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 ৩০/৩৪
-
৫৮১
আইসোটোপের 'টোপ'-এর অর্থ কী ?
- ক স্থান
- খ গতি
- গ ক্রিয়া
- ঘ বিকিরণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) স্থান
গ্রিক শব্দ 'iso' অর্থ সমান এবং 'topos' অর্থ স্থান। আইসোটোপগুলোর পারমাণবিক সংখ্যা সমান বলে পর্যায় সারণিতে এরা একই স্থান দখল করে। -
৫৮২
কোনো পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা এবং ভরসংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে যখন এটি — নিঃসৃত করে।
- ক α-কণা
- খ ফোটন
- গ নিউট্রন
- ঘ β-কণা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ফোটন
α নিঃসরণে A 4 ও Z 2 কমে, β নিঃসরণে Z 1 বাড়ে, নিউট্রন নিঃসরণে A 1 কমে। কিন্তু ফোটন (γ রশ্মি) নিঃসরণে নিউক্লিয়াস কেবল উত্তেজিত অবস্থা থেকে নিম্ন শক্তিস্তরে আসে — A ও Z অপরিবর্তিত থাকে। -
৫৮৩
1 amu সমান কত ?
- ক 1.6057 × 10-27 kg
- খ 1.66057 × 10-27 kg
- গ 1.6607 × 10-27 kg
- ঘ 1.6657 × 10-27 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.66057 × 10-27 kg
কার্বন-12 পরমাণুর ভরের 112 অংশকে 1 amu (পারমাণবিক ভর একক) বলে।
1 amu = 12 × 10-312 × 6.023 × 1023 kg = 1.66057 × 10-27 kg -
৫৮৪
তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন কে ?
- ক পিয়েরে কুরি
- খ বেকেরেল
- গ থমসন
- ঘ রন্টজেন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বেকেরেল
১৮৯৬ সালে ফরাসি বিজ্ঞানী হেনরি বেকেরেল ইউরেনিয়াম লবণ থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে অদৃশ্য রশ্মি নির্গত হতে দেখে তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন। (রন্টজেন এক্স-রে আবিষ্কার করেন।) -
৫৮৫
কোনো পদার্থ থেকে তেজস্ক্রিয় রশ্মি বিকিরিত হয় যখন তাকে —
- ক উত্তপ্ত করা হয়
- খ উচ্চচাপে রাখা হয়
- গ অন্য কোনো কণার সাথে বিক্রিয়া ঘটানো হয়
- ঘ স্বতঃস্ফূর্তভাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) স্বতঃস্ফূর্তভাবে
তেজস্ক্রিয়তা একটি স্বতঃস্ফূর্ত নিউক্লীয় ঘটনা — অস্থিতিশীল নিউক্লিয়াস নিজে থেকেই α, β, γ রশ্মি বিকিরণ করে। তাপ, চাপ বা বাহ্যিক কোনো প্রভাবে এর হার পরিবর্তিত হয় না। -
৫৮৬
তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে নিচের কোনটি নির্গত হয় না ?
- ক α-রশ্মি
- খ β-রশ্মি
- গ γ-রশ্মি
- ঘ নিউট্রন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) নিউট্রন
প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে তিন ধরনের রশ্মি নির্গত হয় — α (হিলিয়াম নিউক্লিয়াস), β (ইলেকট্রন) ও γ (তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ)। স্বাভাবিক তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ে নিউট্রন নির্গত হয় না। -
৫৮৭
তেজস্ক্রিয়তার এসআই একক কোনটি ?
- ক কুরি
- খ বেকেরেল
- গ রন্টজেন
- ঘ রাদারফোর্ড
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বেকেরেল
তেজস্ক্রিয়তার এসআই একক বেকেরেল (Bq) — প্রতি সেকেন্ডে একটি ক্ষয় = 1 Bq। কুরি (1 Ci = 3.7 × 1010 Bq) ও রাদারফোর্ড (106 Bq) ব্যবহারিক একক এবং রন্টজেন হলো এক্স-রে বা গামা রশ্মির বিকিরণ মাত্রার একক। -
৫৮৮
তেজস্ক্রিয় ক্ষয় ধ্রুবকের এসআই একক কী ?
- ক m-1
- খ cm-1
- গ s-1
- ঘ year
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) s-1
N = N0e-λ t সূত্রে সূচক λ t মাত্রাহীন, তাই λ-এর একক সময়ের বিপরীত — এসআই একক s-1। -
৫৮৯
নিচের কোন লেখচিত্রটি তেজস্ক্রিয় মৌলের অক্ষত পরমাণুর সংখ্যা (N) বনাম সময় (t) নির্দেশ করে ?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক)
N = N0e-λ t — অক্ষত পরমাণুর সংখ্যা সময়ের সাথে সূচকীয়ভাবে কমে; শুরুতে দ্রুত, পরে ধীরে কমে এবং কখনো সম্পূর্ণ শূন্য হয় না। তাই N বনাম t লেখচিত্র (ক)-এর মতো ক্রমহ্রাসমান বক্ররেখা। -
৫৯০
প্রতি সেকেন্ডে ক্ষয়ের সংখ্যা দিয়ে তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপ করা হয়। প্রতি সেকেন্ডে একটি ক্ষয়কে কী বলা হয় ?
- ক 1 eV
- খ 1 MeV
- গ 1 curie
- ঘ 1 becquerel
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1 becquerel
প্রতি সেকেন্ডে একটি তেজস্ক্রিয় ক্ষয় বা ভাঙনকে 1 বেকেরেল (Bq) বলে; এটি তেজস্ক্রিয়তার এসআই একক। (1 curie = 3.7 × 1010 ক্ষয়/সেকেন্ড; eV ও MeV শক্তির একক।) -
৫৯১
কোন তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধেক পরিমাণ ক্ষয় হতে যে সময় লাগে তাকে কী বলে ?
- ক পূর্ণজীবন
- খ গড় জীবন
- গ অর্ধজীবন
- ঘ এর কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অর্ধজীবন
যে সময়ে কোনো তেজস্ক্রিয় মৌলের প্রাথমিক পরমাণুর অর্ধেক ক্ষয়প্রাপ্ত হয় তাকে অর্ধজীবন বা অর্ধায়ু (T1/2) বলে: T1/2 = 0.693λ। -
৫৯২
নিচের কোন বিষয়ের ওপর কোনো তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধজীবন নির্ভর করে ?
- ক তাপমাত্রা
- খ চাপ
- গ মৌলের প্রকৃতি
- ঘ মৌলের পরিমাণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) মৌলের প্রকৃতি
অর্ধজীবন T1/2 = 0.693λ কেবল ক্ষয় ধ্রুবক λ-এর ওপর নির্ভর করে, যা প্রতিটি তেজস্ক্রিয় মৌলের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য। তাপমাত্রা, চাপ বা মৌলের পরিমাণের ওপর অর্ধজীবন নির্ভর করে না — নির্ভর করে কেবল মৌলের প্রকৃতির ওপর। -
৫৯৩
একক সময়ে একটি মৌলের ক্ষয়ের সম্ভাব্যতাকে কী বলে ?
- ক বেকেরেল
- খ কুরি
- গ ক্ষয় ধ্রুবক
- ঘ এর কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ক্ষয় ধ্রুবক
-dNdt = λ N ⇒ λ = -dN/dtN — অর্থাৎ ক্ষয় ধ্রুবক λ হলো একক সময়ে একটি পরমাণুর ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার সম্ভাব্যতা। -
৫৯৪
তেজস্ক্রিয় পরমাণুর আদি সংখ্যা N0 হলে t সময় পরে অবশিষ্ট তেজস্ক্রিয় পরমাণুর সংখ্যা কত হবে ?
- ক N = N0eλ t
- খ N = N0e-λ t
- গ N = N0e-λ
- ঘ N = N0eλ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) N = N0e-λ t
-dNdt = λ N সমীকরণকে সমাকলন করলে পাই N = N0e-λ t — অর্থাৎ অবশিষ্ট পরমাণুর সংখ্যা সময়ের সাথে সূচকীয়ভাবে হ্রাস পায়। -
৫৯৫
যেকোনো সময় t-তে উপস্থিত তেজস্ক্রিয় মৌলের সংখ্যা N হলে তেজস্ক্রিয় মৌলের ক্ষয়ের হার হবে —
- ক -dNdt ∝ N
- খ dNdt ∝ N
- গ -dNdt ∝ eN
- ঘ -dNdt ∝ e-N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) -dNdt ∝ N
রাদারফোর্ড-সডির ক্ষয় সূত্র: যেকোনো মুহূর্তে ক্ষয়ের হার ঐ মুহূর্তে উপস্থিত অক্ষত পরমাণুর সংখ্যার সমানুপাতিক: -dNdt ∝ N ⇒ -dNdt = λ N। ঋণাত্মক চিহ্ন দ্বারা N-এর হ্রাস বোঝায়। -
৫৯৬
কোনো তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধায়ু ও ক্ষয় ধ্রুবকের মধ্যে সম্পর্ক কোনটি ?
- ক T1/2 = 1λ
- খ T1/2 = λ0.693
- গ T1/2 = 0.693λ
- ঘ T1/2 = 0.693λ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) T1/2 = 0.693λ
N = N0e-λ t; t = T1/2 হলে N = N02
⇒ 12 = e-λ T1/2 ⇒ λ T1/2 = ln 2 = 0.693
∴ T1/2 = 0.693λ -
৫৯৭
কোনো তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধজীবন এর গড় জীবনের —
- ক সমানুপাতিক
- খ ব্যস্তানুপাতিক
- গ সমান
- ঘ কোনো সম্পর্ক নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সমানুপাতিক
গড় জীবন τ = 1λ এবং অর্ধজীবন T1/2 = 0.693λ = 0.693τ
∴ T1/2 ∝ τ — অর্ধজীবন গড় জীবনের সমানুপাতিক। -
৫৯৮
নিচের কোনটি দ্বারা এক কুরি বোঝানো হয় ?
- ক 3.7 × 107 decay s-1
- খ 3.7 × 108 decay s-1
- গ 3.7 × 109 decay s-1
- ঘ 3.7 × 1010 decay s-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3.7 × 1010 decay s-1
1 গ্রাম রেডিয়ামের তেজস্ক্রিয়তার সমান তেজস্ক্রিয়তাকে 1 কুরি বলে: 1 Ci = 3.7 × 1010 ক্ষয়/সেকেন্ড = 3.7 × 1010 Bq। -
৫৯৯
কোনো তেজস্ক্রিয় মৌল থেকে নির্গত α-কণা হলো —
- ক হিলিয়াম নিউক্লিয়াস
- খ হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস
- গ লিথিয়াম নিউক্লিয়াস
- ঘ বোরন নিউক্লিয়াস
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) হিলিয়াম নিউক্লিয়াস
α-কণা দুটি প্রোটন ও দুটি নিউট্রন নিয়ে গঠিত দ্বি-আয়নিত হিলিয়াম পরমাণু, অর্থাৎ হিলিয়াম নিউক্লিয়াস 42He; এর আধান +2e। -
৬০০
কোনো তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধজীবন 40 দিন। মৌলটি সম্পূর্ণ ক্ষয় হতে কত সময় লাগবে ?
- ক 40 দিন
- খ 80 দিন
- গ 400 দিন
- ঘ অসীম সময়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অসীম সময়
N = N0e-λ t; N = 0 হতে হলে e-λ t = 0 ⇒ t = ∞। প্রতি অর্ধজীবনে অবশিষ্ট অংশের অর্ধেক মাত্র ক্ষয় হয়, তাই কোনো তেজস্ক্রিয় মৌল সম্পূর্ণ ক্ষয় হতে অসীম সময় লাগে।
পরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।