পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর একই মৌলের যেসব পরমাণুর প্রোটন সংখ্যা সমান কিন্তু নিউট্রন সংখ্যা ভিন্ন, তাদের পরস্পরের আইসোটোপ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর জীবিত অবস্থায় প্রাণী খাদ্যের মাধ্যমে নিয়মিত $C_{14}$ গ্রহণ করে, তাই দেহে এর পরিমাণ নির্দিষ্ট থাকে। প্রাণী মারা যাওয়ার পর দেহে নতুন করে $C_{14}$ ঢুকতে পারে না। কিন্তু $C_{14}$ একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ বলে বিটা বিকিরণ করে ক্ষয় হতে থাকে। ফলে মৃত্যুর পর সময়ের সাথে সাথে দেহে $C_{14}$ এর পরিমাণ কমতে থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর জীবাশ্মে $C_{14}$ আছে আদি পরিমাণের $\frac{1}{8}$ অংশ।
   ধরি, অর্ধায়ুর সংখ্যা $n$। তাহলে $\left(\frac{1}{2}\right)^n = \frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3$, অর্থাৎ $n = 3$।
   বয়স = $n \times$ অর্ধায়ু = $3 \times 5730 = 17190$ বছর।
   অতএব, জীবাশ্মটির বয়স 17190 বছর।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর দ্বিতীয় জীবাশ্মের বয়স $t = 1,00,000$ বছর এবং $T = 5730$ বছর।
   অর্ধায়ুর সংখ্যা $n = \frac{100000}{5730} \approx 17.45$
   অবশিষ্ট $C_{14}$ এর অনুপাত = $\left(\frac{1}{2}\right)^{17.45} \approx 5.6 \times 10^{-6}$
   অর্থাৎ জীবিত অবস্থার তুলনায় মাত্র প্রায় $0.00056\%$ $C_{14}$ অবশিষ্ট থাকবে। এই অতি সামান্য পরিমাণ খুব নিখুঁতভাবে পরিমাপ করা কঠিন, ফলে বয়স নির্ণয়ে বড় ভুল হওয়ার সম্ভাবনা থাকবে।
   আবার প্রথম জীবাশ্মে অবশিষ্ট ছিল $\frac{1}{8} = 0.125$ অংশ, যা সহজে পরিমাপযোগ্য, তাই সেখানে পদ্ধতিটি নির্ভরযোগ্য।
   অতএব, মোটামুটি কয়েক হাজার বছর পুরোনো জীবাশ্মের জন্য $C_{14}$ পদ্ধতি উপযোগী, কিন্তু 1,00,000 বছর পুরোনো জীবাশ্মের ক্ষেত্রে এটি কার্যকর হবে না; সেজন্য বেশি অর্ধায়ুবিশিষ্ট অন্য তেজস্ক্রিয় মৌল ব্যবহার করতে হবে।