रेडियोधर्मिता क्या है। तथा इसकी खोज किसने की
इस लेख में, आइए जानें कि रेडियोधर्मिता क्या है।तथा इसकी खोज किसने की है।
प्रकृति में कई महत्वपूर्ण गतिविधियाँ हमारे चारों ओर होती हैं और उन पर किसी का ध्यान नहीं जाता है। उत्सर्जन और अवशोषण कुछ ऐसी घटनाएं हैं जो परमाणु में होने पर किसी का ध्यान नहीं जाता है।रेडियोधर्मिता पदार्थ का एक ऐसा गुण है जहाँ ऊर्जावान उप-परमाणु कणों का उत्सर्जन अनायास होता है।
रेडियोधर्मिता क्या है?(What is Radioactivity?)
परमाणु अस्थिरता के कारण, एक परमाणु का नाभिक रेडियोधर्मिता की घटना को प्रदर्शित करता है। परमाणु के अस्थिर नाभिक से निकलने वाले विकिरण के कारण ऊर्जा नष्ट हो जाती है। दो बल, अर्थात् प्रतिकर्षण का बल जो इलेक्ट्रोस्टैटिक है और नाभिक के आकर्षण के शक्तिशाली बल नाभिक को एक साथ रखते हैं। प्राकृतिक वातावरण में इन दोनों शक्तियों को अत्यंत प्रबल माना जाता है। जैसे-जैसे नाभिक का आकार बढ़ता जाता है, अस्थिरता का सामना करने की संभावना बढ़ती जाती है, क्योंकि केन्द्रित होने पर नाभिक का द्रव्यमान बहुत अधिक हो जाता है। यही कारण है कि प्लूटोनियम, यूरेनियम के परमाणु अत्यंत अस्थिर होते हैं और रेडियोधर्मिता की घटना से गुजरते हैं।
हेनरी बेकरेल ने दुर्घटनावश रेडियोधर्मिता की खोज की। एक यूरेनियम यौगिक को एक काले कागज में लिपटे फोटोग्राफिक प्लेट वाली दराज में रखा गया था। बाद में जब प्लेटों की जांच की गई तो पता चला कि वे खुली हुई हैं! इस एक्सपोजर ने रेडियोधर्मी क्षय की अवधारणा को जन्म दिया। रेडियोधर्मिता को ऐसे रूपों में देखा जा सकता है
- गामा क्षय (उच्च ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित होते हैं)
- बीटा क्षय (उत्सर्जन में इलेक्ट्रॉन होते हैं)
- अल्फा क्षय (उत्सर्जन में हीलियम नाभिक होता है)
रेडियोधर्मी विकिरण(Radioactive Radiations)
निम्नलिखित तीन रेडियोधर्मी विकिरण हैं जो α, β, और किरणों से प्राप्त होते हैं:
1.ज़ब किसी तत्व से एक अल्फ़ा कण निकलता है तो उसके परमाणुभार से 4 की कमी और परमाणु क्रमांक से 2 की कमी होती है।
2.ज़ब किसी तत्व से एक बिटा कण निकलता है तो उसके परमाणु भार में कोई परिवर्तन नहीं होता जबकि परमाणु क्रमांक में 1 की वृद्धि हो जाती है।
3.ज़ब किसी तत्व से एक गामा किरण निकलती है तो उसके परमाणु भार और परमाणु क्रमांक में कोई परिवर्तन नहीं होत है।
रेडियोधर्मिता क्या है, यह समझने के बाद, आइए अब हम रेडियोधर्मिता के नियमों को जानें।
रेडियोधर्मिता के नियम(Laws of Radioactivity)
- रेडियोधर्मिता नाभिक के क्षय का परिणाम है।
- नाभिक के क्षय की दर तापमान और दबाव से स्वतंत्र होती है।
- रेडियोधर्मिता आवेश संरक्षण के नियम पर निर्भर है।
- बेटी के नाभिक के भौतिक और रासायनिक गुण मातृ नाभिक से भिन्न होते हैं।
- रेडियोधर्मिता से ऊर्जा का उत्सर्जन हमेशा अल्फा, बीटा और गामा कणों के साथ होता है।
- रेडियोधर्मी पदार्थों के क्षय की दर उस समय उपस्थित परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करती है।
रेडियोधर्मिता की इकाइयाँ(Units of Radioactivity)
क्यूरी और रदरफोर्ड रेडियोधर्मिता की इकाइयाँ हैं।
1C = 3.7 × 10 4 Rd क्यूरी और रदरफोर्ड के बीच का संबंध है।
अल्फा क्षय(Alpha Decay)
अल्फा क्षय एक प्रकार का रेडियोधर्मी क्षय है जहां अस्थिर परमाणु नाभिक एक हीलियम नाभिक (अल्फा कण) का उत्सर्जन करता है और इस प्रक्रिया में एक और अधिक स्थिर तत्व में बदल जाता है। बाहर निकाला गया कण, अल्फा कण, चार न्यूक्लियॉन से बना होता है, और वे दो न्यूट्रॉन और दो प्रोटॉन हैं। अल्फा विकिरण मूल नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के अनुपात को कम कर देता है, जिससे यह अधिक स्थिर विन्यास में आ जाता है। एक अल्फा कण हीलियम परमाणु के नाभिक के समान होता है।
अल्फा क्षय में पहला अवलोकन और जांच अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा की गई थी, जिन्होंने अपने सोने की पन्नी बिखरने के प्रयोग में अल्फा कणों का इस्तेमाल किया था। अल्फा कण के रूप में; दो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना; नाभिक से बाहर निकलता है, रेडियोधर्मी नमूने की परमाणु संख्या बदल जाती है। अल्फा क्षय के बाद बचा हुआ तत्व दो परमाणु संख्या कम और चार द्रव्यमान संख्या कम है। उदाहरण के लिए, यूरेनियम 238 92 क्षय होकर थोरियम 234 90 बनाता है ।
इस प्रकार, एक नाभिक के अल्फा क्षय में परिवर्तन को इस प्रकार लिखा जा सकता है;
रेडियोधर्मिता के उपयोग(Uses of Radioactivity)
कुछ रेडियोधर्मिता उपयोग नीचे दिए गए बिंदुओं में दिए गए हैं।
Americium-241 एक अल्फा उत्सर्जक है और संयुक्त राज्य अमेरिका में घरेलू धूम्रपान डिटेक्टरों के लिए उपयोग किया जाता है।
अमेरिकियम नमूने द्वारा दिए गए अल्फा कण स्मोक डिटेक्टर के कक्ष में हवा को आयनित करते हैं जिससे कक्ष में एक छोटा सा प्रवाह होता है।
जब धुआं कक्ष में प्रवेश करता है, तो यह करंट में गिरावट का कारण बनता है जिससे अलार्म बंद हो जाता है।
हालांकि अल्फा कणों की सीमा बहुत कम होती है, लेकिन निकट संपर्क में होने पर वे विनाशकारी होते हैं।
अल्फा उत्सर्जक, निगलने पर, ऊतक के निकट संपर्क में आते हैं और ऐसी परिस्थितियों में घातक होते हैं और इसलिए विकिरण विषाक्तता द्वारा हत्या के प्रयासों में उपयोग किया जाता है।
रेडियोधर्मिता के लाभ और हानि(Advantages and Disadvantages of Radioactivity)
रेडियोधर्मिता के लाभ हैं:(Advantages of radioactivity are:)
- गामा किरणों का उपयोग कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए किया जाता है और इसलिए इसका उपयोग रेडियोथेरेपी में किया जाता है।
- कोबाल्ट-60 का प्रयोग कार्सिनोजेनिक कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए किया जाता है।
- गामा किरणों का उपयोग शरीर के आंतरिक अंगों को स्कैन करने के लिए किया जाता है।
- गामा किरणें भोजन में मौजूद रोगाणुओं को मारती हैं और शेल्फ लाइफ को बढ़ाकर इसे क्षय से बचाती हैं।
- चट्टान में मौजूद आर्गन सामग्री को मापकर रेडियोधर्मी विकिरणों का उपयोग करके चट्टानों की आयु का अध्ययन किया जा सकता है।
रेडियोधर्मिता के नुकसान हैं:(Disadvantages of radioactivity are:)
- शरीर पर रेडियोधर्मी विकिरण की उच्च खुराक से मृत्यु हो सकती है।
- रेडियोधर्मी समस्थानिक महंगे हैं।
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रेडियोधर्मिता पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न(Frequently Asked Questions on Radioactivity)
किसी समस्थानिक की अर्द्ध-आयु से क्या तात्पर्य है ?What is meant by the half-life of an isotope?
एक समस्थानिक का आधा जीवन वह औसत समय है जो आधे परमाणुओं को क्षय होने में लगता है।
रेडियोधर्मिता के कुछ उपयोगों की सूची बनाइए।List a few uses of radioactivity.
रेडियोधर्मिता के कुछ उपयोग निम्नलिखित हैं:
- घरेलू धूम्रपान डिटेक्टरों में प्रयुक्त
- चिकित्सा उपकरणों को स्टरलाइज़ करने के लिए उपयोग किया जाता है
- रोगों के निदान और उपचार के लिए उपयोग किया जाता है
- विद्युत शक्ति का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है
- रेडियोधर्मिता को परिभाषित कीजिए।(Define radioactivity.)
- रेडियोधर्मिता एक घटना है जो ऊर्जा और उप-परमाणु कणों को अनायास उत्सर्जित करने के कुछ मामलों द्वारा प्रदर्शित होती है। रेडियोधर्मिता एक परमाणु की परमाणु अस्थिरता के कारण होती है।
रेडियोधर्मिता की खोज किसने की?(Who discovered radioactivity?)
हेनरी बेकरेल।
क्यूरी और रदरफोर्ड के बीच क्या संबंध है?(What is the relationship between Curie and Rutherford?)
1सी = 3.7 × 104 आरडी।
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