अणुकेंद्रकीय किरणोत्सारामध्ये (Radioactive Decay) जेव्हा केंद्रकातील एक न्यूट्रॉनचे प्रोटॉनमध्ये रूपांतर होते आणि अणू अधिक स्थैर्य प्राप्त करतो, तेव्हा हे रूपांतर खालीलपैकी कशाच्या उत्सर्जनाशी समतुल्य असते?
EN
In nuclear radioactive decay, when a neutron inside an unstable nucleus converts into a proton to achieve greater nuclear stability, this transformation is equivalent to the emission/loss of:
योग्य उत्तर पर्याय (४) एका $\beta$ कणाचे (इलेक्ट्रॉन) उत्सर्जन / ऱ्हास होणे आहे.
स्पष्टीकरण:
•
जेव्हा अणुकेंद्रकामध्ये न्यूट्रॉन आणि प्रोटॉनचे गुणोत्तर ($n/p$ ratio) स्थैर्याच्या मर्यादेपेक्षा जास्त असते, तेव्हा केंद्रक स्थिर होण्यासाठी बीटा-ऋण क्षय ($\beta^-$-decay) घडून येतो.
•
या प्रक्रियेत केंद्रकातील एका न्यूट्रॉनचे रूपांतर एका प्रोटॉनमध्ये होते आणि केंद्रकातून एक बीटा कण ($\beta^-$, म्हणजेच वेगवान इलेक्ट्रॉन) आणि एक अँटीन्यूट्रिनो उत्सर्जित होतो:
$$_0^1\text{n} \rightarrow _1^1\text{p} + _{-1}^0\beta^- + \bar{\nu}_e$$
•
या प्रक्रियेत केंद्रकातील न्यूट्रॉनची संख्या १ ने कमी होते आणि ती एका $\beta^-$ कणाच्या उत्सर्जनाशी थेट समतुल्य ठरते.
•
परिणामी, नवीन मूलद्रव्याचा अणुअंक १ ने वाढतो ($Z + 1$), परंतु अणुवस्तुमानांक ($A$) अपरिवर्तित राहतो.
इतर पर्यायांचे विश्लेषण (Distractor Analysis):
•
पर्याय १: प्रोटॉन वाढणे हा याचा परिणाम आहे, परंतु उत्सर्जित होणारा बाह्य कण $\beta$ कण असतो.
•
पर्याय ३: प्रोटॉन गमावला जात नाही तर तो केंद्रकात नव्याने निर्माण होतो.
MPSC परीक्षा टीप
परीक्षेसाठी महत्त्वपूर्ण संकल्पना व शॉर्टकट
सोडी आणि फजान्सचा विस्थापन नियम (Group Displacement Law):
•
१ अल्फा ($\alpha$) कण उत्सर्जित झाल्यास: अणुअंक २ ने कमी होतो ($Z - 2$) व वस्तुमानांक ४ ने कमी होतो ($A - 4$).
•
१ बीटा ($\beta^-$) कण उत्सर्जित झाल्यास: अणुअंक १ ने वाढतो ($Z + 1$) व वस्तुमानांक बदलत नाही ($A$ तसाच राहतो). समभार (Isobars) तयार होतात.
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
The correct answer is Option (4) Loss / emission of one β-particle.
Explanation:
•
When a radionuclide has an excess $n/p$ ratio above the line of nuclear stability, it stabilizes via $\beta^-$-decay.
•
Inside the nucleus, a neutron transforms into a proton via the weak interaction, releasing a high-speed electron (a $\beta^-$-particle) and an antineutrino:
$$_0^1\text{n} \rightarrow _1^1\text{p} + _{-1}^0\beta^- + \bar{\nu}_e$$
•
Hence, the disappearance/loss of that neutron manifests physically in the external environment as the emission (loss) of one $\beta$-particle.
•
The daughter nucleus gains 1 proton ($Z \rightarrow Z+1$) while retaining the exact same mass number ($A$), generating an isobar.
Distractor Analysis:
•
Option 1: An increase in atomic number is the nuclear consequence, but the emission itself is the beta particle.
•
Option 3: Protons are gained inside the nucleus, not lost.
MPSC EXAM TIP
High-Yield Exam Strategy Tip
Soddy-Fajans Group Displacement Law in MPSC:
•
Emission of $1\ \alpha$-particle: $Z$ decreases by 2, $A$ decreases by 4.
•
Emission of $1\ \beta$-particle: $Z$ increases by 1, $A$ remains unchanged (forms an Isobar).