परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाएं। परमाणु विखंडन

१९३३ के मध्य में, इतालवी भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी ने देखा कि जब कुछ तत्वों के परमाणु नाभिक पर न्यूट्रॉन द्वारा बमबारी की गई थी मध्यम गति से, इस नाभिक ने गामा विकिरण (γ) का उत्सर्जन करते हुए न्यूट्रॉन पर कब्जा कर लिया, जिसे बाद में बीटा कण उत्सर्जन द्वारा घनीभूत कर दिया गया। (_-1⁰β) और अन्य तत्वों के नए नाभिक बनते हैं।

इस प्रकृति के प्रयोग जर्मन भौतिक विज्ञानी ओटो हैन द्वारा किए गए थे, और स्पष्टीकरण ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी लिसे मीटनर और उनके भतीजे, भौतिक विज्ञानी ओटू रॉबर्ट फ्रिस्क द्वारा भी दिया गया था। लिसे ने पहली बार "शब्द" का उपयोग करते हुए इस घटना का उल्लेख कियापरमाणु विखंडन". उसने कहा कि परमाणु विखंडन तब हुआ जब एक भारी और अस्थिर परमाणु नाभिक टूट गया मध्यम न्यूट्रॉन द्वारा बमबारी के कारण, दो नए माध्यम परमाणु नाभिकों को जन्म देना और असाधारण रूप से बड़ी मात्रा में ऊर्जा के अलावा, 2 या 3 न्यूट्रॉन भी जारी करना।

ऐसा होता है, उदाहरण के लिए, यूरेनियम -235 के नाभिक के साथ (₉₂²³⁵यू)। जब न्यूट्रॉन द्वारा मध्यम गति से बमबारी की जाती है, तो यह अलग हो जाता है, जिससे विभिन्न नाभिकों के कई जोड़े बनते हैं। यूरेनियम-235 के विखंडन में 35 रासायनिक तत्वों के लगभग 200 विभिन्न समस्थानिकों का उत्पादन पहले ही किया जा चुका है। नीचे एक उदाहरण देखें, जिसमें बेरियम समस्थानिक मुक्त होते हैं (

₅₆¹⁴²बा) और क्रिप्टन (₃₆⁹¹Kr), प्लस 3 न्यूट्रॉन:

₀¹एन+ ₉₂²³⁵यू → ₅₆¹⁴²बा+ ₃₆⁹¹क्र + 3 ₀¹नहीं न

ध्यान दें कि यदि विखंडन में छोड़े गए 3 न्यूट्रॉन मध्यम गति से हैं, तो वे अन्य यूरेनियम -235 नाभिक के साथ फिर से प्रतिक्रिया कर सकते हैं जो मौजूद हैं और इसलिए जारी है श्रृंखला अभिक्रिया जो उत्तरोत्तर बढ़ता रहेगा।

हालाँकि, ऐसा होने के लिए, यूरेनियम -235 की न्यूनतम द्रव्यमान मात्रा की आवश्यकता होती है। चेन रिएक्शन को बनाए रखने वाले इस सबसे छोटे विखंडनीय द्रव्यमान को कहा जाता है क्रांतिक द्रव्यमान. दूसरी ओर, यदि यूरेनियम-235 का द्रव्यमान श्रृंखला अभिक्रिया होने के लिए आवश्यक से कम है, तो इसे कहा जाता है सबक्रिटिकल मास.

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यह अनियंत्रित श्रृंखला अभिक्रिया है जिसका उपयोग. के विस्फोट में किया जाता है परमाणु बम, जैसे कि संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा द्वितीय विश्व युद्ध में जापान में हिरोशिमा (6 अगस्त, 1945) और नागासाकी (तीन दिन बाद) शहरों के खिलाफ शुरू किया गया था। परिणाम हिरोशिमा में 125,000 और नागासाकी में 90,000 लोगों की मौत थी।

6 अगस्त, 1945 को हिरोशिमा पर संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा गिराए गए परमाणु बम का उल्लेख करते हुए अमेरिकी अखबार की रिपोर्ट report

इससे हमें परमाणु विखंडन में निकलने वाली ऊर्जा की विशाल मात्रा का अंदाजा होता है। यह हमें यह भी दिखाता है कि रसायन विज्ञान और भौतिकी जैसे विज्ञान के ज्ञान में वृद्धि से मनुष्य को भारी नुकसान हो सकता है यदि उनका सही उपयोग नहीं किया जाता है।

लेकिन इसके फायदे भी हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, वर्तमान में परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया का सबसे बड़ा अनुप्रयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए अपनी जारी ऊर्जा के उपयोग में है परमाणु ऊर्जा संयंत्र. मूल रूप से, विखंडन प्रतिक्रिया नियंत्रित तरीके से की जाती है, इसलिए जारी ऊर्जा का उपयोग किया जाता है पानी को गर्म करें, भाप उत्पन्न करें जो एक टरबाइन चलाती है, जो एक विद्युत जनरेटर संचालित करती है और ऊर्जा उत्पन्न करती है बिजली।

यह कैसे किया जाता है, इसके बारे में अधिक समझने के लिए पाठ पढ़ें परमाणु रिऐक्टर.

परमाणु संयंत्र जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए विखंडन प्रतिक्रियाओं में जारी ऊर्जा का उपयोग करता है

जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक

क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:

FOGAÇA, जेनिफर रोचा वर्गास। "परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाएं"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm. 27 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।