क्षय स्थिरांक

Decay constant

क्षय स्थिरांक, जिसे अक्सर प्रतीक $\lambda$ (लैम्ब्डा) द्वारा दर्शाया जाता है, एक मौलिक पैरामीटर है जो किसी पदार्थ के रेडियोधर्मी क्षय की दर को दर्शाता है। यह परमाणु भौतिकी में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है और यह जानकारी प्रदान करती है कि समय के साथ रेडियोधर्मी सामग्री कितनी शीघ्रता से बदलती है।

परिभाषा

क्षय स्थिरांक को प्रति इकाई समय में एकल रेडियोधर्मी नाभिक के क्षय होने की संभावना के रूप में परिभाषित किया गया है। दूसरे शब्दों में, यह एक निश्चित समय अंतराल में किसी विशेष रेडियोधर्मी नाभिक के क्षय होने की संभावना को मापता है। प्रायः इसे संदर्भ के आधार पर प्रति सेकंड (s⁻¹) या प्रति वर्ष (y⁻¹) की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है।

गणितीय समीकरण

रेडियोधर्मी क्षय की दर, जिसे प्रायः गतिविधि ($A$) के रूप में जाना जाता है, की गणना क्षय स्थिरांक का उपयोग करके निम्नानुसार की जा सकती है:

File:Plot-exponential-decay.svg

यह आरेख ग्राफ़िकल रूप में घातीय क्षय को दर्शाता है, जिससे क्षय स्थिरांक को समझा जा सकता है।

$A=\lambda N,$

यहाँ:

•    $A$ वह गतिविधि है, जो प्रति इकाई समय में रेडियोधर्मी क्षयों की संख्या को मापती है (प्रति सेकंड विघटन में मापा जाता है, या बेकरेल, $Bq$)।
• यह आरेख ग्राफ़िकल रूप में घातीय क्षय को दर्शाता है, जिससे क्षय स्थिरांक को समझा जा सकता है। $\lambda$ क्षय स्थिरांक है (प्रति सेकंड, $s^{-1}$ में मापा जाता है)।
•    $N$ रेडियोधर्मी नाभिकों की संख्या है।

आरेख

किसी रेडियोधर्मी नाभिक का क्षरण आरेख इस अवधारणा पर कार्य करता है की उस रेडियोधर्मी नाभिक सामग्री का क्षय स्थिरांक स्थापित कर लेने पर,गणितीय समीकरणों का उपयोग कर उनका अभियंत्रिक प्रयोग संभव होगा। क्षय स्थिरांक एक गणितीय मापदंड है और इसका कोई भौतिक प्रतिनिधित्व नहीं है। हालाँकि, इस अवधारणा को एक विशिष्ट समय सीमा के भीतर ,किसी रेडियोधर्मी नाभिक के क्षरण होने की संभावना के माप के रूप में भी देखा जा सकता है।

प्रमुख बिंदु

•    क्षय स्थिरांक प्रति इकाई समय में एक व्यक्तिगत रेडियोधर्मी नाभिक के क्षय होने की संभावना को मापता है।
•    यह किसी पदार्थ के रेडियोधर्मी क्षय की दर को दर्शाता है।
•    क्षय स्थिरांक की इकाइयाँ गतिविधि को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली समय की इकाइयों पर निर्भर करती हैं।

संक्षेप में

क्षय स्थिरांक परमाणु भौतिकी में एक महत्वपूर्ण मापदण्ड है, जो उस दर की जानकारी प्रदान करता है,जिस पर रेडियोधर्मी सामग्री में क्षरण हो रहा है। यह वैज्ञानिकों और भौतिकविदों को रेडियोधर्मी पदार्थों के व्यवहार को समझने और उनके भविष्य के क्षय की भविष्यवाणी करने में सुविधा करता है।