अर्द्ध आयु , यूरेनियम की अर्ध आयु क्या है , किसे कहते है , उदाहरण , माध्य आयु , औसत आयु (half life , mean or average life in hindi)

SbistudyDecember 1, 2018inPhysics

(half life , mean or average life in hindi) अर्द्ध आयु , यूरेनियम की अर्ध आयु क्या है , किसे कहते है , उदाहरण , माध्य आयु , औसत आयु : हम यहाँ इन तीनों के बारे में विस्तार से अध्ययन करते है।

अर्द्ध आयु (half life) : हमने पढ़ा कि रेडियोएक्टिव पदार्थ के क्षय के कारण इनके परमाणु समय के साथ कम होते रहे है अत: अर्द्ध आयु को निम्न प्रकार परिभाषित किया जा सकता है –

“वह समय अंतराल जिसमें रडियो एक्टिव पदार्थ के क्षय के कारण इसकी मात्रा मूल पदार्थ से आधी रह जाती है , इस समय अंतराल को अर्द्ध आयु कहते है। “

अर्थात समय के साथ रेडियोएक्टिव पदार्थ समय के साथ कम होता जाता है अर्थात रेडियोएक्टिव पदार्थ के परमाणुओं की संख्या कम होती जाती है , एक निश्चित समय अंतराल में रेडियोएक्टिव पदार्थ की मात्रा इसकी मूल मात्रा की आधी रह जाती है अर्थात आधा रेडियोएक्टिव पदार्थ क्षय के कारण नष्ट हो जाता है और इसमें लगे समय को या समय अंतराल को अर्द्ध आयु कहते है। इसे t₁_⁄₂ से प्रदर्शित किया जाता है।

उदाहरण : Co-60 का अर्द्ध आयु काल लगभग पांच साल होता है तथा Ir-192 का अर्द्ध आयु लगभग 74 दिन होता है।

इसे निम्न सूत्र द्वारा ज्ञात किया जाता है –

यहाँ

N(t) = t समय बाद बची रेडियो एक्टिव पदार्थ की मात्रा है।

N0 = रेडियो ऐक्टिव पदार्थ की प्रारम्भिक मात्रा है।

t_1⁄2 = रेडियो ऐक्टिव पदार्थ का अर्द्ध आयु है।

λ = क्षय नियतांक होता है।

τ = माध्य आयु होती है , जिसका अध्ययन किया जा रहा है।

निम्न सूत्र का इस्तेमाल करके अर्द्ध आयु काल निम्न प्रकार ज्ञात किया जा सकता है –

उदाहरण : युरेनियम-238 का अर्द्ध आयु लगभग 4.4 बिलियन वर्ष तथा युरेनियम -235 का अर्ध आयु लगभग 704 मिलियन वर्ष होता है।

माध्य आयु या औसत आयु (mean life or average life)

कुछ रेडियो ऐक्टिव पदार्थ की आयु बहुत अधिक होती है जैसे युरेनियम-238 का अर्द्ध आयु लगभग 4.4 बिलियन वर्ष होती है तो इससे पूर्ण रूप से नष्ट होने में अर्थात इसकी सम्पूर्ण आयु तो और भी अधिक होगी।

अत: किसी नाभिक के क्षय होने का समय शून्य से लेकर अनंत तक कुछ भी हो सकता है इसलिए किसी नाभिक की आयु का मापन औसत आयु या माध्य आयु के रूप में किया जाता है अर्थात किसी नाभिक के क्षय होने की दर के आधार पर उसकी आयु के बारे में गणना करना औसत आयु या मध्य आयु कहलाती है।

परिभाषा : सभी नाभिकों की आयु के औसत को रेडियो ऐक्टिव पदार्थ की मध्य आयु या औसत आयु कहते है।

इसे τ द्वारा व्यक्त किया जाता है।

τ = 1/λ

उदाहरण : बिस्मथ-209 की माध्य आयु या औसत आयु लगभग 4.69 घन्टे होती है तथा इसकी अर्द्ध आयु लगभग 3.25 घंटे होती है।