1. रेडियोधर्मिता क्या है? (What is Radioactivity?)

रेडियोधर्मिता (Radioactivity) एक प्राकृतिक घटना है जिसमें अस्थिर नाभिक स्वतः ही विकिरण (Radiation) उत्सर्जित करता है। यह विकिरण अल्फा (α), बीटा (β), और गामा (γ) किरणों के रूप में हो सकता है।

2. रेडियोधर्मिता के प्रकार (Types of Radioactivity)

• अल्फा क्षय (Alpha Decay): नाभिक से α-कण का उत्सर्जन।
• बीटा क्षय (Beta Decay): नाभिक से β-कण (इलेक्ट्रॉन या पोजीट्रॉन) का उत्सर्जन।
• गामा क्षय (Gamma Decay): नाभिक से γ-किरणों का उत्सर्जन।

3. रेडियोधर्मिता का नियम (Law of Radioactivity)

रेडियोधर्मी क्षय को निम्नलिखित समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

N = N₀ e^-λt

जहाँ:

• N

  = किसी समय t पर शेष रेडियोधर्मी नाभिक की संख्या

• N₀

  = प्रारंभिक नाभिकों की संख्या

• λ

  = क्षय स्थिरांक (Decay Constant)

• t

  = समय

4. अर्धायु काल (Half-Life)

अर्धायु काल (Half-Life) वह समय है जिसमें किसी पदार्थ के आधे रेडियोधर्मी नाभिक क्षयित हो जाते हैं।

T_1/2 = ln(2) / λ

5. रेडियोधर्मी विकिरण के गुण (Properties of Radioactive Radiation)

• अल्फा किरणें: धनावेशित और भारी।
• बीटा किरणें: ऋणावेशित या धनावेशित।
• गामा किरणें: विद्युत चुंबकीय तरंगें।

6. अनुप्रयोग (Applications of Radioactivity)

• चिकित्सा में कैंसर उपचार।
• नाभिकीय ऊर्जा उत्पादन।
• रेडियोधर्मी डेटिंग (Radioactive Dating)।

7. उदाहरण (Numerical Example)

उदाहरण:

प्रश्न: एक रेडियोधर्मी पदार्थ की प्रारंभिक मात्रा N₀ = 100 है। उसका अर्धायु काल T_1/2 = 5 वर्ष है। 15 वर्षों के बाद शेष मात्रा ज्ञात करें।

उपयोग करें:

N = N₀ e^-λt

जहाँ,

λ = ln(2) / T_1/2

λ = 0.693 / 5

λ ≈ 0.1386

N = 100 × e^{-(0.1386 × 15)}

N = 100 × e^-2.079

N ≈ 100 × 0.125

N ≈ 12.5

उत्तर: 15 वर्षों के बाद शेष मात्रा 12.5 होगी।