ≈ 4.0 fm.
परीक्षेसाठी : A = 64 ⇒ r = 1.33 × 4 = 5.32 fm.

नियम 3 : अणूचे कण — प्रोटॉन (+1, 1.0073 u), न्यूट्रॉन (0, 1.0087 u), इलेक्ट्रॉन (−1, 0.00055 u). केंद्रकात जवळजवळ संपूर्ण वस्तुमान.

सोपे : ²³⁵U : Z = 92, N = 143.
मध्यम : ¹⁴C : N = 8.
परीक्षेसाठी : ⁵⁶Fe : Z = 26, N = 30.

गणना : A = 64 च्या केंद्रकाची त्रिज्या

पायरी 1 : r = r₀A^(1/3) = 1.33 × 64^(1/3).
पायरी 2 : 64^(1/3) = 4.
पायरी 3 : r = 1.33 × 4 = 5.32 fm.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) ¹⁴C आणि ¹⁴N? 1) समस्थानिक 2) समभारिक 3) समन्यूट्रॉनिक 4) समावयवी — उत्तर : 2).
CET 2) केंद्रकाची घनता? 1) A वर अवलंबून 2) जवळजवळ स्थिर 3) Z² 4) 1/A — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: धूर सूचक, वैद्यकीय प्रतिमा, ऊर्जा.

लक्षात ठेवा

A = Z + N; r = 1.33 A^(1/3) fm; घनता ≈ 1.7×10¹⁷.

सामान्य चूक

समस्थानिक आणि समभारिक उलट लिहिणे.

CET सापळा

A मोजताना इलेक्ट्रॉन मोजत नाहीत.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "समस्थानिक = Z (स्थान), समभारिक = A (भार)".

फरक ओळखा

वर्ग	समान	उदा.
समस्थानिक	Z	¹²C, ¹⁴C
समभारिक	A	¹⁴C, ¹⁴N
समन्यूट्रॉनिक	N	¹³C, ¹⁴N

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1न्युक्लाइड म्हणजे?
2समभारिक म्हणजे?
3A = 27 ची त्रिज्या?

मध्यम

4²³⁵U मधील N?
5केंद्रकाची घनता किती?
6घनता स्थिर का?

आव्हानात्मक

7समावयवी म्हणजे?
8A मध्ये काय मोजतात?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1विशिष्ट Z, A चा अणू.
2A समान.
3≈ 4.0 fm.
4143.
5≈ 1.7 × 10¹⁷ kg/m³.
6आकारमान ∝ A.
7A, Z समान, ऊर्जा वेगळी.
8प्रोटॉन + न्यूट्रॉन.

केंद्रकीय स्थिरता, N/Z गुणोत्तर आणि जादू क्रमांक

रोजच्या जीवनातून

शिसे आणि सोने स्थिर, पण युरेनियम हळूहळू बदलते — केंद्रकाची स्थिरता मूलद्रव्यागणिक वेगळी.

सोपी व्याख्या

सुमारे 270 स्थिर न्युक्लाइड; ते N वि. Z आलेखावर स्थिरतेच्या पट्ट्यात येतात. हलक्यांत N/Z ≈ 1, जड केंद्रकात ≈ 1.5.

आकृतीत : स्थिरतेचा पट्टा.

नियम 1 : सम–विषम नियम — सम Z, सम N (सम-सम) सर्वाधिक स्थिर (सुमारे 160); सम-विषम/विषम-सम (सुमारे 100); विषम-विषम फक्त 4 स्थिर : ²H, ⁶Li, ¹⁰B, ¹⁴N.

सोपे : ⁴He, ¹²C, ¹⁶O सम-सम.
मध्यम : ⁹Be सम-विषम.
परीक्षेसाठी : ¹⁴N विषम-विषम (अपवाद).

नियम 2 : N/Z गुणोत्तर — जास्त N ⇒ β⁻ क्षय (n → p). कमी N ⇒ β⁺ किंवा K-कॅप्चर (p → n). Z > 83 ⇒ α क्षय.

सोपे : ¹⁴C (N/Z = 1.33) ⇒ β⁻.
मध्यम : ¹¹C (N/Z = 0.83) ⇒ β⁺.
परीक्षेसाठी : ²³⁸U ⇒ α.

नियम 3 : जादू क्रमांक आणि बले — 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 प्रोटॉन/न्यूट्रॉन ⇒ विशेष स्थिर (कवच पूर्ण). केंद्रकीय बल : प्रबळ, अल्पपल्ला (~2 fm), प्रभार-निरपेक्ष.

सोपे : ⁴He : Z = N = 2 दुहेरी जादू.
मध्यम : ²⁰⁸Pb : 82 आणि 126.
परीक्षेसाठी : ¹⁶O : 8, 8.

तर्क : ¹⁴C चा क्षय प्रकार

पायरी 1 : Z = 6, N = 8 ⇒ N/Z = 1.33.
पायरी 2 : हलक्या केंद्रकासाठी स्थिर ≈ 1 ⇒ न्यूट्रॉन जास्त.
पायरी 3 : n → p + e⁻ + ν̄ ⇒ β⁻ क्षय.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) जादू क्रमांक? 1) 6 2) 20 3) 30 4) 100 — उत्तर : 2).
CET 2) स्थिर विषम-विषम केंद्रक? 1) ¹²C 2) ¹⁴N 3) ¹⁶O 4) ⁴He — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: अणुभट्टी निवड, आइसोटोप संशोधन.

लक्षात ठेवा

जादू : 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126; जास्त N ⇒ β⁻; कमी N ⇒ β⁺.

सामान्य चूक

N/Z नेहमी 1 मानणे; जड केंद्रकात 1.5.

CET सापळा

विषम-विषम स्थिर चार : ²H, ⁶Li, ¹⁰B, ¹⁴N.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "2-8-20-28-50-82-126".

फरक ओळखा

स्थिती	क्षय
N जास्त	β⁻
N कमी	β⁺ / K
Z > 83	α

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1स्थिरतेचा पट्टा म्हणजे?
2जादू क्रमांक लिहा.
3¹⁴C चा क्षय?

मध्यम

4¹¹C चा क्षय?
5चार स्थिर विषम-विषम.
6केंद्रकीय बलाचे गुण.

आव्हानात्मक

7²⁰⁸Pb विशेष का?
8Z > 83 ⇒ ?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1स्थिर न्युक्लाइडचा N–Z पट्टा.
22, 8, 20, 28, 50, 82, 126.
3β⁻.
4β⁺ किंवा K-कॅप्चर.
5²H, ⁶Li, ¹⁰B, ¹⁴N.
6प्रबळ, अल्पपल्ला.
7दुहेरी जादू (82, 126).
8α क्षय.

वस्तुमान क्षति आणि बंधन ऊर्जा

रोजच्या जीवनातून

बांधलेली विटांची भिंत सुटी विटांपेक्षा स्थिर; न्युक्लिऑन जोडले की ऊर्जा बाहेर पडते.

सोपी व्याख्या

वस्तुमान क्षति Δm = (Zmₚ + Nmₙ) − m(केंद्रक). बंधन ऊर्जा = Δm × 931.5 MeV/u (पाठ्यपुस्तकात 931.4). प्रति न्युक्लिऑन BE/A स्थिरतेचे माप.

आकृतीत : BE/A वक्र.

नियम 1 : Δm आणि E — E = Δm c². 1 u = 931.5 MeV; 1 g = 9 × 10¹³ J. mₚ = 1.007276 u, mₙ = 1.008665 u.

सोपे : ⁴He : Δm = 0.030376 u.
मध्यम : BE = 28.3 MeV.
परीक्षेसाठी : BE/A = 7.07 MeV.

नियम 2 : BE/A वक्र — ⁵⁶Fe जवळ सर्वाधिक (≈ 8.8 MeV). हलके केंद्रक जोडले (संलयन) किंवा जड तोडले (विखंडन) तर ऊर्जा सुटते.

सोपे : ²H : 1.1; ⁴He : 7.07.
मध्यम : ⁵⁶Fe : 8.79 सर्वाधिक स्थिर.
परीक्षेसाठी : ²³⁸U : 7.57.

नियम 3 : स्थिरता आणि वक्र — BE/A जास्त ⇒ केंद्रक जास्त स्थिर. ⁴He, ¹²C, ¹⁶O शिखरे ⇒ जादू/α-कण रचना.

सोपे : ⁴He >> ²H.
मध्यम : ⁵⁶Fe > ²³⁸U.
परीक्षेसाठी : हलके ⇒ संलयन फायदेशीर.

गणना : ⁴He ची BE/A

पायरी 1 : Δm = 2(1.007276) + 2(1.008665) − 4.001506 = 0.030376 u.
पायरी 2 : BE = 0.030376 × 931.5 = 28.3 MeV.
पायरी 3 : BE/A = 28.3 ÷ 4 = 7.07 MeV.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) सर्वाधिक BE/A? 1) ²H 2) ⁵⁶Fe 3) ²³⁸U 4) ⁴He — उत्तर : 2).
CET 2) 1 u = ? MeV 1) 93.15 2) 931.5 3) 9315 4) 0.931 — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: अणुऊर्जा, तारे, बॉम्ब यंत्रणा.

लक्षात ठेवा

1 u = 931.5 MeV; ⁴He 7.07; ⁵⁶Fe 8.79.

सामान्य चूक

एकूण BE आणि BE/A गोंधळ.

CET सापळा

Δm काढताना केंद्रकाचे वस्तुमान घ्या, अणूचे नाही (किंवा e⁻ विचार).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "लोह = शिखर".

फरक ओळखा

बाब	विखंडन	संलयन
केंद्रक	जड	हलके
BE/A	वाढते	वाढते

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1Δm म्हणजे?
21 u = ? MeV
3⁴He ची BE?

मध्यम

4⁴He ची BE/A?
5सर्वाधिक स्थिर कोणते?
6संलयनात ऊर्जा का सुटते?

आव्हानात्मक

71 g वस्तुमान ⇒ ऊर्जा?
8BE/A का महत्त्वाचे?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1एकूण कण वस्तुमान − केंद्रक वस्तुमान.
2931.5 MeV.
328.3 MeV.
47.07 MeV.
5⁵⁶Fe.
6BE/A वाढते.
79 × 10¹³ J.
8स्थिरतेचे माप.

किरणोत्सर्ग आणि क्षयाचे प्रकार

रोजच्या जीवनातून

धुराच्या अलार्ममधील α कण हवा आयनीकृत करतात; धूर आला की तो अडतो आणि अलार्म वाजतो.

सोपी व्याख्या

किरणोत्सर्ग : अस्थिर केंद्रकाचे आपोआप α, β किंवा γ उत्सर्जित करून स्थिर होणे (बेकरेल 1896).

आकृतीत : क्षयाचे प्रकार.

नियम 1 : α आणि β क्षय — α : ⁴He, A − 4, Z − 2. β⁻ : n → p + e⁻ + ν̄, Z + 1. β⁺ : p → n + e⁺ + ν, Z − 1. A दोन्हीत समान.

सोपे : ²³⁸U → ²³⁴Th + α.
मध्यम : ¹⁴C → ¹⁴N + e⁻.
परीक्षेसाठी : ²²Na → ²²Ne + e⁺.

नियम 2 : γ आणि K-कॅप्चर — γ : विद्युतचुंबकीय किरण, A, Z बदलत नाही. K-कॅप्चर : केंद्रक K-कवचातील e⁻ घेतो ⇒ Z − 1.

सोपे : ⁶⁰Co* → ⁶⁰Co + γ.
मध्यम : ⁷Be + e⁻ → ⁷Li.
परीक्षेसाठी : γ ऊर्जा MeV.

नियम 3 : भेदन आणि आयनीकरण — आयनीकरण : α > β > γ; भेदन : γ > β > α. α कागदाने, β ॲल्युमिनियमने, γ जाड शिशाने थांबतात.

सोपे : α : हेलियम केंद्रक, +2.
मध्यम : β : e⁻/e⁺.
परीक्षेसाठी : γ : प्रभाररहित.

गणना : ²³⁸U (Z = 92) ⇒ ²⁰⁶Pb (Z = 82)

पायरी 1 : ΔA = 238 − 206 = 32 ⇒ α = 32 ÷ 4 = 8.
पायरी 2 : 8α ने Z = 92 − 16 = 76; हवे 82 ⇒ 6 वाढ.
पायरी 3 : 6 β⁻ क्षय.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) α उत्सर्जनानंतर A, Z? 1) −2, −4 2) −4, −2 3) −4, +2 4) 0, −2 — उत्तर : 2).
CET 2) सर्वाधिक भेदक? 1) α 2) β 3) γ 4) प्रोटॉन — उत्तर : 3).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: धूर अलार्म, कर्करोग उपचार, औद्योगिक जाडी मापन.

लक्षात ठेवा

α : A−4, Z−2; β⁻ : Z+1; β⁺ : Z−1; γ : काही नाही.

सामान्य चूक

β मध्ये A बदलतो असे समजणे.

CET सापळा

²³⁸U ⇒ ²⁰⁶Pb : 8α + 6β⁻.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "α : 4-2; β⁻ : +1".

फरक ओळखा

किरण	प्रभार	भेदन
α	+2	कमी
β	−1	मध्यम
γ	0	जास्त

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1α क्षयात A, Z?
2β⁻ मध्ये काय घडते?
3γ किरण म्हणजे?

मध्यम

4²³⁸U ⇒ ²⁰⁶Pb : α, β?
5K-कॅप्चर म्हणजे?
6भेदनाचा क्रम?

आव्हानात्मक

7α कशाने थांबतो?
8β⁺ मध्ये Z?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1−4, −2.
2n → p + e⁻ + ν̄.
3उच्च ऊर्जा फोटॉन.
48α, 6β⁻.
5केंद्रक K e⁻ घेतो.
6γ > β > α.
7कागद.
8Z − 1.

क्षय दर, क्षय स्थिरांक आणि एकके

रोजच्या जीवनातून

बर्फाचा तुकडा रोज ठराविक टक्के वितळतो तसा किरणोत्सर्गी पदार्थ ठराविक टक्के क्षय पावतो.

सोपी व्याख्या

क्षय दर : A = −dN/dt = λN. क्षय स्थिरांक λ : एकक s⁻¹. N = N₀e^(−λt). सरासरी आयुष्य τ = 1/λ.

आकृतीत : क्षय वक्र.

नियम 1 : क्षय नियम — क्षय दर उपस्थित केंद्रकांच्या संख्येशी समानुपाती; N = N₀e^(−λt); ln N रेषीय.

सोपे : λ = 0.0693 d⁻¹ ⇒ t½ = 10 d.
मध्यम : τ = 14.4 d.
परीक्षेसाठी : N कमी ⇒ दर कमी.

नियम 2 : एकके — 1 बेकरेल (Bq) = 1 क्षय/से; 1 क्युरी (Ci) = 3.7 × 10¹⁰ Bq; 1 रदरफोर्ड = 10⁶ Bq.

सोपे : 1 Ci = 3.7 × 10¹⁰ क्षय/से.
मध्यम : 5 mCi = 1.85 × 10⁸ Bq.
परीक्षेसाठी : 1 μCi = 3.7 × 10⁴ Bq.

नियम 3 : t½ आणि λ — t½ = 0.693/λ = 0.693τ ⇒ τ = 1.44 t½. जास्त λ ⇒ कमी t½.

सोपे : t½ = 5730 y ⇒ λ = 1.21 × 10⁻⁴ y⁻¹.
मध्यम : τ = 1.44 × 5730 = 8250 y.
परीक्षेसाठी : λ दुप्पट ⇒ t½ निम्मे.

गणना : t½ = 10 d ⇒ λ आणि τ

पायरी 1 : λ = 0.693 ÷ 10 = 0.0693 d⁻¹.
पायरी 2 : τ = 1/λ = 14.4 d.
पायरी 3 : τ = 1.44 × 10 = 14.4 d ✔.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) 1 Ci = ? Bq 1) 3.7×10⁷ 2) 3.7×10¹⁰ 3) 10⁶ 4) 1 — उत्तर : 2).
CET 2) λ चे एकक? 1) s 2) s⁻¹ 3) Bq 4) Ci — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: औषध डोस, कचरा व्यवस्थापन.

लक्षात ठेवा

A = λN; t½ = 0.693/λ; τ = 1.44 t½; 1 Ci = 3.7×10¹⁰ Bq.

सामान्य चूक

λ चे एकक s लिहिणे.

CET सापळा

क्षय दर Bq मध्ये, क्षय स्थिरांक s⁻¹ मध्ये.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "0.693 = ln 2".

फरक ओळखा

राशी	एकक
λ	s⁻¹
क्षय दर	Bq, Ci
t½, τ	s

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1क्षय नियम लिहा.
2λ चे एकक?
31 Ci = ? Bq

मध्यम

4t½ = 10 d ⇒ λ?
5τ = ? (t½ = 10 d)
65 mCi = ? Bq

आव्हानात्मक

7ln N वि. t चा आकार?
8जास्त λ चा अर्थ?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1दर ∝ N.
2s⁻¹.
33.7 × 10¹⁰.
40.0693 d⁻¹.
514.4 d.
61.85 × 10⁸ Bq.
7सरळ रेषा, उतार −λ.
8लहान अर्धायुष्य.

अर्धायुष्य, क्षय गणना आणि रेडिओकार्बन काल निर्धारण

रोजच्या जीवनातून

पुरातन लाकडाचे वय कळते कारण त्यातील ¹⁴C निम्मे होण्यास 5730 वर्षे लागतात.

सोपी व्याख्या

अर्धायुष्य t½ : निम्मे केंद्रक क्षय पावण्यास लागणारा वेळ. N = N₀(½)^(t/t½).

आकृतीत : रेडिओकार्बन.

Live आकृती

अर्धायुष्य, क्षय गणना आणि रेडिओकार्बन काल निर्धारण

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : अर्धायुष्य गणना — N = N₀(½)ⁿ, n = t ÷ t½. उरलेले अंश = (½)ⁿ.

सोपे : 80 g, 3 t½ ⇒ 10 g.
मध्यम : t½ = 10 d, 25 d ⇒ (½)^2.5 = 17.7 %.
परीक्षेसाठी : 2 t½ ⇒ 25 %.

नियम 2 : सूत्र पद्धत — t = (2.303/λ) log(N₀/N); λ = 0.693/t½.

सोपे : N₀/N = 4 ⇒ t = 2 t½.
मध्यम : t½ = 10 d, N₀/N = 4 ⇒ 20 d.
परीक्षेसाठी : ln 2 = 0.693.

नियम 3 : रेडिओकार्बन काल निर्धारण — ¹⁴N + n → ¹⁴C + p वातावरणात; जिवंत ऊतीत ¹⁴C चे प्रमाण स्थिर; मृत्यूनंतर घटते. t½ = 5730 y; सुमारे 50 000 y पर्यंत.

सोपे : 25 % उरले ⇒ 11 460 y.
मध्यम : 50 % उरले ⇒ 5730 y.
परीक्षेसाठी : 12.5 % ⇒ 17 190 y.

गणना : t½ = 10 d, 25 d नंतर उरलेले %

पायरी 1 : n = 25 ÷ 10 = 2.5.
पायरी 2 : (½)^2.5 = 0.1768.
पायरी 3 : ≈ 17.7 %.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) 80 g, 3 t½ नंतर? 1) 40 2) 20 3) 10 4) 5 — उत्तर : 3).
CET 2) ¹⁴C चे 25 % उरले (t½ = 5730)? 1) 5730 2) 11460 3) 17190 4) 2865 — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: पुरातत्त्व, भूगर्भशास्त्र.

लक्षात ठेवा

(½)ⁿ; 25 % = 2 t½; 12.5 % = 3 t½; ¹⁴C : 5730 y.

सामान्य चूक

अर्धायुष्य दोनदा गेल्यावर शून्य समजणे; 25 % उरतात.

CET सापळा

n अपूर्णांक असू शकतो (2.5).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "100-50-25-12.5".

फरक ओळखा

t½ चे n	उरलेले
1	50 %
2	25 %
3	12.5 %

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1अर्धायुष्य म्हणजे?
280 g, 3 t½ ⇒ ?
3t½ = 10 d, 25 d ⇒ %?

मध्यम

425 % ¹⁴C ⇒ वय?
5¹⁴C कसे बनते?
6मर्यादा?

आव्हानात्मक

712.5 % ⇒ वय?
8λ काढा : t½ = 5730 y.

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1निम्मे क्षय होण्याचा वेळ.
210 g.
317.7 %.
411 460 y.
5¹⁴N + n → ¹⁴C + p.
6≈ 50 000 y.
717 190 y.
81.21 × 10⁻⁴ y⁻¹.

आण्विक अभिक्रिया, अणुभट्टी आणि रेडिओआयसोटोपचे उपयोग

रोजच्या जीवनातून

वीजनिर्मिती केंद्रातील अणुभट्टी आणि रुग्णालयातील PET स्कॅन — दोन्ही आण्विक अभिक्रियेवर.

सोपी व्याख्या

परिवर्तन : एका मूलद्रव्याचे दुसऱ्यात रूपांतर. विखंडन : जड केंद्रक तुटणे. संलयन : हलके केंद्रक जुळणे.

आकृतीत : विखंडन, संलयन, अणुभट्टी.

नियम 1 : परिवर्तन — ¹⁴N + ⁴He → ¹⁷O + ¹H (रदरफोर्ड 1919). समीकरणात A आणि Z दोन्ही बाजूंना समान.

सोपे : ²⁷Al + ⁴He → ³⁰P + n.
मध्यम : ⁹Be + ⁴He → ¹²C + n.
परीक्षेसाठी : A : 14 + 4 = 17 + 1.

नियम 2 : विखंडन आणि अणुभट्टी — ²³⁵U + n → ¹⁴¹Ba + ⁹²Kr + 3n + ≈ 200 MeV. साखळी अभिक्रिया; नियंत्रक दांडे (Cd, B), मंदक (जड पाणी/ग्रॅफाइट), शीतक. 1 g ²³⁵U ⇒ ≈ 8.2 × 10¹⁰ J.

सोपे : A : 235 + 1 = 141 + 92 + 3.
मध्यम : मंदक न्यूट्रॉनची गती कमी करतो.
परीक्षेसाठी : Cd दांडा न्यूट्रॉन शोषतो.

नियम 3 : संलयन आणि रेडिओआयसोटोप — ²H + ³H → ⁴He + n + 17.6 MeV (> 10⁷ K). उपयोग : ⁶⁰Co (कर्करोग), ¹³¹I (थायरॉइड), ³²P (वनस्पती अभ्यास), ¹⁴C (काल निर्धारण).

सोपे : सूर्य : संलयन.
मध्यम : ¹³¹I थायरॉइडमध्ये जमा होतो.
परीक्षेसाठी : ⁶⁰Co γ किरण.

तर्क : विखंडन समीकरण पडताळा

पायरी 1 : A डावीकडे 235 + 1 = 236; उजवीकडे 141 + 92 + 3 = 236.
पायरी 2 : Z डावीकडे 92; उजवीकडे 56 + 36 = 92.
पायरी 3 : दोन्ही समान ⇒ समीकरण संतुलित.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) अणुभट्टीतील मंदक? 1) Cd 2) जड पाणी 3) U 4) Pb — उत्तर : 2).
CET 2) संलयनासाठी तापमान? 1) 10³ K 2) 10⁵ K 3) 10⁷ K 4) 300 K — उत्तर : 3).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: वीज, कर्करोग उपचार, शेती संशोधन.

लक्षात ठेवा

विखंडन ≈ 200 MeV; संलयन 17.6 MeV; Cd = नियंत्रक; जड पाणी = मंदक.

सामान्य चूक

नियंत्रक दांडा आणि मंदक एकच समजणे.

CET सापळा

समीकरणात A आणि Z दोन्ही तपासा.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "मंदक मंद करतो, कॅडमियम कमी (शोषतो)".

फरक ओळखा

बाब	विखंडन	संलयन
केंद्रक	जड	हलके
ऊर्जा	≈ 200 MeV	17.6 MeV
उदा.	अणुभट्टी	सूर्य

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1परिवर्तन म्हणजे?
2रदरफोर्डची अभिक्रिया.
3विखंडन समीकरण लिहा.

मध्यम

4मंदकाचे कार्य?
5नियंत्रक दांडे कशाचे?
6संलयनासाठी अट?

आव्हानात्मक

7¹³¹I चा उपयोग?
81 g ²³⁵U ऊर्जा?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1एका मूलद्रव्याचे दुसऱ्यात रूपांतर.
2¹⁴N + ⁴He → ¹⁷O + ¹H.
3²³⁵U + n → ¹⁴¹Ba + ⁹²Kr + 3n.
4न्यूट्रॉनची गती कमी करणे.
5Cd, B.
6> 10⁷ K.
7थायरॉइड उपचार.
8≈ 8.2 × 10¹⁰ J.

संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

संकल्पना	महत्त्वाचे सूत्र / तथ्य
r	1.33 A^(1/3) fm
जादू	2, 8, 20, 28, 50, 82, 126
BE	Δm × 931.5 MeV
α / β⁻ / β⁺	A−4,Z−2 / Z+1 / Z−1
क्षय	A = λN
t½	0.693 / λ
¹⁴C	5730 y
विखंडन / संलयन	≈ 200 / 17.6 MeV

Live आकृती

🚀 संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

🎯 परीक्षेसाठी सर्वाधिक महत्त्वाचे मुद्दे

केंद्रक आणि न्युक्लाइड.
स्थिरता.
वस्तुमान क्षति.
क्षयाचे प्रकार.
क्षय दर.
अर्धायुष्य, ¹⁴C.
आण्विक अभिक्रिया.

अभ्यासाचा मंत्र

आधी संकल्पना समजा → सूत्र लक्षात ठेवा → उदाहरण सोडवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.