offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১৩

তেজস্ক্রিয়তা ও ইলেকট্রনিকস

SSC Physics Chapter 13

  • ৭টি টপিক
  • ৪টি সিমুলেশন

সিমুলেশন

টপিক

  1. তেজস্ক্রিয়তা

    পড়ে নাও

    পরমাণুর কেন্দ্রে থাকে নিউক্লিয়াস, যেখানে প্রোটন ও নিউট্রন থাকে। প্রোটনগুলো ধনাত্মক আধানযুক্ত বলে শুধু প্রোটন দিয়ে নিউক্লিয়াস টিকতে পারত না; পারস্পরিক বিকর্ষণে ছিটকে যেত।

    পুরো টপিক পড়ো →

  2. আলফা, বিটা ও গামা রশ্মি

    পড়ে নাও

    তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস থেকে প্রধানত তিন ধরনের রশ্মি বের হয়। এদের প্রকৃতি, আধান ও ভেদনক্ষমতা আলাদা। আলফা রশ্মি আসলে একটি হিলিয়াম নিউক্লিয়াস: দুটি প্রোটন ও দুটি নিউট্রন।

    পুরো টপিক পড়ো →

  3. অর্ধায়ু

    পড়ে নাও

    কোনো একটি তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস ঠিক কোন মুহূর্তে বিকিরণ করবে তা বলা সম্ভব নয়। পদার্থবিজ্ঞান শুধু বিকিরণের সম্ভাবনা বলতে পারে। তাই তেজস্ক্রিয়তার পরিমাণ মাপতে অর্ধায়ু ধারণাটি ব্যবহার হয়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  4. তেজস্ক্রিয়তার ব্যবহার ও সতর্কতা

    তেজস্ক্রিয়তার ব্যবহার · তেজস্ক্রিয়তা সম্পর্কে সচেতনতা

    পড়ে নাও

    চিকিৎসা ও রোগনির্ণয়: খুব কম তেজস্ক্রিয়তার পদার্থ শরীরে ঢুকিয়ে বাইরে থেকে তার গতিবিধি দেখে শরীরের অনেক তথ্য জানা যায়। এসব পদার্থের অর্ধায়ু খুব কম (কয়েক মিনিট), তাই ঘণ্টাখানেকের মধ্যে তেজস্ক্রিয়তা শেষ হয়ে যায়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  5. ইলেকট্রনিকসের ক্রমবিকাশ

    ভ্যাকুয়াম টিউব · ট্রানজিস্টর · সমন্বিত বর্তনী বা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট · ভবিষ্যতের ইলেকট্রনিকস

    পড়ে নাও

    ইলেকট্রনিকসের ক্রমবিকাশকে মোটামুটি তিন ভাগে ভাগ করা যায়: ভ্যাকুয়াম টিউব, ট্রানজিস্টর ও ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট। ১৮৮৩ সালে এডিসন দেখেন, বাল্বের ভেতর ফিলামেন্ট থেকে ফাঁকা জায়গা দিয়েই অন্য ধাতব প্লেটে বিদ্যুৎ যেতে পারে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  6. অ্যানালগ ও ডিজিটাল ইলেকট্রনিকস

    পড়ে নাও

    আমাদের চারপাশে প্রতিমুহূর্তে যা ঘটছে, যেমন শব্দ, আলো, চাপ বা তাপমাত্রা, সেগুলোকে তথ্য বা উপাত্ত হিসেবে প্রকাশ করা হয়। এদের মান নিরবচ্ছিন্নভাবে বদলাতে পারে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  7. অর্ধপরিবাহী ও সমন্বিত বর্তনী

    এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী · পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী

    পড়ে নাও

    আধুনিক সভ্যতা ইলেকট্রনিকসের ওপর দাঁড়িয়ে আছে, আর ইলেকট্রনিকসের ভিত্তি হলো সেমিকন্ডাক্টর (অর্ধপরিবাহী)। সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর সিলিকন। সিলিকন পরমাণুর শেষ কক্ষপথে চারটি ইলেকট্রন থাকে।

    পুরো টপিক পড়ো →

শিখনফল

  • তেজস্ক্রিয়তা ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • আলফা, বিটা ও গামা রশ্মির বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • ইলেকট্রনিকসের ক্রমবিকাশ বর্ণনা করতে পারবে।
  • অ্যানালগ ও ডিজিটাল ইলেকট্রনিকসের পার্থক্য করতে পারবে।
  • অর্ধপরিবাহী ও সমন্বিত বর্তনী ব্যাখ্যা করতে পারবে।

এই অধ্যায়ের পার্থক্য ও গাইড

এই অধ্যায়ের সূত্র

  • অর্ধপরিবাহী ও সমন্বিত বর্তনী
    I=V−0.7 VR (forward),I≈0 (reverse)I = \frac{V - 0.7\ \text{V}}{R}\ \text{(forward)},\qquad I \approx 0\ \text{(reverse)}
    সিমুলেশনে দেখো →
  • তেজস্ক্রিয় ক্ষয় ও অর্ধায়ুর সূত্র
    N=N0(12)tTN = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}}
    সিমুলেশনে দেখো →
  • NAND গেট: সার্বজনীন লজিক গেট
    Y=A⋅B‾Y = \overline{A \cdot B}
    সিমুলেশনে দেখো →

এই বিষয়ের সব সূত্র →

সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

ময়মনসিংহে অবস্থিত বাংলাদেশ পরমাণু কৃষি গবেষণা ইনস্টিটিউট (BINA) এবং ঢাকার একটি বিশেষায়িত ক্যান্সার হাসপাতালের গবেষণাগারে তেজস্ক্রিয়তার ব্যবহার নিয়ে কাজ চলছে। BINA-এর বিজ্ঞানী ড. হাসান ফসলের নতুন জাত উদ্ভাবনে মিউটেশন ঘটাতে একটি তেজস্ক্রিয় উৎস P ব্যবহার করলেন, যা থেকে নির্গত রশ্মি পুরু অ্যালুমিনিয়াম পাত ভেদ করতে পারে কিন্তু কয়েক সেন্টিমিটার পুরু সীসার পাত দিয়ে শোষিত হয়। অন্যদিকে ক্যান্সার হাসপাতালে সংরক্ষিত অপর একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ Q-এর প্রারম্ভিক ভর ছিল ১৬০ g এবং এর অর্ধায়ু ৪ দিন। চিকিৎসাকাজে ব্যবহারের জন্য ২০ দিন পর নমুনাটির পর্যবেক্ষণ করা হলো।

  1. ক

    তেজস্ক্রিয়তা কাকে বলে?

    উত্তর দেখাও

    ভারি মৌলের পরমাণুর অস্থির নিউক্লিয়াস স্বতঃস্ফূর্তভাবে ভেঙে গিয়ে বিভিন্ন ধরনের তেজস্ক্রিয় রশ্মি (আলফা, বিটা বা গামা) নির্গমনের মাধ্যমে অন্য মৌলের নিউক্লিয়াসে রূপান্তরিত হওয়ার প্রাকৃতিক ঘটনাকে তেজস্ক্রিয়তা বলে।

  2. খ

    গামা রশ্মির ভেদন ক্ষমতা আলফা রশ্মির চেয়ে বহুগুণ বেশি কেন? ব্যাখ্যা করো।

    উত্তর দেখাও

    আলফা কণা তুলনামূলকভাবে ভারি হিলিয়াম নিউক্লিয়াস এবং এর আধান +2e হওয়ায় কোনো মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় এটি পরমাণুর ইলেকট্রন অপসারণ করে তীব্র আয়ন সৃষ্টি করে (উচ্চ আয়নন ক্ষমতা)। ফলে এটি দ্রুত নিজের গতিশক্তি হারিয়ে ফেলে এবং সাধারণ পাতলা কাগজেই সম্পূর্ণ আটকে যায়। পক্ষান্তরে, গামা রশ্মি হলো আধানহীন ও ভরহীন উচ্চ শক্তির তড়িৎচৌম্বকীয় ফোটন বিকিরণ; আধান না থাকায় এর আয়নন ক্ষমতা অত্যন্ত দুর্বল এবং পদার্থের সাথে এর ক্রিয়া খুব কম ঘটে। তাই কোনো মাধ্যমে সহজে শক্তি না হারিয়ে এটি বহুদূর পর্যন্ত গভীরভাবে ভেদ করে চলে যেতে পারে।

  3. গ

    উদ্দীপকের ক্যান্সার হাসপাতালে সংরক্ষিত Q আইসোটোপটির ২০ দিন পর কত গ্রাম ক্ষয়প্রাপ্ত হবে?

    উত্তর দেখাও

    উদ্দীপক অনুসারে, আইসোটোপটির আদি ভর m₀ = ১৬০ g অর্ধায়ু T_half = ৪ দিন মোট সময় t = ২০ দিন

    অর্ধায়ুর সংখ্যা, n = t / T_half = ২০ / ৪ = ৫

    ২০ দিন পর অবশিষ্ট ভর, m = m₀ × (১/২)ⁿ = ১৬০ × (১/২)⁵ = ১৬০ × (১/৩২) = ৫ g

    অতএব, ক্ষয়প্রাপ্ত আইসোটোপের পরিমাণ: m_decayed = m₀ − m = ১৬০ − ৫ = ১৫৫ g।

    সুতরাং, ২০ দিন পর আইসোটোপটির ১৫৫ g ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।

  4. ঘ

    উদ্দীপকের P উৎস থেকে নির্গত রশ্মিটি কি তড়িৎ ক্ষেত্র দ্বারা বিক্ষিপ্ত হবে? এর ভেদন বৈশিষ্ট্যের আলোকে রশ্মিটি শনাক্ত করো এবং তড়িৎ ক্ষেত্রে এর আচরণ বৈজ্ঞানিক যুক্তিসহ বিশ্লেষণ করো।

    উত্তর দেখাও

    উদ্দীপকের P উৎস থেকে নির্গত রশ্মিটি তড়িৎ ক্ষেত্র দ্বারা কোনোভাবেই বিক্ষিপ্ত হবে না। নিম্নে এর যৌক্তিক বিশ্লেষণ উপস্থাপন করা হলো:

    ১. রশ্মি শনাক্তকরণ: তেজস্ক্রিয় বিকিরণের মধ্যে আলফা রশ্মির ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে কম—এটি এক টুকরো সাধারণ কাগজেই থেমে যায়। বিটা রশ্মি কাগজ ভেদ করতে পারলেও কয়েক মিলিমিটার পুরু অ্যালুমিনিয়াম পাতেই সম্পূর্ণ শোষিত হয়। কিন্তু উদ্দীপকে বর্ণিত রশ্মিটি পুরু অ্যালুমিনিয়াম পাত ভেদ করে চলে যায় এবং একে থামাতে কয়েক সেন্টিমিটার পুরু সীসার পাতের প্রয়োজন হয়। তেজস্ক্রিয় রশ্মির ভেদন ক্ষমতার এই বৈশিষ্ট্যটি কেবল গামা রশ্মির ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। অতএব, উৎস P থেকে নির্গত রশ্মিটি হলো গামা রশ্মি।

    ২. তড়িৎ ক্ষেত্রে আচরণ: আমরা জানি, কোনো তড়িৎ ক্ষেত্রে স্থাপিত আধানযুক্ত কণার ওপর তড়িৎ বল F = qE ক্রিয়া করে। আলফা কণার আধান ধনাত্মক (+2e) হওয়ায় এটি ঋণাত্মক পাতের দিকে এবং বিটা কণার আধান ঋণাত্মক (-e) হওয়ায় এটি ধনাত্মক পাতের দিকে বল অনুভব করে বেঁকে যায়। কিন্তু গামা রশ্মি হলো কোনো আধান বা চার্জবিহীন (q = ০) এবং ভরহীন উচ্চ কম্পাঙ্কের তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ (ফোটন প্রবাহ)। যেহেতু q = ০, তাই গামা রশ্মির ওপর প্রযুক্ত তড়িৎ বল F = qE = ০ × E = ০ N।

    যেহেতু এর ওপর কোনো নিট তড়িৎ বল ক্রিয়া করে না, তাই তড়িৎ ক্ষেত্রের মধ্য দিয়ে চলার সময় গামা রশ্মি কোনো পাতের দিকেই বিক্ষিপ্ত হয় না। এটি তার মূল গতিপথ বরাবর সম্পূর্ণ সোজা চলে যাবে। অতএব, উৎস P থেকে নির্গত রশ্মিটি তড়িৎ ক্ষেত্র দ্বারা বিক্ষিপ্ত হবে না।

সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তর লেখার নিয়ম →