Nuclear and Particle Physics MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Nuclear and Particle Physics - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें
Last updated on Apr 1, 2025
Latest Nuclear and Particle Physics MCQ Objective Questions
Nuclear and Particle Physics Question 1:
नाभिकीय अभिक्रिया \(n+_{ 5 }^{ 10 }{ B }\rightarrow _{ 3 }^{ 7 }{ Li }+_{ 2 }^{ 4 }{ He }\) तब भी घटित होती हुई देखी जाती है जब बहुत धीमी गति से चलने वाले न्यूट्रॉन \({M}_{n}=1.0087\text{ a.m.u}\) विराम अवस्था में बोरोन परमाणु से टकराते हैं। एक विशेष अभिक्रिया के लिए जिसमें \({K}_{n}=0\), हीलियम \({M}_{He}=4.0026\text{ a.m.u}\) की गति \(9.30× {10}^{6}\text{ m/s}\) पायी जाती है। \({M}_{Li}=7.0160\text{ a.m.u}\) लिथियम की गतिज ऊर्जा __× 10-2 MeV है।
Answer (Detailed Solution Below) 102
Nuclear and Particle Physics Question 1 Detailed Solution
गणना:
चूँकि न्यूट्रॉन और बोरोन दोनों प्रारंभ में विराम अवस्था में हैं, अभिक्रिया से पहले कुल संवेग शून्य है, और बाद में भी यह शून्य है। इसलिए:
MLi vLi = MHe vHe
हम vLi के लिए इसे हल करते हैं और इसे गतिज ऊर्जा के समीकरण में प्रतिस्थापित करते हैं। हम सापेक्षिक सूत्रों के बजाय, थोड़ी सी त्रुटि के साथ शास्त्रीय गतिज ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं, क्योंकि vHe = 9.30 × 106 m/s प्रकाश की गति (c) के करीब नहीं है, और vLi और भी कम होगा क्योंकि vHe = 9.30 × 106 m/s है। इस प्रकार, हम लिख सकते हैं:
KLi = (1/2) MLi vLi2 = (1/2) MLi ((MHe vHe) / MLi)2 = (MHe2 vHe2) / (2 MLi)
हम संख्याएँ रखते हैं, द्रव्यमान को u से kg में बदलते हैं और याद रखते हैं कि 1.60 × 10-13 J = 1 MeV:
KLi = ((4.0026)2 × (1.66 × 10-27) × (9.30 × 106)2) / (2 × (7.0160) × (1.66 × 10-27)) = 1.02 MeV
Nuclear and Particle Physics Question 2:
प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा लगभग स्थिर होने का परिणाम है:
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 2 Detailed Solution
अवधारणा:
प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा, नाभिक को उसके घटक न्यूक्लियनों में विघटित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा का एक माप है। अधिकांश नाभिकों के लिए, यह मान लगभग स्थिर (प्रति न्यूक्लियॉन लगभग 8 MeV) होता है, यह दर्शाता है कि नाभिकीय बल लघु-परिसर के होते हैं और दिए गए न्यूक्लियॉन के लिए संतृप्त होते हैं।
- नाभिकीय बलों का संतृप्ति गुण: - नाभिकीय बल केवल पड़ोसी न्यूक्लियनों के बीच कार्य करते हैं। - प्रत्येक न्यूक्लियॉन सीमित संख्या में आस-पास के न्यूक्लियनों के साथ परस्पर क्रिया करता है, चाहे नाभिक में कुल संख्या कितनी भी हो।
- प्रति न्यूक्लियॉन स्थिर बंधन ऊर्जा का कारण: - नाभिकीय बलों की लघु-परिसर प्रकृति यह सुनिश्चित करती है कि न्यूक्लियनों के जुड़ने से औसत बंधन ऊर्जा में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होती है।
- इससे संतृप्ति गुण उत्पन्न होता है, जो नाभिकीय बलों की एक मौलिक विशेषता है।
गणना:
यदि:
- नाभिक की कुल बंधन ऊर्जा: Eb
- नाभिक में न्यूक्लियनों की संख्या: A
प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा है:
⇒ \(\text{Binding energy per nucleon} = \frac{E_b}{A}\)
अधिकांश नाभिकों के लिए, यह मान A की परवाह किए बिना नियत रहता है, जो नाभिकीय बलों के संतृप्ति की पुष्टि करता है।
∴ स्थिर बंधन ऊर्जा प्रति न्यूक्लियॉन नाभिकीय बलों के संतृप्ति गुण को स्पष्ट करती है।
सही विकल्प 1) है।
Nuclear and Particle Physics Question 3:
प्रतीप नाभिक 6C11 और 5B11 के बीच द्रव्यमान अंतर Δ MeV/c2 दिया गया है। अर्ध-प्रायोगिक द्रव्यमान सूत्र के अनुसार, प्रतीप नाभिक 9F17 और 8O17 के युग्म के बीच द्रव्यमान अंतर लगभग होगा (प्रोटॉन का विराम द्रव्यमान mp = 938.27 MeV/c2 और न्यूट्रॉन का विराम द्रव्यमान mn = 939.57 MeV/c2)
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 3 Detailed Solution
अवधारणा:
प्रतीप नाभिकों के बीच द्रव्यमान अंतर कूलॉम ऊर्जा अंतर और प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के बीच द्रव्यमान अंतर के कारण होता है। प्रतीप नाभिकों में न्यूक्लियनों की संख्या (A) समान होती है, लेकिन उनके प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। अर्ध-प्रायोगिक द्रव्यमान सूत्र इस अंतर का अनुमान लगाने का एक तरीका प्रदान करता है।
प्रतीप नाभिकों के एक युग्म के बीच द्रव्यमान अंतर इस पर निर्भर करता है:
- कूलॉम ऊर्जा योगदान: कूलॉम ऊर्जा अंतर \(Z^2/A^{1/3}\) के साथ स्केल करता है, जहाँ Z परमाणु संख्या है और A द्रव्यमान संख्या है।
- प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के बीच द्रव्यमान अंतर: यह द्रव्यमान अंतर में एक स्थिर पद का योगदान देता है।
दिया गया है:
- \(^{11}\text{C}_{6} \text{ और } ^{11}\text{B}_{5}\) के बीच द्रव्यमान अंतर:\( \Delta \, \text{MeV/c}^2\)
- प्रोटॉन का स्थिर द्रव्यमान:\( m_p = 938.27 \, \text{MeV/c}^2\)
- न्यूट्रॉन का स्थिर द्रव्यमान: \(m_n = 939.57 \, \text{MeV/c}^2\)
गणना:
नाभिकों के दो युग्मों के लिए कूलॉम ऊर्जा योगदानों का अनुपात उनके Z^2/A^{1/3} के अनुपात द्वारा सन्निकटित किया जा सकता है:
⇒ \(\text{Ratio} = \frac{Z_1^2 / A_1^{1/3}}{Z_2^2 / A_2^{1/3}}\)
\(^{11}\text{C}_{6} \text{ और } ^{11}\text{B}_{5}\) के लिए:
- \(Z_1 = 6 , A_1 = 11\)
- \(Z_2 = 5 , A_2 = 11\)
\(^{17}\text{F}_{9} \text{ और } ^{17}\text{O}_{8}\) के लिए:
- \(Z_1 = 9 , A_1 = 17\)
- \(Z_2 = 8 , A_2 = 17\)
अनुपात की गणना करें:
⇒ \(\text{Ratio} = \frac{9^2 / 17^{1/3}}{6^2 / 11^{1/3}} = \frac{81 / 17^{1/3}}{36 / 11^{1/3}} = 1.39\)
यह मानते हुए कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के बीच द्रव्यमान अंतर कुल अंतर में एक छोटा पद (0.5 \, \text{MeV/c}^2) जोड़ता है:
परिणाम:
⇒ \(\text{Mass difference} = 1.39\Delta + 0.5 \, \text{MeV/c}^2\)
∴ सही उत्तर (b) \((1.39\Delta + 0.5) \, \text{MeV/c}^2\) है।
Nuclear and Particle Physics Question 4:
निम्नलिखित में (i) एक नाभिक और (ii) उसके गुणों में से एक युग्मों की सूची दी गई है। वह युग्म ज्ञात कीजिए जो अनुपयुक्त है:
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 4 Detailed Solution
अवधारणा:
समस्या में दिए गए नाभिकों और उनके गुणों के युग्मों का विश्लेषण करके यह पहचानना आवश्यक है कि ज्ञात नाभिकीय गुणों के आधार पर कौन सा युग्म अनुपयुक्त है:
- \(^{20}\text{Ne}_{10} \): यह नाभिक स्थायी है क्योंकि इसमें संतुलित न्यूट्रॉन-सेप्रोटॉन अनुपात (N/Z = 1) है।
- गोलाभीय नाभिक: इस तरह के नाभिक में एक गैर-गोलाकार आकार होता है और यह एक विद्युत चतुर्ध्रुवी आघूर्ण प्रदर्शित करता है, जो नाभिक के भीतर आवेश के वितरण से जुड़ा एक मापनीय गुण है।
- \(^{16}\text{O}_{8}\) : यह नाभिक दोगुना जादुई (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन अपनी-अपनी कोशिकाओं को पूरी तरह से भरते हैं) है। ऐसे नाभिकों में शून्य नाभिकीय चक्रण (J = 0) होता है, न कि J = 1/2।
- \(^{238}\text{U}\) : इस नाभिक की बंधन ऊर्जा लगभग 1800 MeV है, जो दिए गए मान (1785 MeV एक सन्निकटन है) के साथ संरेखित है।
सही उत्तर:
(c) \((i) \, ^{16}\text{O}_{8} \, \text{nucleus}; \, (ii) \, \text{nuclear spin} \, J = 1/2\)
व्याख्या: 8O16 नाभिक में J = 0 होता है, J = 1/2 नहीं, क्योंकि यह एक दोगुना जादुई नाभिक है जिसमें पूर्ण रूप से भरी हुई नाभिकीय कक्षाएँ होती हैं।
Nuclear and Particle Physics Question 5:
निम्नलिखित में से कौन सा नाभिक की कुल बंधन ऊर्जा B के लिए सही व्यंजक है (a1,a2,a3,a4 > 0)
Answer (Detailed Solution Below)
\(B = a_1A - a_2A^{2/3} - a_3Z^2/A^{1/3} - a_4(A - 2Z)^2/A + \)
Nuclear and Particle Physics Question 5 Detailed Solution
अवधारणा:
नाभिक की कुल बंधन ऊर्जा (
\(B = a_1A - a_2A^{2/3} - a_3\frac{Z^2}{A^{1/3}} - a_4\frac{(A - 2Z)^2}{A} + \delta\)
- पदों की व्याख्या:
- \(a_1A\): आयतन ऊर्जा, न्यूक्लिऑन की संख्या (
A " id="MathJax-Element-375-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0"> ) के समानुपाती है। - \(-a_2A^{2/3}\): पृष्ठीय ऊर्जा, पृष्ठ पर न्यूक्लिऑन के कारण बंधन ऊर्जा में कमी के लिए जिम्मेदार है।
- \(-a_3\frac{Z^2}{A^{1/3}}\): कूलॉम ऊर्जा, प्रोटॉन के बीच प्रतिकर्षण के लिए जिम्मेदार है।
- \(-a_4\frac{(A - 2Z)^2}{A}\): असममित ऊर्जा, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की समान संख्या से विचलन को दंडित करती है।
- \(\delta\): युग्मन ऊर्जा, न्यूक्लिऑनों के युग्मन के लिए जिम्मेदार होती है।
- \(a_1A\): आयतन ऊर्जा, न्यूक्लिऑन की संख्या (
सही उत्तर:
(a) \(B = a_1A - a_2A^{2/3} - a_3\frac{Z^2}{A^{1/3}} - a_4\frac{(A - 2Z)^2}{A} + \delta\)
Top Nuclear and Particle Physics MCQ Objective Questions
द्रव्यमान क्रमांक A = 152 के नाभिक की निम्नवर्ती उत्तेजित अवस्थाओं की ऊर्जा (keV में) तथा प्रचक्रण-समता E (JP) के मान 122 (2+), 366(4+), 707(6+), तथा 1125 (8+) हैं। यह तय कर सकता है कि ये ऊर्जा स्तर निम्न के संगत हैं
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 6 Detailed Solution
Download Solution PDFनिम्न में से कौन सी क्षय-प्रक्रिया अनुमत है?
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 7 Detailed Solution
Download Solution PDFCONCEPT:
For a decay process, the following conservation relations are maintained
- Charge conservation
- Spin conservation
- Lepton number conservation
- Isospin I
- Z component of isospin I3
- Strangeness S
EXPLANATION:
→ For the first process K0 → µ+ + µ-
| Charge | 0 | +1 | -1 | conserved |
| Spin | 0 | +1/2 | -1/2 | conserved |
| Lepton number | 0 | -1 | +1 | conserved |
| Iso spin I | 1/2 | 0 | 0 | not conserved |
| Z component of isospin I3 | -1/2 | 0 | 0 | not conserved |
| Strangeness S | +1 | 0 | 0 | not conserved |
Thus, this is an allowed decay through the weak interaction. In weak interaction strangeness and
Iso spin is not conserved.
Hence the correct answer is option 1.
s-तरंग प्रकीर्णन द्वारा π- + p → X° + n में आवेश-रहित कण X° बनता है। X° के 2y, 3π तथा 2π में अपघटन के लिए शाखन-अनुपात क्रमश: 0.38, 0.30 तथा 10-3 से कम हैं। X° के JCP क्वांटम अंक हैं
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 8 Detailed Solution
Download Solution PDFनिम्नलिखित में से किस अभिक्रिया की अनुमति नहीं है?
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 9 Detailed Solution
Download Solution PDFस्पष्टीकरण :
- A++ n → ∑0 + + p
- यहां, "ए" +2 (A+) के चार्ज के साथ एक मनमाना नाभिक का प्रतिनिधित्व करता है, "A" एक न्यूट्रॉन का प्रतिनिधित्व करता है, "∑0" एक तटस्थ सिग्मा कण का प्रतिनिधित्व करता है, और "पी" एक प्रोटॉन का प्रतिनिधित्व करता है।
- कण भौतिकी और परमाणु प्रतिक्रियाओं में, कुछ संरक्षण कानून हैं जिनका पालन किया जाना चाहिए।
- चार्ज का संरक्षण: प्रतिक्रिया से पहले कुल विद्युत चार्ज प्रतिक्रिया के बाद कुल विद्युत चार्ज के बराबर होना चाहिए।
- इस प्रतिक्रिया में, प्रारंभिक अवस्था (A++ n) में नाभिक के लिए कुल विद्युत आवेश +2 (A++) और न्यूट्रॉन के लिए 0 का आवेश होता है। इसलिए, कुल प्रारंभिक शुल्क +2 है। हालाँकि, अंतिम अवस्था (∑0 + + p) में, तटस्थ सिग्मा कण (∑0) पर कोई चार्ज नहीं होता है, और प्रोटॉन (p) पर +1 का चार्ज होता है।
- इससे अंतिम अवस्था में कुल विद्युत आवेश +1 हो जाता है।
- चूँकि इस प्रतिक्रिया में कुल विद्युत आवेश संरक्षित नहीं है (प्रारंभिक अवस्था: +2, अंतिम अवस्था: +1), इसलिए आवेश के संरक्षण के अनुसार इसकी अनुमति नहीं है।
- तो, सही उत्तर वास्तव में 2) A + + n → ∑0 + + p है क्योंकि यह आवेश के संरक्षण का उल्लंघन करता है।
- कण भौतिकी के संरक्षण नियमों के अनुसार प्रतिक्रिया से पहले और बाद में कुल चार्ज समान रहना चाहिए।
40K का नाभिक (निम्नतम अवस्था में प्रचक्रण-समता 4+) अस्थायी है तथा 40Ar में अपघटित हो जाता है। इन दो नाभिकों में द्रव्यमान- अंतर ΔMc2 = 1504.4 keV है। नाभिक 40Ar की 1460.8 keV पर प्रचक्रण-समता 2+ वाली एक उत्तेजित अवस्था है। 40Ar की सबसे सम्भावित अपघटन विधा (mode) निम्न है
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 10 Detailed Solution
Download Solution PDFपरमाणु संख्या Z तथा द्रव्यमान संख्या A के नाभिक के लिए (MeV में) बंधन ऊर्जा का बेथे-वाईज़ैकर (Bethe-Weizsäcker) सूत्र है
15.8A - 18.3 A2/3 - 0.714 \(\frac{{{\rm{Z}}\left( {{\rm{Z - 1}}} \right)}}{{{{\rm{A}}^{{\rm{1/3}}}}}}{\rm{ - 23}}{\rm{.2}}\frac{{{{\left( {{\rm{A - 2Z}}} \right)}^{\rm{2}}}}}{{\rm{A}}}\)
सबसे स्थायी समभारिक परमाणु A = 64 नाभिक के लिए Z / A मान निम्न के निकटतम है
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 11 Detailed Solution
Download Solution PDFशून्य कक्षीय कोणीय संवेग अवस्था में न्यूट्रॉन तथा प्रोटॉन के बीच प्रबल नाभिकीय बल Fnp (r) है, जहां r दोनों के बीच की दूरी है। इसी प्रकार Fnn (r) तथा Fpp (r) शून्य कक्षीय संवेग न्यूट्रॉन तथा प्रोटॉन के युग्मों के मध्य के बल हैं। यदि आंतरी-न्यूक्लियॉन दूरी 0.2 fm < r < 2 fm हो तो निम्न में से औसतन कौन सा सत्य है?
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 12 Detailed Solution
Download Solution PDFNuclear and Particle Physics Question 13:
नाभिकीय बल के टेंसर घटक को इस तथ्य से निष्कर्षित किया जा सकता है। कि नाभिक ड्यूटरॉन \(^2_1H\)
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 13 Detailed Solution
Nuclear and Particle Physics Question 14:
232Th से 228Ra के मूल अवस्था तक α-क्षय का Q-मान 4082 keV है । α-कण का महत्तम संभव गतिज ऊर्जा का निकटतम मान है:
Answer (Detailed Solution Below)
Nuclear and Particle Physics Question 14 Detailed Solution
अवधारणा:
Q मान है:
ΔQa = \({A\over (A-4)} K_α \)
जहाँ A परमाणु भार है और Kα = गतिज ऊर्जा।
गणना:
ΔQa = \({A\over (A-4)} K_α \)
Qa = 4082 keV
4082 = \(232 \over {232 -4}\)Kα
Kα = 4011.6
≈ 4012 keV
सही उत्तर विकल्प (4) है।
Nuclear and Particle Physics Question 15:
द्रव्यमान क्रमांक A = 152 के नाभिक की निम्नवर्ती उत्तेजित अवस्थाओं की ऊर्जा (keV में) तथा प्रचक्रण-समता E (JP) के मान 122 (2+), 366(4+), 707(6+), तथा 1125 (8+) हैं। यह तय कर सकता है कि ये ऊर्जा स्तर निम्न के संगत हैं