আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
কার্বন-14 ক্ষয়
প্লে চাপুন — প্রতিটি সংকুচিত অর্ধায়ে N(t) অর্ধেক হয়; সময়ের বিপরীতে N বা সক্রিয়তা গ্রাফ করুন।
কার্বন-14 ক্ষয় — ইন্টারঅ্যাকটিভ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান সিমুলেশন। প্লে চাপুন — প্রতিটি সংকুচিত অর্ধায়ে N(t) অর্ধেক হয়; সময়ের বিপরীতে N বা সক্রিয়তা গ্রাফ করুন। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
তেজস্ক্রিয় ক্ষয়
প্লে চাপুন — প্রতিটি সংকুচিত অর্ধায়ুতে N(t) অর্ধেক হয়; N বা সক্রিয়তা বনাম সময়ের লেখচিত্র দেখুন।
কার্বন-14 বিটা ক্ষয়ের মাধ্যমে নাইট্রোজেন-14-এ রূপান্তরিত হয়, T½ ≈ 5,730 বছর। Play চাপুন: N(t) কমার সাথে সাথে পরমাণু গ্রিড নীল ¹⁴C থেকে কমলা ¹⁴N-এ পরিবর্তিত হয়। প্লেব্যাক সময়কে সংকুচিত করে যাতে একটি অর্ধায়ু কয়েক সেকেন্ডে খাপ খায়, তবে ভগ্নাংশটি N/N₀ = (½)^(t/T½) = e^(−λt) অনুসরণ করে, যেখানে λ = ln2/T½। ক্ষয় লেখচিত্র ব্যবহার করে সক্রিয়তা A = λN পড়ুন।
- N(t) = N₀ e^(−λt)
- T½ = ln2/λ
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
কার্বন-14-এর অর্ধায় 5,730 বছর। নির্দিষ্ট সংখ্যক C-14 পরমাণু দিয়ে শুরু করলে ঠিক 2 অর্ধায় পার হলে কতটুকু অবশিষ্ট থাকে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- 1/2 অবশিষ্ট থাকে, এক অর্ধায়ের পরের মতোই।
- 1/4 থাকে — প্রতিটি অর্ধায়ু পরিমাণ অর্ধেক করে, তাই দুই অর্ধায়ু মানে (1/2)×(1/2) = 1/4।
- 2 অর্ধায় পরে কার্যত কিছুই অবশিষ্ট থাকে না।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- অতিবাহিত অর্ধায়সংখ্যা
আপনি যা মাপেন:
- অবশিষ্ট ভগ্নাংশ N/N₀
তদন্তটি কীভাবে চলে
- carbon-14 প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। অর্ধায়ু স্থির 5,730 বছর; নমুনা শুরু করে N₀ = 10¹² পরমাণু থেকে।
- অবশিষ্ট-নিউক্লিয়াস-সংখ্যা রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য অতিবাহিত সময় (অর্ধায়ের এককে) সেট করুন এবং অবশিষ্ট নিউক্লিয়াসের ভগ্নাংশ রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
সূচকীয় ক্ষয় সূত্র — N(t) = N₀ e^(−λt)
অক্ষয়িত তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের সংখ্যা সময়ের সাথে সূচকীয়ভাবে কমে: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), যেখানে T½ অর্ধায়ু — যেকোনো অবশিষ্ট নমুনার ঠিক অর্ধেক ক্ষয় হতে লাগা সময়।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য T½ = 5,730 বছর ব্যবহার করে N/N₀ = (1/2)^(t/T½) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন তেজস্ক্রিয় ক্ষয় সূচকীয়, রৈখিক নয় — প্রতিটি অর্ধায় তখন-উপস্থিত পরিমাণের অর্ধেক কমায়, তাই সমান সময়-ব্যবধান সবসময় একই ভগ্নাংশ কমায়, একই পরম পরিমাণ নয়।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- কার্বন ডেটিং জৈব নমুনায় অবশিষ্ট C-14 ভগ্নাংশ (জীবদ্দশায় বায়ুমণ্ডলীয় অনুপাতের সাপেক্ষে) মেপে বয়স আনুমানিক করে। N/N₀ = (1/2)^(t/T½) ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন, প্রায় 50,000 বছরের (প্রায় 8-9 অর্ধায়ু) বেশি পুরোনো নমুনায় কার্বন ডেটিং কেন অনির্ভরযোগ্য হয়ে পড়ে।
- একক পরমাণুর স্তরে তেজস্ক্রিয় ক্ষয় মৌলিকভাবে দৈব — নির্দিষ্ট কোনো C-14 নিউক্লিয়াস ঠিক কখন ক্ষয় হবে তা কখনোই প্রত্যাশা করা যায় না। ব্যাখ্যা করুন কেন বড় নমুনার জন্য অর্ধায় সূত্র তবুও নির্ভুলভাবে কাজ করে, যদিও একক ক্ষয় অপ্রত্যাশিত।
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.3 Radioactive decay
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- কার্বন-14-এ স্বাগতম
- নিউক্লাইড নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- সূচকীয় ক্ষয় বক্ররেখা
- Properties প্যানেল খুলুন
- করে ফেললেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।