परमाणु विखंडन: यह क्या है, प्रक्रिया, अनुप्रयोग, परमाणु संलयन और अभ्यास

परमाणु विखंडन एक अस्थिर परमाणु नाभिक को दूसरे, अधिक स्थिर नाभिक में विभाजित करने की प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया की खोज 1939 में ओटो हैन (1879-1968) और फ्रिट्ज स्ट्रैसमैन (1902-1980) ने की थी।

यूरेनियम का परमाणु विखंडन सबसे अच्छा ज्ञात है, क्योंकि यह परमाणु प्रतिक्रियाओं के माध्यम से ऊर्जा उत्पादन के लिए सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

इस प्रक्रिया में मूल रूप से एक न्यूट्रॉन को एक परमाणु के नाभिक से टकराना होता है और यह दो भागों में विभाजित हो जाएगा अधिक स्थिर नाभिक और न्यूट्रॉन छोड़ेंगे, जो अन्य परमाणुओं तक भी पहुंचेंगे, जिससे प्रतिक्रिया होगी जेल।

परमाणु विखंडन प्रक्रिया योजनाबद्ध

परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन

परमाणु विखंडन परमाणुओं के नाभिक का विभाजन है। उदाहरण के लिए, जब एक न्यूट्रॉन (n) से टकराया जाता है, तो यूरेनियम परमाणु (U) अलग हो सकता है और बेरियम (Ba) और क्रिप्टन (Kr) और तीन और न्यूट्रॉन (n) के परमाणु उत्पन्न कर सकता है।

यूरेनियम परमाणु विखंडन 8.10. की ऊर्जा जारी कर सकता है⁷ केजे/जी.

परमाणु संलयन यह विखंडन की विपरीत प्रक्रिया है। परमाणु के नाभिक को विभाजित करने के स्थान पर दो या दो से अधिक परमाणुओं के नाभिक आपस में जुड़ जाते हैं।

सबसे आम प्रतिक्रिया तत्व हाइड्रोजन (एच) के दो समस्थानिकों का मिलन है। ट्रिटियम (₁एच³) और ड्यूटेरियम (₁एच²) एक साथ मिलकर एक हीलियम परमाणु बनाते हैं (₂उसने⁴), एक न्यूट्रॉन (एन) और बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी करता है।

यह बहुत अधिक हिंसक प्रक्रिया है। जारी की गई ऊर्जा लगभग 3.10. है⁸ केजे/जी. इससे ग्रह पर सबसे विनाशकारी बम का कार्य आता है: हाइड्रोजन बम।

इसके अलावा, जबकि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में रिएक्टरों में उपयोग किए जाने वाले परमाणु विखंडन को नियंत्रित करना संभव है, परमाणु संलयन के साथ ऐसा नहीं होता है।

परमाणु विखंडन के अनुप्रयोग

नाभिकीय विखंडन का उपयोग निम्नलिखित गतिविधियों में किया जाता है:

1. दवा: रेडियोधर्मिता परमाणु विखंडन से उत्पन्न होती है। इस प्रकार, इसका उपयोग एक्स-रे और ट्यूमर के उपचार में किया जाता है।
2. ऊर्जा का उत्पादन: परमाणु विखंडन ऊर्जा के उत्पादन में अधिक कुशल और स्वच्छ तरीके से एक विकल्प है, क्योंकि यह गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है। परमाणु रिएक्टर न्यूट्रॉन की क्रिया को धीमा करके विखंडन प्रक्रिया की हिंसा को नियंत्रित करने में सक्षम हैं ताकि विस्फोट न हो। इस प्रकार की ऊर्जा को हम कहते हैं परमाणु ऊर्जा.
3. परमाणु बम: परमाणु बम परमाणु संलयन और विखंडन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप काम करते हैं और उनमें उच्च विनाशकारी शक्ति होती है। परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया ने परमाणु हथियार बनाने के उद्देश्य से बनाई गई मैनहट्टन परियोजना को जन्म दिया।

हालांकि, इसके फायदे और अनुप्रयोगों के बावजूद, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उत्पादित ऊर्जा परमाणु कचरे को जन्म देती है।

इस प्रकार, विखंडन के अनुप्रयोग से मुख्य क्षति रेडियोधर्मी सामग्री के उपयोग के कारण दुर्घटना का जोखिम है। इन अवशेषों के संपर्क में आने से कई तरह की बीमारियां हो सकती हैं, जैसे कि कैंसर और यहां तक ​​कि मौत भी।

इस स्थिति का उदाहरण दिया जा सकता है चेरनोबिल दुर्घटना, जो 26 अप्रैल, 1986 को हुआ था। इसे वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा के इतिहास में सबसे गंभीर माना जाता है, जिससे परमाणु कचरे की एक बड़ी रिहाई होती है।

के बारे में भी जानिए हिरोशिमा बम.

परमाणु विखंडन प्रक्रिया

प्रक्रिया परमाणु नाभिक पर न्यूट्रॉन की घटना के परिणामस्वरूप होती है। जब आप एक विखंडनीय नाभिक वाले परमाणु की बमबारी को तेज करते हैं, तो यह दो में विभाजित हो जाता है।

इससे दो नए नाभिक प्रकट होते हैं और 3 न्यूट्रॉन तक और बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।

जारी किए गए न्यूट्रॉन अन्य नाभिक तक पहुंच सकते हैं और नए न्यूट्रॉन को जन्म दे सकते हैं। इस प्रकार, ए श्रृंखला अभिक्रियायानी एक सतत प्रक्रिया जो बड़ी मात्रा में परमाणु ऊर्जा जारी करती है।

यूरेनियम परमाणु विखंडन

सबसे अच्छी ज्ञात परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया वह है जो यूरेनियम के साथ होती है। जब एक न्यूट्रॉन पर्याप्त ऊर्जा के साथ यह यूरेनियम नाभिक तक पहुँचता है, न्यूट्रॉन को छोड़ता है जो अन्य नाभिकों के विखंडन का कारण बन सकता है। यह प्रतिक्रिया बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी करने के लिए भी जानी जाती है।

यूरेनियम (U) से कई उत्पाद बन सकते हैं, जैसे बेरियम (Ba), क्रिप्टन (Kr), ब्रोमीन (Br), लैंथेनम (La), टिन (Sn), मोलिब्डेनम (Mo), आयोडीन (I) और येट्रियम ( वाई)।

परमाणु विखंडन पर अभ्यास

प्रश्न 1

(उफल) समीकरण:

की प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है:

ए) उत्प्रेरक रूपांतरण।
बी) रेडियोधर्मी क्षय।
सी) रेडॉक्स।
डी) परमाणु विखंडन।
ई) परमाणु संलयन।

उत्तर देखो

सही विकल्प: d) परमाणु विखंडन।

जब एक न्यूट्रॉन (एन) एक अस्थिर परमाणु नाभिक, जैसे यूरेनियम (यू) से टकराता है, तो अधिक स्थिर परमाणु नाभिक का विघटन और विमोचन होता है। इस प्रतिक्रिया में उत्पन्न होने वाले न्यूट्रॉन भी अन्य नाभिकों तक पहुँच जाते हैं जिससे एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है।

प्रश्न 2

विखंडन और परमाणु संलयन में क्या अंतर है?

उत्तर देखो

उत्तर: जहां परमाणु विखंडन में परमाणु नाभिक का विभाजन होता है, वहीं संलयन में परमाणु नाभिक एकजुट होते हैं।

प्रश्न 3

(उफल) परमाणु विखंडन एक भारी और अस्थिर परमाणु नाभिक का विभाजन है जो होता है, उदाहरण के लिए, इस नाभिक को न्यूट्रॉन के साथ बमबारी करके, ऊर्जा जारी करना। एक परमाणु विखंडन समीकरण को सही ढंग से प्रदर्शित करने वाला विकल्प है:

द)

बी)

सी)

घ)

उत्तर देखो

सही विकल्प: डी) .

किसी तत्व की द्रव्यमान संख्या प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के योग से मेल खाती है। समीकरण के पहले सदस्य में हमारे पास यूरेनियम परमाणु में 92 प्रोटॉन हैं, जो परमाणु संख्या से मेल खाती है, और 143 न्यूट्रॉन, द्रव्यमान से प्रोटॉन की संख्या घटाकर गणना की जाती है।

जेड = पी = 92

ए = पी + एन = 235
एन = ए - पी = 235 - 92 = 143

यूरेनियम न्यूट्रॉन के अलावा, हमारे पास एक और न्यूट्रॉन है जिसने परमाणु नाभिक पर बमबारी की और पहले सदस्य में कुल 144 न्यूट्रॉन थे।

समीकरण के दूसरे सदस्य में, बेरियम (Ba) और क्रिप्टन (Kr) के परमाणु क्रमांकों का योग 92 प्रोटॉनों का योग होता है।

56 + 36 = 92

बेरियम (Ba) की न्यूट्रॉन संख्या 84 और क्रिप्टन (Kr) 57 है। हम इन मूल्यों को द्रव्यमान से प्रोटॉन की संख्या घटाकर प्राप्त करते हैं।

ए = पी + एन = 140
एन = ए - पी = 140 - 56 = 84

ए = पी + एन = 93
एन = ए - पी = 93 - 36 = 57

सदस्य होने के नाते हमारे पास 144 न्यूट्रॉन हैं, क्योंकि हम प्रतिक्रिया में जारी तीन के साथ दो परमाणु नाभिक से न्यूट्रॉन जोड़ते हैं।

84 + 57 + 3 = 144

इसलिए, समीकरण सही है: समीकरण के प्रत्येक सदस्य में 92 प्रोटॉन और 144 न्यूट्रॉन।

हमारे द्वारा तैयार की गई सूची में विषय पर विश्वविद्यालय प्रवेश परीक्षा के प्रश्न देखें: रेडियोधर्मिता व्यायाम.