পারমাণবিক শক্তি ও বিকিরণ: নিউক্লিয়ার ফিশন, ফিউশন, তেজস্ক্রিয়তা ও আলফা-বিটা-গামা রশ্মি | বিসিএস পদার্থবিজ্ঞান
For competitive job exams (BCS, Bank, Primary), mastering নিউক্লিয়ার ফিশন ফিউশন তেজস্ক্রিয়তা আলফা বিটা গামা is essential for scoring high. In this comprehensive study guide, all core rules, classification charts, and solved previous exam questions of নিউক্লিয়ার ফিশন ফিউশন তেজস্ক্রিয়তা আলফা বিটা গামা are explained below.
Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরে সঞ্চিত অপার শক্তির প্রকাশ ঘটে তেজস্ক্রিয়তা ও নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার মাধ্যমে। আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সমীকরণ ($E = mc^2$) প্রমাণ করে সামান্য ভর ধ্বংস হয়ে বিপুল পরিমাণ শক্তি নির্গত হতে পারে। বিসিএস পরীক্ষায় ফিশন, ফিউশন এবং তেজস্ক্রিয় রশ্মির বৈশিষ্ট্য থেকে নিয়মিত প্রশ্ন আসে।
১. নিউক্লিয়ার ফিশন ফিউশন তেজস্ক্রিয়তা আলফা বিটা গামা: প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা (Radioactivity)
- আবিষ্কার: ১৮৯৬ সালে ফরাসি পদার্থবিজ্ঞানী হেনরি বেকারেল (Henri Becquerel) ইউরেনিয়াম ধাতুর লবণ পরীক্ষা করতে গিয়ে স্বতঃস্ফূর্ত তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন। পরবর্তীতে মাদাম মেরি কুরি ও পিয়েরে কুরি পোলোনিয়াম ও রেডিয়াম আবিষ্কার করেন।
- তেজস্ক্রিয়তার এসআই একক: বেকারেল (Becquerel – Bq) (১টি ভাঙন/সেকেন্ড)। ঐতিহ্যবাহী একক কুরি ($1 ext{ Curie} = 3.7 imes 10^{10} ext{ Bq}$)।
- তেজস্ক্রিয় মৌল: পর্যায় সারণির যেসব মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা ৮২-এর বেশি (সীসার পরবর্তী) তাদের নিউক্লিয়াস অস্থিতিশীল হওয়ায় স্বতঃস্ফূর্তভাবে ভেঙে তেজস্ক্রিয় রশ্মি বিকিরণ করে (যেমন: ইউরেনিয়াম, রেডিয়াম, থোরিয়াম, প্লুটোনিয়াম)।
—
২. তেজস্ক্রিয় রশ্মিত্রয়ীর তুলনামূলক বিশ্লেষণ
ইনফোগ্রাফিক মেমোরি কার্ড: আলফা, বিটা ও গামা রশ্মির মেমোরি চার্ট
| বৈশিষ্ট্যের তুলনা | আলফা ($alpha$) কণা | বিটা ($eta$) কণা | গামা ($gamma$) রশ্মি |
| :— | :— | :— | :— |
| প্রকৃতি | হিলিয়াম নিউক্লিয়াস ($^4_2He^{2+}$) | দ্রুতগতির ইলেকট্রন প্রবাহ ($^0_{-1}e$) | ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন (তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ) |
| চার্জ / আধান | ধনাত্মক ($+2$) | ঋণাত্মক ($-1$) | চার্জহীন বা নিরপেক্ষ ($0$) |
| বেগ | আলোর বেগের প্রায় ১০% | আলোর বেগের প্রায় ৫০-৯০% | আলোর সমান বেগ ($3 imes 10^8$ m/s) |
| আয়নন ক্ষমতা | সর্বোচ্চ | মাঝারি | সর্বনিম্ন |
| ভেদন ক্ষমতা | সর্বনিম্ন (কাগজে থেমে যায়) | মাঝারি (অ্যালুমিনিয়াম পাতে বাধা পায়) | সর্বোচ্চ (ভারী সীসার পাতও ভেদ করে) |
৩. নিউক্লিয়ার ফিশন বনাম নিউক্লিয়ার ফিউশন
1. নিউক্লিয়ার ফিশন (Nuclear Fission):
- একটি ভারী অস্থিতিশীল নিউক্লিয়াস ধীরগতির নিউট্রন দ্বারা আঘাতপ্রাপ্ত হয়ে প্রায় সমান ভরের দুটি মাঝারি নিউক্লিয়াসে বিভক্ত হয় এবং বিপুল তাপশক্তি ও গড়ে ২ থেকে ৩টি নতুন নিউট্রন নির্গত করে।
- বিক্রিয়া: $^{235}_{92}U + ^1_0n
ightarrow ^{141}_{56}Ba + ^{92}_{36}Kr + 3^1_0n + ext{শক্তি}$।
- প্রয়োগ: পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র (রূপপুর প্রকল্প) এবং অ্যাটম বোমা বা পারমাণবিক বোমা (হিরোশিমা ও নাগাসাকিতে নিক্ষিপ্ত বোমা)।
2. নিউক্লিয়ার ফিউশন (Nuclear Fusion):
- অতি উচ্চ তাপমাত্রায় (কয়েক কোটি ডিগ্রি সেলসিয়াস) একাধিক ক্ষুদ্র ও হালকা নিউক্লিয়াস একত্রিত হয়ে তুলনামূলক ভারী নিউক্লিয়াস গঠন করে।
- বিক্রিয়া: $^2_1H + ^3_1H
ightarrow ^4_2He + ^1_0n + ext{শক্তি}$।
- প্রয়োগ: সূর্য ও নক্ষত্রের শক্তির মূল উৎস এবং হাইড্রোজেন বোমা (পারমাণবিক বোমার চেয়ে বহুগুণ শক্তিশালী)।
—
৪. তেজস্ক্রিয়তার অর্ধায়ু (Half-life)
যে সময়ে কোনো তেজস্ক্রিয় পদার্থের মোট পরমাণুর ঠিক অর্ধেক ভেঙে অন্য পদার্থে রূপান্তরিত হয় তাকে ওই পদার্থের অর্ধায়ু ($T_{1/2}$) বলে।
- যেমন: কার্বন-১৪ এর অর্ধায়ু ৫৭৩০ বছর।
—
বিগত বিসিএস ও চাকরির প্রশ্নব্যাংক
১. সূর্য ও নক্ষত্রের শক্তির প্রধান উৎস কোন বিক্রিয়া?
- উত্তর: নিউক্লিয়ার ফিউশন (Nuclear Fusion) [৪৪তম বিসিএস, ৩১তম বিসিএস]।
২. তেজস্ক্রিয়তা কে আবিষ্কার করেন?
- উত্তর: হেনরি বেকারেল [৪৩তম বিসিএস, ৩৫তম বিসিএস]।
৩. আলফা, বিটা ও গামা রশ্মির মধ্যে কার ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি?
- উত্তর: গামা ($gamma$) রশ্মির [৪১তম বিসিএস]।
৪. পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে কোন বিক্রিয়ার মাধ্যমে তাপ শক্তি পাওয়া যায়?
- উত্তর: নিউক্লিয়ার ফিশন (Nuclear Fission) [৪০তম বিসিএস]।
৫. তেজস্ক্রিয়তার এসআই (SI) একক কোনটি?
- উত্তর: বেকারেল (Becquerel) [৩৮তম বিসিএস]।