UPPSC 2021 प्रारंभिक प्रश्नपत्र-I · प्रश्न 72 / 150

सही उत्तर — (b) न्यूट्रिनो। न्यूट्रिनो एक विद्युत-उदासीन प्राथमिक कण है (एक लेप्टॉन): यह शून्य आवेश धारण करता है और इसका द्रव्यमान अत्यंत सूक्ष्म होता है, यह केवल दुर्बल नाभिकीय बल तथा गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से अन्योन्यक्रिया करता है। चारों विकल्पों में यह अकेला आवेशरहित कण है — पॉजीट्रान +1e आवेश धारण करता है, इलेक्ट्रॉन −1e, और अल्फा-कण +2e।

• (a)पॉजीट्रान — पॉजीट्रान इलेक्ट्रॉन का प्रतिकण है और यह धनात्मक आवेश +1e (परिमाण में इलेक्ट्रॉन के बराबर) धारण करता है, अतः यह आवेशरहित नहीं है।
• (c)इलेक्ट्रॉन — इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक आवेश −1e — ऋणात्मक आवेश की मूल इकाई — धारण करता है, अतः यह उदासीन नहीं है।
• (d)अल्फा-कण — अल्फा-कण एक हीलियम-4 नाभिक है (2 प्रोटॉन + 2 न्यूट्रॉन) और यह +2e आवेश धारण करता है, अतः यह आवेशरहित नहीं है।

उप-परमाण्विक कणों का विद्युत आवेश मूल आवेश e की इकाइयों में क्वांटीकृत होता है। आवेशित कण (इलेक्ट्रॉन −1, प्रोटॉन/पॉजीट्रान +1, अल्फा +2) विद्युत एवं चुम्बकीय क्षेत्रों के प्रति अनुक्रिया करते हैं; उदासीन कण नहीं करते। न्यूट्रिनो एक उदासीन, लगभग द्रव्यमानरहित लेप्टॉन है जो बीटा क्षय जैसी दुर्बल-अन्योन्यक्रिया प्रक्रियाओं में उत्पन्न होता है, यही वजह है कि इसे पहचानना इतना कठिन है।

प्रत्येक विकल्प को आवेश के आधार पर जाँचें: पॉजीट्रान +1, इलेक्ट्रॉन −1, अल्फा +2, न्यूट्रिनो 0 — केवल न्यूट्रिनो ही उदासीन है। 'न्यूट्रिनो' को 'न्यूट्रॉन' से भ्रमित न करें: दोनों उदासीन हैं, किन्तु न्यूट्रॉन एक संयुक्त न्यूक्लिऑन है जबकि न्यूट्रिनो एक हल्का लेप्टॉन है।

• न्यूट्रिनो — उदासीन, लगभग द्रव्यमानरहित लेप्टॉन; केवल दुर्बल बल तथा गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से अन्योन्यक्रिया करता है।
• पॉजीट्रान = +1e (प्रति-इलेक्ट्रॉन); इलेक्ट्रॉन = −1e।
• अल्फा-कण = हीलियम नाभिक, आवेश +2e।
• न्यूट्रिनो बीटा क्षय में उत्सर्जित होते हैं और अत्यंत भेदक होते हैं (ये विरले ही अन्योन्यक्रिया करते हैं)।

• न्यूट्रिनो (हल्का लेप्टॉन) को न्यूट्रॉन (संयुक्त न्यूक्लिऑन) से भ्रमित करना — दोनों उदासीन हैं।
• यह मान लेना कि पॉजीट्रान उदासीन है क्योंकि यह एक 'प्रति' कण है — यह +1e है।

UPSC/UPPSC किसी नामित कण का आवेश/द्रव्यमान पूछते हैं, कणों को किसी गुण (द्रव्यमान/आवेश/स्पिन) से मिलाते हैं, अथवा इंडिया-बेस्ड न्यूट्रिनो वेधशाला जैसे S&T समसामयिकी विषयों की परीक्षा लेते हैं।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  निम्नलिखित में से कौन-सा बीटा क्षय के दौरान उत्सर्जित विद्युत-उदासीन, लगभग द्रव्यमानरहित प्राथमिक कण है?

  • (a)प्रोटॉन
  • (b)न्यूट्रिनो
  • (c)पॉजीट्रान
  • (d)म्यूऑन

  उत्तर(b) न्यूट्रिनो — उदासीन एवं लगभग द्रव्यमानरहित, आवेशित प्रोटॉन, पॉजीट्रान और म्यूऑन के विपरीत।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  इंडिया-बेस्ड न्यूट्रिनो वेधशाला (INO) की योजना में इसका संसूचक कहाँ स्थापित किया जाना था?

  • (a)किसी ऊँची पर्वत चोटी पर
  • (b)बाह्य अंतरिक्ष में
  • (c)गहरे भूमिगत, किसी पर्वत के अंदर
  • (d)समुद्र की सतह पर

  उत्तर(c) गहरे भूमिगत — आसपास की चट्टान पृष्ठभूमि विकिरण को रोकती है ताकि विरल न्यूट्रिनो घटनाएँ दर्ज की जा सकें।