अणु विखंडन म्हणजे काय

विभक्त विखंडन नक्कल

नक्कीच आपल्याला माहिती आहे की ऊर्जा आणि वीज निर्मितीचा एक मार्ग अणुऊर्जेच्या वापराद्वारे केला जातो. परंतु हे खरोखर कसे कार्य करते हे आपल्याला कदाचित माहिती नसेल. अणु ऊर्जा निर्मितीच्या दोन प्रक्रिया आहेतः विभक्त विखंडन आणि विभक्त संलयन.

आपणास अणु विखंडन म्हणजे काय आणि त्यास संबंधित सर्व काही जाणून घ्यायचे आहे काय?

आण्विक काल्पनिक गोष्ट

युरेनियमचे विभक्त विखंडन 235

विभक्त विखंडन ही एक रासायनिक प्रतिक्रिया आहे ज्यात जड न्यूक्लियसमध्ये न्यूट्रॉनचा भडिमार असतो. जेव्हा हे घडते तेव्हा ते अधिक अस्थिर मध्यवर्ती भाग बनते आणि दोन नाभिकांमध्ये विघटित होते, ज्याचे आकार समानतेनुसार समान असतात. या प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडली जाते आणि बरेच न्यूट्रॉन उत्सर्जित होतात.

न्यूक्लियसच्या विभाजनाद्वारे जेव्हा न्यूट्रॉन उत्सर्जित होतात तेव्हा ते जवळच्या इतर केंद्रकांशी संवाद साधून इतर विखंडन करण्यास सक्षम असतात. एकदा न्यूट्रॉनमुळे इतर विच्छेदन झाल्यास यामधून सोडले जाणारे न्यूट्रॉन आणखी विखंडन निर्माण करतात. म्हणून जसे मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा निर्माण होते. ही प्रक्रिया उद्भवते सेकंदाच्या अगदी लहान अंशात आणि साखळी प्रतिक्रिया म्हणून ओळखले जाते. विखंडन केलेले केंद्रक कोळशाचा ब्लॉक जाळून किंवा त्याच वस्तुमानाच्या डायनामाइटचा एक ब्लॉक विस्फोट करून प्राप्त झालेल्या दशलक्ष पट जास्त ऊर्जा सोडते. या कारणास्तव, विभक्त उर्जा हा एक अत्यंत उर्जा स्त्रोत आहे आणि उच्च उर्जा आवश्यकतांसाठी वापरला जातो.

रासायनिक अभिक्रियापेक्षा उर्जेचे हे प्रकाशन जलद होते.

जेव्हा न्यूट्रॉन विखंडन होते आणि त्यानंतर फक्त एक न्युट्रॉन सोडला जातो तेव्हा विखुरलेल्या प्रति सेकंदात विखंडनांची संख्या स्थिर असते आणि प्रतिक्रियाही चांगल्या प्रकारे नियंत्रित केल्या जाऊ शकतात. हे तेच तत्त्व आहे ज्याद्वारे ते कार्य करतात विभक्त अणुभट्ट्या.

फ्यूजन आणि विखंडन दरम्यान फरक

विभक्त संलयन

दोन्ही अणू प्रतिक्रिया आहेत ज्या अणूच्या मध्यवर्ती भागातील ऊर्जा सोडतात. पण या दोघांमध्ये मोठे फरक आहेत. विभक्त विखंडन, ज्याप्रमाणे टिप्पणी केली गेली आहे, जड न्यूक्लियसचे लहान मध्ये वेगळे करणे म्हणजे न्यूट्रॉनच्या टक्करमुळे. न्यूक्लियर फ्यूजनच्या बाबतीत, ते उलट आहे. हे आहे फिकट कोर एकत्र एक मोठे आणि वजनदार तयार करण्यासाठी.

उदाहरणार्थ, विभक्त विखंडनात, युरेनियम 235 (हा एकमेव समस्थानिक आहे जो आण्विक विखंडनाद्वारे जाऊ शकतो आणि तो निसर्गात आढळतो) एक न्यूट्रॉन एकत्र करून अधिक स्थिर अणू तयार होतो जो वेगवानपणे विभाजित होतो आणिएन बेरियम 144 आणि क्रिप्टन 89, तसेच तीन न्यूट्रॉन जेव्हा युरेनियम न्यूट्रॉनशी जुळते तेव्हा उद्भवणार्‍या संभाव्य प्रतिक्रियांपैकी ही एक आहे.

या ऑपरेशनसह, विद्युत् ऊर्जा अधिनियम निर्मितीसाठी वापरल्या जाणार्‍या अणुभट्ट्या सध्या सापडल्या आहेत.

अणु संलयन होण्यासाठी, दोन फिकट केंद्रकांना एक जास्त वजनदार बनण्यासाठी एकत्र करणे आवश्यक आहे. या प्रक्रियेमध्ये मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडली जाते. उदाहरणार्थ, सूर्य अणु संयोग प्रक्रिया सतत होत असतात ज्यामध्ये कमी प्रमाणात असलेले अणू एकत्रितपणे जड बनतात. दोन फिकट मध्यवर्ती भागांवर सकारात्मक शुल्क आकारले जाणे आवश्यक आहे आणि विद्यमान विद्युत्विरोधी शक्तींवर विजय मिळवून एकमेकांच्या जवळ जाणे आवश्यक आहे. यासाठी मोठ्या प्रमाणात तापमान आणि दबाव आवश्यक आहे. आपल्या ग्रहावर, सूर्यामध्ये दबाव नसल्यामुळे नाभिकांना प्रतिक्रिया देण्यासाठी आणि या प्रतिकूल शक्तींवर मात करण्यासाठी आवश्यक उर्जा आवश्यक आहे ते कण प्रवेगकांच्या माध्यमाने प्राप्त केले जातात.

सर्वात सामान्य अणु संमिश्रण प्रतिक्रियांपैकी एक म्हणजे हायड्रोजन, ड्युटेरियम आणि ट्रायटियम या दोन आयसोटोपच्या एकत्रित रूपात, हेलियम अणू आणि न्यूट्रॉन तयार करणे. जेव्हा असे होते तेव्हा सूर्यामध्ये उच्च गुरुत्वाकर्षण दबाव असतो ज्यावर हायड्रोजन अणू असतात आणि फ्यूजसाठी त्यांना 15 दशलक्ष डिग्री सेल्सियस तपमान आवश्यक असतो. प्रत्येक क्षणाला हिलियम तयार करण्यासाठी 600 दशलक्ष टन हायड्रोजन फ्यूज.

सध्या असे कोणतेही अणुभट्टे नाहीत जे विभक्त संलयनासह कार्य करतात, कारण या अटी पुन्हा तयार करणे खूप जटिल आहे. सर्वात जास्त पाहिले जात आहे ते आयटीईआर नावाचे प्रायोगिक अणु संलयन अणुभट्टी आहे जे फ्रान्समध्ये तयार केले जात आहे आणि ते चुंबकीय कारावासह अणु संलयन पार पाडणारी ही ऊर्जा उत्पादन प्रक्रिया तंत्रज्ञानाने व आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्य आहे की नाही हे ठरवण्याचा प्रयत्न करते.

गंभीर वस्तुमान

विभक्त संलयन योजना

गंभीर वस्तुमान आहे कमी प्रमाणात फिशिल मटेरियल त्यास आवश्यक आहे जेणेकरून विभक्त साखळीची प्रतिक्रिया कायम ठेवता येईल आणि सतत मार्गाने ऊर्जा निर्माण होऊ शकते.

जरी दोन आणि तीन न्युट्रॉन दरम्यान प्रत्येक विभक्त विभाजन तयार केले गेले असले तरी, सोडलेले सर्व न्यूट्रॉन दुसर्या विखंडनासह चालू ठेवण्यास सक्षम नसतात, परंतु त्यातील काही गमावले आहेत. प्रत्येक प्रतिक्रियेद्वारे सोडलेले हे न्यूट्रॉन त्यापेक्षा मोठ्या दराने गमावल्यास विखंडनाने तयार होण्यास सक्षम आहेत, साखळी प्रतिक्रिया टिकाऊ राहणार नाही आणि ते थांबेल.

म्हणूनच, ही गंभीर वस्तुमान भौतिक आणि अणु गुणधर्म, भूमिती आणि प्रत्येक अणूची शुद्धता यासारख्या अनेक घटकांवर अवलंबून असेल.

अणुभट्टी असणे ज्यामध्ये कमीतकमी न्युट्रॉन सुटतात, गोलाकार भूमिती आवश्यक असते कारण त्यामध्ये पृष्ठभागाचे किमान क्षेत्र असते. न्यूट्रॉन गळती कमी होते. जर आपण विघटन करण्यासाठी वापरत असलेली सामग्री आपण त्यास न्यूट्रॉन परावर्तकांसह सीमाबद्ध करतो तर बरेच अधिक न्यूट्रॉन गमावले जातात आणि आवश्यक वस्तुमान कमी होते. यामुळे कच्च्या मालाची बचत होते.

उत्स्फूर्त विभक्त विखंडन

जेव्हा हे घडते तेव्हा न्यूट्रॉनला बाहेरून शोषणे आवश्यक नसते, परंतु युरेनियम आणि प्लूटोनियमच्या काही समस्थानिकांमध्ये अधिक अस्थिर अणु रचना असल्यामुळे ते उत्स्फूर्त विखंडन करण्यास सक्षम असतात.

म्हणूनच, प्रत्येक विभक्त विखंडनाच्या प्रतिक्रियेमध्ये प्रति सेकंद अशी शक्यता असते की अणू उत्स्फूर्तपणे विखंडन करण्यास सक्षम आहे, म्हणजेच, कोणीही हस्तक्षेप न करता. उदाहरणार्थ, युरेनियम 239 पेक्षा प्लूटोनियम 235 उत्स्फूर्तपणे विखुरण्याची शक्यता असते.

या माहितीसह मला आशा आहे की आपणास शहरांमधील वीज निर्मितीसाठी अणुऊर्जा कशी तयार केली जाते याबद्दल अधिक माहिती असेल.


लेखाची सामग्री आमच्या तत्त्वांचे पालन करते संपादकीय नीति. त्रुटी नोंदविण्यासाठी क्लिक करा येथे.

टिप्पणी करणारे सर्वप्रथम व्हा

आपली टिप्पणी द्या

आपला ई-मेल पत्ता प्रकाशित केला जाणार नाही.

*

*

  1. डेटा जबाबदार: मिगुएल Áन्गल गॅटन
  2. डेटाचा उद्देशः नियंत्रण स्पॅम, टिप्पणी व्यवस्थापन.
  3. कायदे: आपली संमती
  4. डेटा संप्रेषण: कायदेशीर बंधन वगळता डेटा तृतीय पक्षास कळविला जाणार नाही.
  5. डेटा संग्रहण: ओकेन्टस नेटवर्क (EU) द्वारा होस्ट केलेला डेटाबेस
  6. अधिकारः कोणत्याही वेळी आपण आपली माहिती मर्यादित, पुनर्प्राप्त आणि हटवू शकता.