পরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ৯ম অধ্যায়। এখানে ৬৬৬টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৬৬৬ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ৯
পাতা ১৮/৩৪
-
৩৪১
কোনো তেজস্ক্রিয় মৌলের ক্ষয় ধ্রুবকের মান 0.01s। এর অর্ধায়ু -
- ক 0.693s
- খ 6.93s
- গ 69.3s
- ঘ 693s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 69.3s
অর্ধায়ু t1/2=ln2λ=0.6930.01=69.3 s। -
৩৪২
নিচের সমীকরণে U-235 এর ফিশান বিক্রিয়া দেখানো হয়েছে। খালি বক্সটিতে নিচের কোন সংখ্যাটি হবে?
- ক 141
- খ 142
- গ 143
- ঘ 144
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 141
বিক্রিয়াটি U 92235+n 01→Ba 56□+Kr 3692+3 n 01 (উপরের সূচক = ভরসংখ্যা, নিচের সূচক = পারমাণবিক সংখ্যা)। ভরসংখ্যা সংরক্ষণে 235+1=□+92+3(1)⇒□=141। -
৩৪৩
পোলোনিয়াম 214Po(Z=84) এর ɑ-বিকিরণের মাধ্যমে প্রাপ্ত মৌল হচ্ছে-
- ক 214Po (Z=84)
- খ 210Pb (Z=82)
- গ 214At (Z=85)
- ঘ 210Bi (Z=83)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 210Pb (Z=82)
α-কণা নির্গমনে ভরসংখ্যা 4 এবং পারমাণবিক সংখ্যা 2 হ্রাস পায়। তাই Po 84214→Pb 82210+He 24 (উপরের সূচক = ভরসংখ্যা, নিচের সূচক = পারমাণবিক সংখ্যা)। উৎপন্ন মৌলটি Pb210 (Z=82)। -
৩৪৪
হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রথম বোর কক্ষের শক্তি −13.6 eV হলে এর দ্বিতীয় কক্ষের শক্তি কত?
- ক -6.8 eV
- খ -3.4 eV
- গ -27.2 eV
- ঘ -4.7 eV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) -3.4 eV
বোর মডেলে En=E1n2। তাই E2=−13.622=−13.64=−3.4 eV। -
৩৪৫
ধরা যাক Co-60 তেজস্ক্রিয় পদার্থের অর্ধায়ু 5 বৎসর। কত বৎসর পরে ঐ তেজস্ক্রিয় পদার্থের তেজস্ক্রিয়তা কমে প্রাথমিক অবস্থার 132 তে হাসি পাবে?
- ক 10 years
- খ 16 years
- গ 25 years
- ঘ 32 years
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 25 years
তেজস্ক্রিয়তা 132=(12)5 অর্থাৎ 5টি অর্ধায়ু অতিক্রম করতে হবে। সময় =5×5=25 years। -
৩৪৬
নিম্নের কোনটি একটি নিউক্লীয় ফিউশন বিক্রিয়া প্রদর্শন করে যেটি থেকে প্রচুর পরিমাণে শক্তি উৎপাদিত হয়?
- ক 23892U → 23490Th + 42He
- খ 31H + 21H → 42He + 10n
- গ 23692U → 14156Ba + 9236Kr + 310n
- ঘ 2411Na → 2412Mg + 10n
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 31H + 21H → 42He + 10n
(ক) আলফা ক্ষয়, (গ) নিউক্লিয়ার ফিশন, (ঘ) বিটা-জাতীয় ক্ষয় — এগুলোর কোনোটিই ফিউশন নয়। শুধু (খ)-তে দুটি হালকা নিউক্লিয়াস (H 13 ও H 12) মিলিত হয়ে ভারী নিউক্লিয়াস (He 24) গঠন করছে, যা ফিউশন বিক্রিয়ার সংজ্ঞা এবং সূর্যে/হাইড্রোজেন বোমায় ব্যবহৃত হয় প্রচুর শক্তি উৎপাদনে। -
৩৪৭
মানবদেহের ক্যান্সার আক্রান্ত কোষকে ধ্বংস করার জন্য নিম্নের কোন রশ্মি ব্যবহার করা হয়?
- ক α
- খ β
- গ γ
- ঘ X-ray
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) γ
গামা রশ্মি উচ্চ ভেদনক্ষমতা ও উচ্চ শক্তির আয়নায়নকারী বিকিরণ, যা রেডিওথেরাপিতে ক্যান্সার আক্রান্ত কোষ ধ্বংস করতে ব্যবহৃত হয় (যেমন Co-60 গামা থেরাপি)। -
৩৪৮
একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের লম্ব বরাবর একটি প্রোটন (charge) একই চৌম্বক ক্ষেত্রে লম্ব বরাবর চলমান একটি আলফা কণার (charge 2e) সমান বল অনুভব করে। তাদের দ্রুতির অনুপাত V protonV alpha হলো-
- ক 0.5
- খ 2
- গ 4
- ঘ 8
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2
চৌম্বকক্ষেত্রে লম্বভাবে গতিশীল আধানের উপর বল F=qvB। সমান বলের শর্তে e vp B=2e vα B⇒vp=2vα⇒vpvα=2। -
৩৪৯
সৌরশক্তি কোন পদ্ধতিতে সৃষ্টি হয়?
- ক Fission
- খ Induced Fission
- গ Fusion
- ঘ Chemical Reaction
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) Fusion
সূর্যের অভ্যন্তরে অতি উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসসমূহ পরস্পর মিলিত হয়ে হিলিয়াম গঠন করে (নিউক্লিয়ার ফিউশন); এই প্রক্রিয়ায় ভরের একটি অংশ E=Δmc2 অনুসারে শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে সৌরশক্তি সৃষ্টি করে। -
৩৫০
বেশি থেকে কম ভেদন ক্ষমতা ক্রমে তিনটি তেজস্ক্রিয় রশ্মি হলো-
- ক ɑ, β & ɤ
- খ β, ɤ & ɑ
- গ ɤ, ɑ & β
- ঘ ɤ, β & ɑ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ɤ, β & ɑ
তেজস্ক্রিয় রশ্মিগুলোর ভেদন ক্ষমতা বেশি থেকে কম ক্রমে: গামা রশ্মি (γ) সবচেয়ে বেশি ভেদনক্ষম (চার্জহীন, অতি উচ্চ কম্পাংকের তরঙ্গ), তারপর বিটা কণা (β), এবং সবচেয়ে কম আলফা কণা (α, ভারী ও দ্বি-চার্জযুক্ত হওয়ায় সহজে শোষিত হয়)। সুতরাং ক্রম γ>β>α। -
৩৫১
21483 Bi আইসোটোপ হতে একটি আলফা কণা নিঃঃসরণ এর ফলে প্রোডাক্ট আইসোটোপ হবে-
- ক Bi 21079
- খ Au 21885
- গ At 21081
- ঘ Ti
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Ti
Bi 83214 থেকে একটি আলফা কণা (He 24) নিঃসরণে ভরসংখ্যা 4 কমে (214−4=210) এবং পারমাণবিক সংখ্যা 2 কমে (83−2=81)। পারমাণবিক সংখ্যা 81 থ্যালিয়ামের (Tl), সুতরাং উৎপন্ন আইসোটোপ Tl 81210 (বিকল্প (ঘ)-তে ছাপার ভুলে “Ti” লেখা হয়েছে, প্রকৃতপক্ষে এটি “Tl”)। -
৩৫২
একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থের অর্ধায়ু 1600 বছর। কত সময় পরে তেজস্ক্রিয় পদার্থের 1516 অংশ ক্ষয়প্রাপ্ত হবে?
- ক 1500 years
- খ 4800 years
- গ 6400 years
- ঘ 9600 years
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 6400 years
1516 অংশ ক্ষয়প্রাপ্ত হলে অবশিষ্ট থাকে 116 অংশ। (12)n=116⇒n=4 অর্ধায়ুকাল। সময় =4×1600=6400 বছর। -
৩৫৩
হাইড্রোজেন পরমাণুর শক্তিস্তরের প্রকাশ E = −13.6n2 eV (n = 1, 2, 3, ...)। ভূমি অবস্থা থেকে পরবর্তী উচ্চতর শক্তিস্তরে যেতে একটি হাইড্রোজেন পরমাণু কী পরিমাণ শক্তি শোষণ করে?
- ক 3.4eV
- খ 4.5eV
- গ 10.2eV
- ঘ 13.6eV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 10.2eV
En=−13.6n2 eV। ভূমি অবস্থা n=1: E1=−13.6 eV। পরবর্তী স্তর n=2: E2=−13.64=−3.4 eV। শোষিত শক্তি =E2−E1=−3.4−(−13.6)=10.2 eV। -
৩৫৪
একটি 23892 U নিউক্লিয়াস দুই ধাপে ক্ষয় হয়ে 23491 Pa নিউক্লিয়াস সৃষ্টি করে। এই দুই ধাপে কী কী ধরণের রশ্মি নির্গত হয়?
- ক α ও β−
- খ α ও γ
- গ β− ও β−
- ঘ β− ও γ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) α ও β−
U 92238 থেকে Pa 91234 (উপরের সূচক = ভরসংখ্যা, নিচের সূচক = পারমাণবিক সংখ্যা) — ভরসংখ্যা 238→234, অর্থাৎ 4 কমেছে, যা কেবল একটি α কণা নির্গমনেই সম্ভব (α নির্গমনে A চারও কমে, Z দুই কমে)। শুধু α নির্গমনে Z=92−2=90 হতো, কিন্তু প্রকৃত Z=91; তাই এরপর একটি β− ক্ষয় ঘটেছে যাতে A অপরিবর্তিত থেকে Z এক বেড়ে 90→91 হয়েছে। সুতরাং দুই ধাপে নির্গত রশ্মি হলো একটি α ও একটি β। -
৩৫৫
কোন তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের অর্ধায়ু ও গড় আয়ুর অনুপাত কত?
- ক 0.369
- খ 0.963
- গ 0.639
- ঘ 0.693
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.693
গড় আয়ু τ=1λ এবং অর্ধায়ু T1/2=ln2λ=0.693τ। সুতরাং T1/2τ=0.693। -
৩৫৬
14 C এর তেজষ্ক্রিয় নমুনা ফেলে রাখা হল। কত সময় পরে এর পরমানুর সংখ্যা এক-চতুর্থাংাংশে নেমে আসবে। দেওয়া আছে: 14 C এর ক্ষয় ধ্রুবক λ=3.84 ×10−12 s−1 .
- ক 3.6×1011 s
- খ 1.8×1011 s
- গ 3.6×1012 s
- ঘ 1.8×1012 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3.6×1011 s
তেজষ্ক্রিয় ক্ষয়ে N=N0e−λt। NN0=14 হলে e−λt=14⇒λt=ln4=2ln2। সুতরাং t=2ln2λ=2×0.6933.84×10−12=3.6×1011 s। -
৩৫৭
একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থের নির্দিষ্ট আইসোটোপের অর্ধায়ু 6.5h। প্রারম্ভে পরমাণুর সংখ্যা ছিল 4.8 ×1020। 26 ঘণ্টা পরে তেজস্ক্রিয় পরমাণু সংখ্যা কত হবে?
- ক 6.0 x 10 টি 20
- খ 1.2 x 10 টি 20
- গ 2.4 x 10 টি 19
- ঘ 3 x 10 টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3 x 10 টি
26 ঘণ্টায় অর্ধায়ু সংখ্যা n=266.5=4। অবশিষ্ট পরমাণু N=N02n=4.8×102016=3×1019। -
৩৫৮
15 দিনে বিসমাথের তেজস্ক্রিয়তার কার্যকারিতা এক অষ্টম অংশে নেমে আসে। বিসমাথের অর্ধায়ু কত?
- ক 15 দিন
- খ 5 দিন
- গ 10 দিন
- ঘ 20দিন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5 দিন
সক্রিয়তা 18=(12)3 অংশে নামতে 3টি অর্ধায়ু সময় লাগে। প্রদত্ত সময় 15 দিনে যদি 3টি অর্ধায়ু অতিক্রান্ত হয়, তবে একটি অর্ধায়ু T1/2=153=5 দিন। -
৩৫৯
1kg ভরের তেজস্ক্রিয় মৌলের একটি বস্তুর মধ্যে 48 দিন পরে ওই মৌলের মান 0.25kg পাওয়া যায় মৌলটির অর্ধায়ু কত?
- ক 12days
- খ 24days
- গ 25days
- ঘ 30days
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 24days
অবশিষ্ট ভর 0.251=14=(12)2, অর্থাৎ 48 দিনে 2টি অর্ধায়ুকাল অতিক্রান্ত হয়েছে। সুতরাং অর্ধায়ু T1/2=482=24 days। -
৩৬০
তেজস্ক্রিয় রেডনের অর্ধায়ু 3.8 days। আদি পরমাণু সংখ্যা 30% ক্ষয় হতে কত সময় লাগবে?
- ক 3.8days
- খ 1.95days
- গ 30days
- ঘ 0.7days
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.95days
30% ক্ষয় হলে অবশিষ্ট থাকে 70%, অর্থাৎ NN0=0.7=(12)t/T। এখান থেকে t=T⋅ln0.7ln0.5=3.8×−0.357−0.693≈3.8×0.514≈1.95 days।
পরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।