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 ৬/৩৪
-
১০১
একটি নিউক্লিয়াসের ভর ত্রুটি 0.03 u হলে বন্ধন শক্তি কত?
- ক 93.1 MeV
- খ 2.793 MeV
- গ 27.93 MeV
- ঘ 279.3 MeV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 27.93 MeV
BE = Δm × 931 = 0.03 × 931
= 27.93 MeV। -
১০২
⁴He নিউক্লিয়াসের মোট বন্ধন শক্তি 28 MeV হলে প্রতি নিউক্লিয়নে বন্ধন শক্তি কত?
- ক 28 MeV
- খ 7 MeV
- গ 14 MeV
- ঘ 4 MeV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 7 MeV
BEA = 284
= 7 MeV — হালকা মৌলের তুলনায় বেশ বেশি, তাই হিলিয়াম খুব স্থিতিশীল। -
১০৩
ডিউটেরনের বন্ধন শক্তি 2.2 MeV হলে প্রতি নিউক্লিয়নে বন্ধন শক্তি কত?
- ক 1.1 MeV
- খ 2.2 MeV
- গ 4.4 MeV
- ঘ 0.55 MeV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.1 MeV
ডিউটেরনে A = 2 (1 প্রোটন + 1 নিউট্রন)
2.22 = 1.1 MeV — সব নিউক্লিয়াসের মধ্যে সবচেয়ে দুর্বল বন্ধনগুলোর একটি। -
১০৪
⁵⁶Fe নিউক্লিয়াসের প্রতি নিউক্লিয়নে বন্ধন শক্তি 8.8 MeV হলে মোট বন্ধন শক্তি কত?
- ক 56 MeV
- খ 492.8 MeV
- গ 8.8 MeV
- ঘ 246.4 MeV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 492.8 MeV
BE = BEA × A = 8.8 × 56
= 492.8 MeV। -
১০৫
4 u ভর কত কিলোগ্রামের সমান? (1 u = 1.66 × 10⁻²⁷ kg)
- ক 6.64 × 10⁻²⁷ kg
- খ 6.64 × 10⁻²⁶ kg
- গ 4.15 × 10⁻²⁸ kg
- ঘ 1.66 × 10⁻²⁷ kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 6.64 × 10⁻²⁷ kg
4 × 1.66 × 10⁻²⁷
= 6.64 × 10⁻²⁷ kg — এটি প্রায় একটি হিলিয়াম নিউক্লিয়াসের ভর। -
১০৬
তেজস্ক্রিয়তা (radioactivity) কাকে বলে?
- ক অস্থায়ী নিউক্লিয়াস থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিকিরণ নিঃসরণ
- খ পরমাণু থেকে ইলেকট্রন নিঃসরণ
- গ উত্তপ্ত বস্তু থেকে আলোর বিকিরণ
- ঘ রাসায়নিক বিক্রিয়ায় তাপ নিঃসরণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অস্থায়ী নিউক্লিয়াস থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিকিরণ নিঃসরণ
ভারী ও অস্থায়ী নিউক্লিয়াস স্বতঃস্ফূর্তভাবে α, β বা γ বিকিরণ ছেড়ে স্থিতিশীল হতে চায় — এটিই তেজস্ক্রিয়তা।
এটি সম্পূর্ণ নিউক্লিয় ঘটনা, বাইরের ইলেকট্রন বা রাসায়নিক বন্ধনের সাথে এর কোনো সম্পর্ক নেই। -
১০৭
তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন কে?
- ক মাদাম কুরি
- খ রাদারফোর্ড
- গ রন্টজেন
- ঘ হেনরি বেকেরেল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) হেনরি বেকেরেল
হেনরি বেকেরেল ১৮৯৬ সালে ইউরেনিয়াম লবণে ঘটনাটি আবিষ্কার করেন — আলো ছাড়াই ফটোগ্রাফিক প্লেট কালো হয়ে গিয়েছিল।
মাদাম কুরি ও পিয়েরে কুরি পরে পোলোনিয়াম ও রেডিয়াম আবিষ্কার করেন এবং "তেজস্ক্রিয়তা" নামটি দেন। -
১০৮
তাপমাত্রা বা চাপ বাড়ালে তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের হারের কী হয়?
- ক বেড়ে যায়
- খ কমে যায়
- গ ক্ষয় বন্ধ হয়ে যায়
- ঘ কোনো পরিবর্তন হয় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কোনো পরিবর্তন হয় না
ক্ষয় ঘটে নিউক্লিয়াসের ভেতরে, আর নিউক্লিয় শক্তি স্কেল (MeV) তাপীয় শক্তির (eV-এর ভগ্নাংশ) তুলনায় লক্ষ গুণ বড়।
তাই তাপ, চাপ, চৌম্বক ক্ষেত্র বা রাসায়নিক অবস্থা — কিছুই ক্ষয় হারে প্রভাব ফেলে না। -
১০৯
α-কণা নিঃসরণে নিউক্লিয়াসের A ও Z-এর কী পরিবর্তন হয়?
- ক A অপরিবর্তিত, Z 1 বাড়ে
- খ A 4 কমে, Z 2 কমে
- গ A 4 বাড়ে, Z 2 বাড়ে
- ঘ A 2 কমে, Z 4 কমে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) A 4 কমে, Z 2 কমে
α-কণা হলো ⁴₂He, তাই নিঃসরণে
A → A − 4 এবং Z → Z − 2
পর্যায় সারণিতে মৌলটি দুই ঘর বাঁয়ে সরে যায়। -
১১০
β⁻ কণা নিঃসরণে নিউক্লিয়াসের A ও Z-এর কী পরিবর্তন হয়?
- ক A অপরিবর্তিত, Z 1 কমে
- খ A 1 কমে, Z অপরিবর্তিত
- গ A অপরিবর্তিত, Z 1 বাড়ে
- ঘ A 4 কমে, Z 2 কমে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) A অপরিবর্তিত, Z 1 বাড়ে
নিউক্লিয়াসের একটি নিউট্রন প্রোটনে রূপান্তরিত হয়, তাই
A অপরিবর্তিত, Z → Z + 1
মোট নিউক্লিয়ন সংখ্যা একই থাকে, শুধু ধরন বদলায়। মৌলটি পর্যায় সারণিতে এক ঘর ডানে সরে। -
১১১
β⁻ ক্ষয়ে নিউক্লিয়াসের ভেতরে ঠিক কী ঘটে?
- ক একটি প্রোটন নিউট্রনে রূপান্তরিত হয়
- খ একটি নিউট্রন প্রোটন, ইলেকট্রন ও অ্যান্টিনিউট্রিনোতে রূপান্তরিত হয়
- গ একটি ইলেকট্রন কক্ষপথ থেকে বেরিয়ে যায়
- ঘ দুইটি প্রোটন জোড়া লাগে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) একটি নিউট্রন প্রোটন, ইলেকট্রন ও অ্যান্টিনিউট্রিনোতে রূপান্তরিত হয়
n → p + e⁻ + ν̄
নিঃসৃত ইলেকট্রনটি কক্ষপথ থেকে আসে না, ক্ষয়ের মুহূর্তেই তৈরি হয়।
এজন্যই নিউক্লিয়াসে ইলেকট্রন না থাকা সত্ত্বেও β⁻ কণা বেরোতে পারে। -
১১২
β⁺ (পজিট্রন) ক্ষয়ে Z-এর কী হয়?
- ক 1 বাড়ে
- খ অপরিবর্তিত থাকে
- গ 1 কমে যায়
- ঘ 2 কমে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1 কমে যায়
p → n + e⁺ + ν — একটি প্রোটন নিউট্রনে রূপ নেয়, তাই Z এক কমে কিন্তু A অপরিবর্তিত।
নিউট্রনের ঘাটতিযুক্ত নিউক্লিয়াসে এটি ঘটে। নিঃসৃত পজিট্রন ইলেকট্রনের সাথে মিলে বিলুপ্ত হয়ে দুইটি গামা ফোটন দেয় — PET স্ক্যানের ভিত্তি এটিই। -
১১৩
γ-রশ্মি নিঃসরণে A ও Z-এর কী পরিবর্তন হয়?
- ক A কমে
- খ কোনোটিই বদলায় না
- গ Z বাড়ে
- ঘ দুইটিই কমে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কোনোটিই বদলায় না
γ-রশ্মি তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ — এর কোনো ভর বা আধান নেই।
তাই নিঃসরণে A ও Z দুইটিই অপরিবর্তিত থাকে; শুধু উত্তেজিত নিউক্লিয়াস শক্তি হারিয়ে ভূমি অবস্থায় নেমে আসে। -
১১৪
α, β ও γ বিকিরণের ভেদন ক্ষমতার সঠিক ক্রম কোনটি?
- ক α > β > γ
- খ γ > β > α
- গ β > γ > α
- ঘ তিনটিই সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) γ > β > α
ভারী ও দুই একক আধানের α-কণা দ্রুত শক্তি হারায়, তাই তার ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে কম।
আধানহীন γ-রশ্মি অনেক দূর যেতে পারে। ক্রম: γ > β > α। -
১১৫
α, β ও γ বিকিরণের আয়নীকরণ ক্ষমতার সঠিক ক্রম কোনটি?
- ক γ > β > α
- খ β > α > γ
- গ α > β > γ
- ঘ তিনটিই সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) α > β > γ
α-কণার আধান বেশি (+2e) ও গতি ধীর, তাই সে পথে বেশি সময় ধরে প্রবল আয়নীকরণ ঘটায়।
ক্রম: α > β > γ — ভেদন ক্ষমতার ঠিক উল্টো। বেশি আয়নীকরণ মানেই দ্রুত শক্তি হারানো, তাই কম ভেদন। -
১১৬
তড়িৎ ক্ষেত্রে α, β ও γ কীভাবে আচরণ করে?
- ক তিনটিই সোজা যায়
- খ α ঋণাত্মক পাতের দিকে, β ধনাত্মক পাতের দিকে, γ সোজা যায়
- গ α ধনাত্মক পাতের দিকে, β ঋণাত্মক পাতের দিকে
- ঘ তিনটিই একই দিকে বাঁকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) α ঋণাত্মক পাতের দিকে, β ধনাত্মক পাতের দিকে, γ সোজা যায়
α ধনাত্মক, তাই ঋণাত্মক পাতের দিকে; β ঋণাত্মক, তাই ধনাত্মক পাতের দিকে; γ আধানহীন, তাই সোজা।
β-এর ভর অনেক কম বলে সে α-এর তুলনায় অনেক বেশি বেঁকে যায়। -
১১৭
একই চৌম্বক ক্ষেত্রে α ও β কণার মধ্যে কোনটি বেশি বেঁকে যায়?
- ক α-কণা
- খ দুইটিই সমান
- গ কোনোটিই বাঁকে না
- ঘ β-কণা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) β-কণা
বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ r = mvqB — ভর কম হলে ব্যাসার্ধ ছোট, অর্থাৎ বেশি বাঁক।
β-কণার ভর α-এর প্রায় ৭৩০০ ভাগের ১ ভাগ, তাই β অনেক বেশি বেঁকে যায় এবং বিপরীত দিকে। -
১১৮
α-কণা কী দিয়ে আটকানো যায়?
- ক কয়েক মিলিমিটার অ্যালুমিনিয়াম
- খ এক টুকরো কাগজ বা কয়েক সেন্টিমিটার বাতাস
- গ কয়েক সেন্টিমিটার সিসা
- ঘ কিছু দিয়েই আটকানো যায় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) এক টুকরো কাগজ বা কয়েক সেন্টিমিটার বাতাস
α-কণা প্রবল আয়নীকরণ ঘটিয়ে খুব দ্রুত শক্তি হারায়, তাই এক টুকরো কাগজেই আটকে যায়।
β আটকাতে কয়েক মিমি অ্যালুমিনিয়াম আর γ কমাতে পুরু সিসা লাগে। তবে শরীরের ভেতরে ঢুকে পড়লে α-ই সবচেয়ে ক্ষতিকর। -
১১৯
γ-রশ্মি থেকে সুরক্ষায় কোন পদার্থ সবচেয়ে কার্যকর?
- ক কাগজ
- খ পাতলা কাপড়
- গ পুরু সিসা বা কংক্রিট
- ঘ অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পুরু সিসা বা কংক্রিট
γ-রশ্মির ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি, তাই আটকাতে উচ্চ ঘনত্বের পুরু পদার্থ লাগে — সিসা বা কংক্রিট।
এমনকি তখনও তা সম্পূর্ণ থামে না, শুধু তীব্রতা সূচকীয় হারে কমে। এজন্যই এক্স-রে কক্ষের দেয়ালে সিসার আস্তরণ থাকে। -
১২০
β-ক্ষয়ে নির্গত ইলেকট্রনের শক্তি বর্ণালি অবিচ্ছিন্ন হয় কেন?
- ক নিউক্লিয়াস প্রতিবার ভিন্ন শক্তি ছাড়ে
- খ ইলেকট্রন পথে শক্তি হারায়
- গ যন্ত্রের ত্রুটির কারণে
- ঘ শক্তি ইলেকট্রন ও নিউট্রিনোর মধ্যে ভাগ হয়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) শক্তি ইলেকট্রন ও নিউট্রিনোর মধ্যে ভাগ হয়ে যায়
α ও γ ক্ষয়ে শক্তি নির্দিষ্ট, কিন্তু β ক্ষয়ে তিনটি কণা তৈরি হয় — ফলে মুক্ত শক্তি ইলেকট্রন ও অ্যান্টিনিউট্রিনোর মধ্যে যেকোনো অনুপাতে ভাগ হতে পারে।
এই "হারানো শক্তি" ব্যাখ্যা করতেই পাউলি নিউট্রিনোর ভবিষ্যদ্বাণী করেন।
পরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।