ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৩৬/১৮০
-
২৭০১
দুর্বল নিউক্লীয় বল সৃষ্টি হয় —
- ক বিটা ক্ষয়ের জন্য
- খ প্রোটন ক্ষয়ের জন্য
- গ গামা ক্ষয়ের জন্য
- ঘ নিউট্রন ক্ষয়ের জন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বিটা ক্ষয়ের জন্য
দুর্বল নিউক্লীয় বল তেজস্ক্রিয় বিটা ক্ষয়ের জন্য দায়ী — এ বলের প্রভাবে নিউক্লিয়াসের একটি নিউট্রন প্রোটনে পরিণত হয়ে ইলেকট্রন (বিটা কণা) ও অ্যান্টিনিউট্রিনো নির্গত করে: n → p + e- + ν̅। -
২৭০২
ক্যান্সার আক্রান্ত সেল ধ্বংস করতে কোনটি ব্যবহার করা হয়?
- ক X-ray
- খ UV-ray
- গ gamma ray
- ঘ infrared radiation
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) gamma ray
গামা রশ্মির শক্তি ও ভেদন ক্ষমতা অত্যন্ত বেশি। রেডিওথেরাপিতে কোবাল্ট-60 থেকে নির্গত গামা রশ্মি নির্দিষ্ট স্থানে প্রয়োগ করে ক্যান্সার আক্রান্ত কোষের DNA ধ্বংস করা হয়।
এ পদ্ধতিকে গামা-রে থেরাপি বা 'গামা নাইফ' চিকিৎসা বলে। -
২৭০৩
নিউট্রিনো ও বিটা কণার নির্গমন কোন মৌলিক বলের কারণে ঘটে?
- ক মহাকর্ষ বল
- খ দুর্বল নিউক্লীয় বল
- গ সবল নিউক্লীয় বল
- ঘ তড়িৎ চুম্বকীয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দুর্বল নিউক্লীয় বল
বিটা ক্ষয়ে নিউট্রন প্রোটনে রূপান্তরিত হয় এবং ইলেকট্রন (β-কণা) ও প্রতিনিউট্রিনো নির্গত হয়। কোয়ার্ক পর্যায়ে একটি d-কোয়ার্ক u-কোয়ার্কে রূপান্তরিত হয়, যা কেবল দুর্বল নিউক্লীয় বলের মাধ্যমে (W⁻ বোসন বিনিময়ে) সম্ভব।
তাই নিউট্রিনো ও বিটা কণার নির্গমন দুর্বল নিউক্লীয় বলের কারণে ঘটে। -
২৭০৪
দুর্বল নিউক্লীয় বলের জন্য নিউক্লিয়াস থেকে কী নির্গত হয়?
- ক α-কণা
- খ β-কণা
- গ বেরিয়ন কণা
- ঘ ইলেকট্রন কণা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) β-কণা
দুর্বল নিউক্লীয় বলের প্রভাবে নিউক্লিয়াসে বিটা ক্ষয় ঘটে এবং β-কণা ও নিউট্রিনো নির্গত হয় (৮৮নং প্রশ্ন দ্রষ্টব্য)।
α-ক্ষয় ঘটে সবল নিউক্লীয় বল ও কুলম্ব বলের পারস্পরিক প্রভাবে (টানেলিং)। β-কণা মূলত নিউক্লিয়াস থেকে নির্গত ইলেকট্রন হলেও এখানে নির্দিষ্ট উত্তর 'β-কণা'। -
২৭০৫
একটি ₉₂²³⁸U নিউক্লিয়াস প্রথম ধাপে ₉₀²³⁴T এবং পরবর্তী ধাপে ₉₁²³⁴Pa নিউক্লিয়াসে পরিণত হয়। এই দুই ধাপে কী কী রশ্মি নির্গত হয়?
- ক α ও β⁻
- খ β⁻ ও β⁻
- গ α ও α
- ঘ β⁻ ও α
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) α ও β⁻
প্রথম ধাপ: ভর সংখ্যা 4 এবং পারমাণবিক সংখ্যা 2 কমেছে—
₉₂²³⁸U →₉₀²³⁴Th +₂⁴He (α-ক্ষয়)
দ্বিতীয় ধাপ: ভর সংখ্যা অপরিবর্তিত কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা 1 বেড়েছে—
₉₀²³⁴Th →₉₁²³⁴Pa +_(−1)⁰e (β⁻-ক্ষয়)
সুতরাং যথাক্রমে α ও β⁻ রশ্মি নির্গত হয়। -
২৭০৬
একটি নিউক্লিয়াস একটি নিউট্রন গ্রহণ করে একটি বিটা কণা (β⁻) নিঃসরণ করে ও দুটি আলফা কণায় পরিণত হয়। আদি নিউক্লিয়াসের A এবং Z ছিল—
- ক 6, 3
- খ 7, 2
- গ 7, 3
- ঘ 8, 4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 7, 3
বিক্রিয়াটি লিখি—
_(Z)^(A)X +₀¹n →_(−1)⁰e + 2 ₂⁴He
ভর সংখ্যা: A + 1 = 0 + 2 × 4 = 8 ∴ A = 7
পারমাণবিক সংখ্যা: Z + 0 = − 1 + 2 × 2 = 3 ∴ Z = 3
সুতরাং আদি নিউক্লিয়াস ₃⁷Li; A = 7, Z = 3। -
২৭০৭
বিটা রশ্মির—
i. আয়নায়ন ক্ষমতা আছে
ii. ভর 9.1 × 10⁻³¹ kg
iii. প্রতিপ্রভা সৃষ্টি করতে পারে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
(i) β-রশ্মি গ্যাসকে আয়নিত করতে পারে (α-রশ্মির চেয়ে কম)— সঠিক।
(ii) β-কণা হলো ইলেকট্রন, তাই এর ভর 9.1 × 10⁻³¹ kg— সঠিক।
(iii) β-রশ্মি জিংক সালফাইড, বেরিয়াম প্লাটিনোসায়ানাইড প্রভৃতি পদার্থে প্রতিপ্রভা (fluorescence) সৃষ্টি করতে পারে— সঠিক। -
২৭০৮
ইলেকট্রন নিম্ন কক্ষপথ থেকে উচ্চ কক্ষপথে প্রবেশ করলে কী ঘটে?
- ক শক্তির শোষণ
- খ শক্তির বিকিরণ
- গ শক্তির বিচ্ছুরণ
- ঘ শক্তির কোনো আদান-প্রদান হয় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শক্তির শোষণ
উচ্চ কক্ষপথের শক্তি নিম্ন কক্ষপথের চেয়ে বেশি (E_(n) = − 13.6/n² eV)। তাই নিম্ন কক্ষপথ থেকে উচ্চ কক্ষপথে যেতে ইলেকট্রনকে ΔE = E_(উচ্চ) − E_(নিম্ন) পরিমাণ শক্তি শোষণ করতে হয়।
বিপরীতভাবে, উচ্চ থেকে নিম্ন কক্ষপথে এলে শক্তি বিকিরিত হয়। -
২৭০৯
তেজস্ক্রিয় কণা বা রশ্মিগুলোর ভেদন ক্ষমতা বিবেচনায় নিচের কোনটি সঠিক?
- ক γ-রশ্মি > β-কণা > α-কণা
- খ α-কণা > β-কণা > γ-রশ্মি
- গ γ-রশ্মি > α-কণা > β-কণা
- ঘ β-কণা > α-কণা > γ-রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) γ-রশ্মি > β-কণা > α-কণা
ভেদন ক্ষমতা আধান ও ভর কম হলে বেশি হয়। γ-রশ্মি আধান ও ভরহীন, তাই এর ভেদন ক্ষমতা সর্বাধিক (কয়েক cm সীসা ভেদ করতে পারে); β-কণা হালকা ও একক আধানযুক্ত (কয়েক mm অ্যালুমিনিয়াম); α-কণা ভারী ও দ্বিগুণ আধানযুক্ত (একটি কাগজেই থেমে যায়)।
সুতরাং ভেদন ক্ষমতার ক্রম: γ-রশ্মি > β-কণা > α-কণা। -
২৭১০
₈₉²³²X →_(Z)²³²Y + β রশ্মি Z-এর মান কত?
- ক 87
- খ 88
- গ 89
- ঘ 90
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 90
β-কণা (_(−1)⁰e) নির্গত হলে ভর সংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে এবং পারমাণবিক সংখ্যা 1 বাড়ে।
পারমাণবিক সংখ্যার সংরক্ষণ থেকে,
89 = Z + (− 1)
∴ Z = 90 -
২৭১১
সবল নিউক্লীয় বল সম্পর্কে নিচের কোনটি সঠিক নয়?
- ক চার্জ অনির্ভর
- খ সম্পৃক্তধর্মী
- গ বৃহৎ পাল্লাসম্পন্ন
- ঘ সবচেয়ে শক্তিশালী বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বৃহৎ পাল্লাসম্পন্ন
সবল নিউক্লীয় বলের বৈশিষ্ট্য— (১) এটি প্রকৃতির সবচেয়ে শক্তিশালী বল; (২) আধান-নিরপেক্ষ (p-p, n-n, n-p এর মধ্যে সমান); (৩) সম্পৃক্তধর্মী (প্রতিটি নিউক্লিয়ন কেবল নিকটতম প্রতিবেশীর সাথে ক্রিয়া করে); (৪) এটি অতি স্বল্প পাল্লার (প্রায় 10⁻¹⁵ m বা 1 fm)।
সুতরাং 'বৃহৎ পাল্লাসম্পন্ন' উক্তিটি সঠিক নয়।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় (ঘ) দেওয়া আছে; কিন্তু সবল নিউক্লীয় বল প্রকৃতপক্ষেই সবচেয়ে শক্তিশালী বল, তাই সঠিক নয় এমন উক্তি হলো (গ)। -
২৭১২
নিউক্লিয়াসের ভর-ত্রুটির সঠিক সমীকরণ নিচের কোনটি?
- ক Δm = [Zm_(p) + (A − Z)m_(n) − M]
- খ Δm = [(A − Z)m_(p) + Zm_(n) − M]
- গ Δm = [Zm_(p) + Am_(n) − M]
- ঘ Δm = Am_(p) + Am_(n) − M
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) Δm = [Zm_(p) + (A − Z)m_(n) − M]
কোনো নিউক্লিয়াসে Zটি প্রোটন ও (A − Z)টি নিউট্রন থাকে। মুক্ত অবস্থায় এদের মোট ভর এবং নিউক্লিয়াসের প্রকৃত ভর M-এর পার্থক্যই ভর ত্রুটি—
Δm = Zm_(p) + (A − Z)m_(n) − M
এই ভর ত্রুটি Δmc² পরিমাণ বন্ধন শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। -
২৭১৩
একখণ্ড রেডিয়াম 500 বছর তেজস্ক্রিয় বিকিরণ নিঃসরণ করে এক-পঞ্চমাংশে পরিণত হয়। রেডিয়ামের অবক্ষয় ধ্রুবক কত?
- ক 2.5 × 10⁻⁷ y⁻¹
- খ 3.5 × 10⁻⁶ y⁻¹
- গ 2.4 × 10⁻⁴ y⁻¹
- ঘ 3.2 × 10⁻³ y⁻¹
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3.2 × 10⁻³ y⁻¹
এখানে,
সময়, t = 500 y; অবশিষ্ট অংশ, N/N₀ = 1/5
অবক্ষয় ধ্রুবক, λ =?
আমরা জানি,
N = N₀e^(−λt)
বা, λ = (1/t)ln(N₀/N) = (ln 5)/500
বা, λ = 1.6094/500
∴ λ = 3.2 × 10⁻³ y⁻¹ -
২৭১৪
কোনো তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধায়ু ও গড় আয়ুর মধ্যে সম্পর্কযুক্ত সমীকরণ নিচের কোনটি?
- ক T_(1/2) = 1/τ
- খ T_(1/2) = 0.693/τ
- গ T_(1/2) = 0.693 τ
- ঘ T_(1/2) = τ/0.693
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) T_(1/2) = 0.693 τ
আমরা জানি, T_(1/2) = 0.693/λ এবং গড় আয়ু τ = 1/λ বা, 1/λ = τ।
∴ T_(1/2) = 0.693 τ -
২৭১৫
একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থের অর্ধায়ু 5 y। কত বছর পর ওই তেজস্ক্রিয় পদার্থের 1/32 অংশ অপরিবর্তিত থাকবে?
- ক 10 y
- খ 20 y
- গ 25 y
- ঘ 30 y
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 25 y
এখানে,
অর্ধায়ু, T_(1/2) = 5 y; অবশিষ্ট অংশ, N/N₀ = 1/32
সময়, t =?
আমরা জানি,
N/N₀ = (1/2)^(t/(T_(1/2)))
বা, 1/32 = (1/2)⁵ = (1/2)^(t/5)
বা, t/5 = 5
∴ t = 25 y -
২৭১৬
সবচেয়ে কম ভেদনযোগ্যতাসম্পন্ন রশ্মি কোনটি?
- ক আলফা
- খ বিটা
- গ গামা
- ঘ এক্স-রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) আলফা
আলফা কণা ভারী (প্রায় 4 amu) ও দ্বিগুণ আধানযুক্ত; চলার পথে প্রচুর আয়ন সৃষ্টি করে দ্রুত শক্তি হারায়। তাই এর ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে কম—একটি পাতলা কাগজ বা বাতাসে কয়েক সেন্টিমিটারেই থেমে যায়। -
২৭১৭
A, B, C ও D চারটি তেজস্ক্রিয় মৌলের অবক্ষয় ধ্রুবক যথাক্রমে λ_(A),λ_(B),λ_(C) ও λ_(D) হলে তাদের পরমাণু সংখ্যা (N) বনাম সময় T এর গ্রাফ নিম্নরূপ: (λ_(A) > λ_(B) > λ_(C) > λ_(D)) নিচের কোন মৌলটির তেজস্ক্রিয়তা সর্বাধিক?
- ক A
- খ B
- গ C
- ঘ D
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A
তেজস্ক্রিয়তা (সক্রিয়তা) A_(c) = − dN/dt = λN। একই প্রাথমিক পরমাণু সংখ্যার জন্য ক্ষয় ধ্রুবক λ যত বেশি, তেজস্ক্রিয়তা তত বেশি এবং লেখচিত্রে N তত দ্রুত হ্রাস পায়।
যেহেতু λ_(A) সর্বাধিক এবং লেখচিত্রে A-এর বক্ররেখা সবচেয়ে দ্রুত নিচে নেমেছে, তাই A মৌলটির তেজস্ক্রিয়তা সর্বাধিক। -
২৭১৮
Au¹⁹⁸ এর অবক্ষয় ধ্রুবক 0.257 d⁻¹। Au¹⁹⁸ এর অর্ধায়ু কত?
- ক 0.27 d
- খ 0.72 d
- গ 7.20 d
- ঘ 27.0 d
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ?)
এখানে,
অবক্ষয় ধ্রুবক, λ = 0.257 d⁻¹
অর্ধায়ু, T_(1/2) =?
আমরা জানি,
T_(1/2) = 0.693/λ = 0.693/0.257
∴ T_(1/2) = 2.70 d -
২৭১৯
16 ভর সংখ্যার নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ 3 × 10⁻¹² m হলে, 128 ভর সংখ্যার নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ হবে—
- ক 6 × 10⁻¹² m
- খ 12 × 10⁻¹² m
- গ 18 × 10⁻¹² m
- ঘ 24 × 10⁻¹² m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 6 × 10⁻¹² m
এখানে,
A₁ = 16, R₁ = 3 × 10⁻¹² m; A₂ = 128
R₂ =?
আমরা জানি, R = r₀A^(1/3), অর্থাৎ R ∝ A^(1/3)
R₂/R₁ = (A₂/A₁)^(1/3) = (128/16)^(1/3) = 8^(1/3) = 2
∴ R₂ = 2 × 3 × 10⁻¹² = 6 × 10⁻¹² m -
২৭২০
একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থের অর্ধায়ু 20 মিনিট। 20% থেকে 80% এর মধ্যে ক্ষয় হতে সময় লাগবে—
- ক 20 min
- খ 30 min
- গ 40 min
- ঘ এর কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 40 min
20% ক্ষয় হলে অবশিষ্ট 0.8 N₀ এবং 80% ক্ষয় হলে অবশিষ্ট 0.2 N₀। এ সময়ে অবশিষ্ট পরিমাণ 0.8/0.2 = 4 গুণ কমে, অর্থাৎ 1/4 = (1/2)²।
সুতরাং প্রয়োজনীয় সময় = 2টি অর্ধায়ু।
t = 2 × 20 = 40 min
(৬০নং প্রশ্নের অনুরূপ।)
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।