પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ: સરળ અને સ્પષ્ટ. પરમાણુ પ્રતિક્રિયા
સૌપ્રથમ હું યાદ કરવા માંગુ છું મારા...
અને પછી રેકોર્ડિંગ. જ્યારે આપણે પરમાણુની સંભવિતતા જાણીએ છીએ અને તેની પાસે નેનોહોલ છે, ત્યારે આપણી પાસે લગભગ કાયમી ગતિનું મશીન હોઈ શકે છે જે આપણને ઊર્જા પૂરી પાડે છે.
કોષોમાં કોલ્ડ ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન (જી. એન. પેટ્રાકોવિચ)
સેલ્યુલર બાયોએનર્જી વિશે લેખકની પ્રકાશિત પૂર્વધારણામાંથી નીચે મુજબ, એક વમળ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ (EMF) સેલના "પાવર સ્ટેશનો" માં ઉત્પન્ન થાય છે - મિટોકોન્ડ્રિયા - પ્રકૃતિના તમામ ક્ષેત્રોની સૌથી વધુ આવર્તન અને ટૂંકી તરંગલંબાઇ. આવા ક્ષેત્રોને માપવા માટેનાં સાધનો હજી બનાવવામાં આવ્યાં નથી. તાજેતરમાં, યુએસએમાં, લેસર તકનીકનો ઉપયોગ કરીને, એક સેટઅપ બનાવવામાં આવ્યું હતું જેની સાથે 1012 સેકંડની આવર્તન સાથે EMF જનરેટ અને માપવાનું શક્ય હતું, જ્યારે જીવંત કોષના મિટોકોન્ડ્રિયામાં, પ્રારંભિક ગણતરીઓ અનુસાર, EMF ઓછામાં ઓછા 1028 સેકન્ડની આવર્તન સાથે જનરેટ થાય છે.
મિટોકોન્ડ્રિયામાં EMF નું નિર્માણ હેમ્સમાં થાય છે (ચાર આયર્ન પરમાણુ અણુ બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે જે ઉલટાવી શકાય તેવી વેલેન્સી Fe2+ Fe3+ સાથે જોડાયેલા હોય છે) ઇલેક્ટ્રોનના "જમ્પ"ને કારણે ડાયવેલેન્ટમાંથી ટ્રાઇવેલેન્ટ આયર્ન તરફ જાય છે. જનરેટેડ EMF માં, પ્રોટોન જાળવી રાખવામાં આવે છે અને ઝડપી બને છે - ભારે હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ પ્રાથમિક કણો, જે ઇલેક્ટ્રોનની જેમ, મિટોકોન્ડ્રિયામાં તેના આયનીકરણ દરમિયાન અણુ હાઇડ્રોજનમાંથી બને છે.
સાયટોક્રોમ્સના પ્રત્યેક હેમમાં ઉત્પન્ન થતા ઉચ્ચ-આવર્તન EMF સુસંગત છે, તેથી તેઓ અનિવાર્ય રેઝોનન્સ અસર સાથે સુમેળ કરીને એકબીજા સાથે ઉમેરે છે ("મર્જ") જે નવા રચાયેલા ક્ષેત્રના વોલ્ટેજમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
સુમેળ અને અનિવાર્ય રેઝોનન્સ ઇફેક્ટ સાથે સુસંગત EMF નો ઉમેરો માત્ર મિટોકોન્ડ્રિયામાં જ નહીં, પણ કોષની જગ્યામાં પણ થાય છે - સાયટોપ્લાઝમ, અને કોષો અને સમગ્ર જીવતંત્રથી પણ દૂર, અને તમામ કિસ્સાઓમાં પ્રોટોન જાળવી રાખવામાં આવે છે અને ઝડપી થાય છે. તેમને મિટોકોન્ડ્રિયામાંથી સાયટોપ્લાઝમમાં "મર્જ" કરવાના હેતુથી ક્ષેત્રોની ઊર્જા એ બળ છે જે મિટોકોન્ડ્રિયામાંથી પ્રોટોનને પ્રચંડ ઝડપે કોષની જગ્યામાં "ફેંકી દે છે", જ્યારે તેમની હિલચાલ દિશાવિહીન હોવાનું બહાર આવે છે - તેનાથી વિપરીત કોષમાં અન્ય તમામ આયનોની બ્રાઉનિયન હિલચાલ, કોષના અન્ય આયનોની ગતિ કરતાં હજારો ગણી વધુ ઝડપે.
પરંતુ કોષમાં રહેલા પ્રોટોન કુલોમ્બ અવરોધને દૂર કરવા અને અણુઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં પ્રવેશ કરવા માટે કેવી રીતે મેનેજ કરે છે?
તે તારણ આપે છે કે સમગ્ર બિંદુ વિષયમાં જનરેટ થયેલ EMF ની પ્રકૃતિમાં છે - તેની આવર્તન અને તરંગલંબાઇમાં. હેમ - પરમાણુ બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા ચાર આયર્ન અણુ - ટેટ્રાહેડ્રોન ("દૂધનું પૂંઠું") ના રૂપમાં આયર્ન પરમાણુ જાળીનું એક એકમ છે, તેમાં ઉત્પન્ન થયેલ ઇએમએફની તરંગલંબાઇ નજીકના અણુઓ વચ્ચેના અડધા અંતરની બરાબર છે. આયર્ન એટોમિક જાળી - આવા તરંગ મફત છે, જેમ કે વેવગાઇડમાં, મેટલ સહિત કોઈપણ અણુ જાળીમાંથી પસાર થશે, અને ઉચ્ચ આવર્તન બિનજરૂરી વપરાશમાંથી ઊર્જા બચાવશે.. આ કિસ્સામાં, EMF, જે અણુઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં કુલોમ્બ પ્રતિકારના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો સાથે સમાન પ્રકૃતિ ધરાવે છે, તે આ દળોની વેક્ટરિયલિટીને બદલશે, જે ન્યુક્લિયસથી તમામ દિશામાં સમાનરૂપે નિર્દેશિત છે, EMF ની હિલચાલ તરફ - નીચે. આ પરિસ્થિતિઓમાં, આ ક્ષેત્રમાં ત્વરિત પ્રોટોનને લક્ષ્ય પરમાણુના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં મુક્તપણે પ્રવેશવાની તક આપવામાં આવે છે અને, પહેલેથી જ આ ન્યુક્લીની અંદર, તેમની ઊર્જાથી તેમની વચ્ચેના આકર્ષણના ટૂંકા અંતરના દળોને પ્રભાવિત કરે છે.કણો કે જે ન્યુક્લિયસ બનાવે છે. આ હોઈ શકે છે ?-સડો, જેમાં પ્રોટોનની સંખ્યા વધે છે અને ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા ઘટે છે - ત્યાંથી અણુ નંબર બદલાય છે, એટલે કે નવા ગુણો સાથેનું નવું રાસાયણિક તત્વ પ્રાપ્ત થાય છે. અને આ ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન છે. આ?
પરંતુ સૌથી વધુ મોટી સંખ્યામા?-સડો દરમિયાન ઊર્જા મુક્ત થાય છે, જેમાં ?-કણો, જે બે પ્રોટોન અને બે ન્યુટ્રોન છે - હિલીયમ અણુઓના ન્યુક્લિયસ, ન્યુક્લિયસના "કેદ"માંથી પ્રચંડ ઝડપે બહાર કાઢવામાં આવે છે. આ સકારાત્મક ચાર્જ થયેલા કણો, ડબલ પ્રોટોન ચાર્જ ધરાવતા, આવનારા EMFમાં પડે છે અને તેના દ્વારા ન્યુક્લિયસથી દૂર લઈ જવામાં આવે છે, જ્યારે તે માત્ર તેમની શરૂઆતમાં ઉચ્ચ ગતિ ગુમાવતા નથી, પણ તેમાં વેગ આપવાનું ચાલુ રાખે છે.
"કોલ્ડ થર્મોન્યુક્લિયર" સાથેના પરમાણુ વિસ્ફોટથી વિપરીત, પ્રતિક્રિયા ઝોનમાં કોઈ નિર્ણાયક સમૂહ એકઠું થતું નથી, સડો અથવા સંશ્લેષણ તરત જ બંધ થઈ શકે છે, કોઈ રેડિયેશન જોવા મળતું નથી, કારણ કે ?-EMF ની બહારના કણો તરત જ હિલીયમ પરમાણુમાં અને પ્રોટોન પરમાણુ હાઈડ્રોજનમાં ફેરવાય છે. , પાણી અથવા પેરોક્સાઇડ.
તે જ સમયે, શરીર તેને અન્યમાંથી જરૂરી રાસાયણિક તત્વો બનાવવા માટે સક્ષમ છે રાસાયણિક તત્વો, તેના માટે હાનિકારક પદાર્થોને તટસ્થ કરો.
ઝોનમાં જ્યાં "કોલ્ડ થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયા" થાય છે, હોલોગ્રામ્સ પણ રચાય છે, જે લક્ષ્ય પરમાણુના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર સાથે પ્રોટોનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને પ્રતિબિંબિત કરે છે; આખરે, આ હોલોગ્રામ્સ EMF દ્વારા અવિકૃત રીતે નોસ્ફિયરમાં લઈ જવામાં આવે છે અને ઊર્જાનો આધાર બને છે. નોસ્ફિયરનું માહિતી ક્ષેત્ર.
એક વ્યક્તિ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક લેન્સની મદદથી મનસ્વી રીતે સક્ષમ છે, જેમાં જીવંત જીવતંત્રની ભૂમિકા પીઝોક્રિસ્ટલ પરમાણુઓ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે, પ્રોટોન અને ખાસ કરીને?-કણોની ઊર્જાને શક્તિશાળી બીમમાં કેન્દ્રિત કરવા માટે, જ્યારે અદ્ભુત ઘટના દર્શાવે છે: લિફ્ટિંગ અને સપાટી પર અવિશ્વસનીય વજન ખસેડવું, ગરમ પથ્થરો અને કોલસા પર ચાલવું, લેવિટેશન અને ઘણું બધું, એટલું જ પ્રભાવશાળી.
પેટ્રાકોવિચ જી.એન. રહસ્યો વિના બાયોફિલ્ડ: સેલ્યુલર બાયોએનર્જીના સિદ્ધાંતનું નિર્ણાયક વિશ્લેષણ અને લેખકની પૂર્વધારણા // રશિયન થોટ, 1992. -N2.- P.66-71.
પેટ્રાકોવિચ જી.એન. જીવંત કોષમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ: અગાઉ પ્રકાશિત થયેલા તે ઉપરાંત કોષના બાયોએનર્જેટિક્સ વિશેના નવા વિચારો // રશિયન થોટ, 1993.-N3-12.-P.66-73.
નેફેડોવ E.I., પ્રોટોપોપોવ A.A., Sementov A.N., Yashin A.A. જીવંત પદાર્થો સાથે ભૌતિક ક્ષેત્રોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. -ટી ઉલા, 1995. -180.
પેટ્રાકોવિચ જી.એન. જીવંત જીવતંત્રમાં બાયોએનર્જી ક્ષેત્રો અને અણુઓ-પીઝોક્રિસ્ટલ્સ // નવાનું બુલેટિન તબીબી તકનીકો, 1994. -T.1. -N2. -પૃ.29-31.
પૃથ્વી પર પ્રથમ પરમાણુ પ્રતિક્રિયા લગભગ બે અબજ વર્ષ પહેલાં આફ્રિકામાં થઈ હતી. વૈજ્ઞાનિકો સૂચવે છે કે તે પછી, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન, 100 કિલોવોટની ક્ષમતા સાથે એક પ્રકારનું પરમાણુ સ્થાપન બનાવવામાં આવ્યું હતું, જે 150 હજાર વર્ષ સુધી દર ત્રણ કલાકે ધબકતું હતું.
આ કુદરતી પરમાણુ રિએક્ટરના અસ્તિત્વના નિશાન 1972 માં આફ્રિકન રાજ્ય ગેબનના ઓકલો પ્રદેશમાં મળી આવ્યા હતા. વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું કે ત્યાં શોધાયેલ યુરેનિયમ ઓરમાં યુરેનિયમ ન્યુક્લિયર ચેઈન રિએક્શનમાંથી પસાર થઈ રહ્યું છે. આનાથી ઉષ્માના રૂપમાં મોટી માત્રામાં ઉર્જા છૂટી પડી, જે સમાન સિદ્ધાંત આધુનિક પરમાણુ રિએક્ટરમાં વપરાય છે.
તે જ સમયે, તે એક રહસ્ય રહે છે કે શા માટે આફ્રિકામાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયા વિસ્ફોટ તરફ દોરી ન હતી. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ ન્યુક્લિયર રિએક્શન મોડરેટરનો ઉપયોગ કરે છે. વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે માં કુદરતી પરિસ્થિતિઓપર્વતીય પ્રવાહોનું પાણી આવી પ્રતિક્રિયા ધીમી બન્યું. પાણી ન્યુટ્રોનની હિલચાલને ધીમું કરે છે અને આમ પરમાણુ પ્રતિક્રિયા બંધ કરે છે. રિએક્ટર થોડા સમય માટે ઠંડુ થાય છે, પરંતુ પછી, ન્યુટ્રોન ઊર્જાના પ્રભાવ હેઠળ, પાણી ફરીથી ગરમ થાય છે, ઉકળે છે અને પરમાણુ પ્રતિક્રિયા ચાલુ રહે છે.
સેન્ટ લુઇસ, મિઝોરીમાં વોશિંગ્ટન યુનિવર્સિટીમાં એલેક્સ મેશિક અને તેમના સાથીઓએ ઓકલો રોક્સ નજીક એલ્યુમિનિયમ ફોસ્ફેટ ખનિજમાં મોટા જથ્થામાં ઝેનોન શોધી કાઢ્યું, જે અણુ ન્યુક્લિયસના વિભાજનનું ઉત્પાદન છે. ઝેનોન એક ગેસ છે, પરંતુ કુદરતી પરમાણુ રિએક્ટરના ઠંડક દરમિયાન, તેમાંથી કેટલાક એલ્યુમિનિયમ ફોસ્ફેટમાં સ્થિર રાખવામાં આવ્યા હતા. પરમાણુ રિએક્ટરની ગરમી અને ઠંડકનો સમયગાળો કેટલો લાંબો હતો તેની ગણતરી કરવા માટે વૈજ્ઞાનિકો ઝેનોનની માત્રાને માપે છે.
આધુનિક પરમાણુ રિએક્ટર કિરણોત્સર્ગી ઝેનોન અને સમાન નિષ્ક્રિય ગેસ ક્રિપ્ટોન ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ આ બંને વાયુઓ વાતાવરણમાં છટકી જાય છે. માત્ર કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં જ આ વાયુઓ ફોસ્ફેટની સ્ફટિકીય રચનામાં જળવાઈ રહે છે. એલેક્સ મેશિક કહે છે, "કદાચ આ અમને પરમાણુ રિએક્ટરમાં આ વાયુઓને કેવી રીતે સમાવી શકાય તે શીખવામાં મદદ કરશે."
તારાઓ પર પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ સતત થાય છે. તદુપરાંત, થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ - પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકારોમાંથી એક - તારાઓ પર ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. જો કે, તારાઓમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ આપણે ધારીએ છીએ તેના કરતાં ધીમી હોય છે, અને પરિણામે, તારાઓ, તેમજ તારાવિશ્વો અને સમગ્ર બ્રહ્માંડ, સામાન્ય રીતે માનવામાં આવે છે તેના કરતા થોડા જૂના છે - આ તાજેતરના એસ્ટ્રોફિઝિકલ પ્રયોગોમાંથી અનુસરે છે. ઇટાલિયન ગ્રાન સાસો પર્વતો.
આપણા તારાઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત થતી મોટાભાગની ઉર્જા એ જ્યારે ચાર હાઇડ્રોજન ન્યુક્લી લિથિયમ ન્યુક્લીની રચના કરવા માટે તેમની અંદર ફ્યુઝ થાય છે ત્યારે મુક્ત થતી ઊર્જા છે. અને પરિણામી લિથિયમ ન્યુક્લી કહેવાતા કાર્બન-નાઇટ્રોજન-ઓક્સિજન ચક્રમાં સામેલ છે. આ ચક્રનો દર સામેલ પ્રતિક્રિયાઓમાંથી સૌથી ધીમી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે પ્રોટોન સાથે નાઇટ્રોજન ન્યુક્લીના મિશ્રણના પરિણામે ઓક્સિજન ન્યુક્લીની રચના તરફ દોરી જાય છે. વૈજ્ઞાનિકો કહે છે કે આવા મર્જરને કૃત્રિમ રીતે હાંસલ કરવું મુશ્કેલ નથી. મુશ્કેલી એ છે કે તે જ ઊર્જા સ્તરે જે તારાઓમાં થાય છે. અને આ સ્તર પ્રમાણમાં ઓછું છે, તે દરરોજ માત્ર થોડી પ્રતિક્રિયાઓ પ્રદાન કરે છે, જેના કારણે જીવન અસ્તિત્વ ધરાવે છે, ઓછામાં ઓછું આપણા ગ્રહ પર - અન્યથા (નાઈટ્રોજન સાથે પ્રોટોનની ઝડપી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સાથે) સૂર્યએ તેની ઊર્જા લાંબા સમય પહેલા ખર્ચ કરી દીધી હોત, સમગ્ર સિસ્ટમને ઠંડા અંધકારમાં છોડીને સિમ્યુલેટેડ ભૂગર્ભ પ્રયોગોમાં, એવું જાણવા મળ્યું કે કાર્બન-નાઇટ્રોજન-ઓક્સિજન ચક્ર અપેક્ષા કરતા બે ગણું ધીમુ છે, તેથી સૌથી જૂના સ્ટાર ક્લસ્ટરોની ઉંમર, જેનો ઉપયોગ બ્રહ્માંડની ઉંમર નક્કી કરવા માટે થાય છે, વધી રહી છે. અને જો, અગાઉની ગણતરીઓ અનુસાર, બ્રહ્માંડ 13 અબજ વર્ષ જૂનું હતું, તો હવે તે 14 અબજથી ઓછું નથી, ગ્રાન સાસો પ્રયોગશાળાઓના ડિરેક્ટર યુજેનિયો કોકિયા કહે છે.
તેઓને 2 વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે: થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ અને પરમાણુ સક્રિય કણો અને અણુ વિભાજનના પ્રભાવ હેઠળ પ્રતિક્રિયાઓ. પ્રથમને તેમના અમલીકરણ માટે ~ કેટલાક મિલિયન ડિગ્રી તાપમાનની જરૂર પડે છે અને તે ફક્ત તારાઓના આંતરિક ભાગમાં અથવા એચ-બોમ્બના વિસ્ફોટ દરમિયાન થાય છે. બાદમાં વાતાવરણ અને લિથોસ્ફિયરમાં કોસ્મિક ઇરેડિયેશન અને પૃથ્વીના ઉપરના શેલમાં રહેલા પરમાણુ સક્રિય કણોને કારણે થાય છે. ઝડપી કોસ્મિક કણો (સરેરાશ ઉર્જા ~2 10 9 eV), પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશતા, ઘણીવાર વાતાવરણીય અણુઓ (N, O) ના હળવા પરમાણુ ટુકડાઓમાં સંપૂર્ણ વિભાજનનું કારણ બને છે, જેમાં ન્યુટ્રોનબાદમાંના નિર્માણનો દર 2.6 ન્યુટ્રોન (સેમી -2 સેકન્ડ -1) ના મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે. ન્યુટ્રોન મુખ્યત્વે વાતાવરણીય N સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જે કિરણોત્સર્ગીની સતત રચનાને સુનિશ્ચિત કરે છે આઇસોટોપ્સકાર્બન C 14 (T 1/2 = 5568 વર્ષ) અને ટ્રીટિયમ H 3 (T 1/2 = 12.26 વર્ષ) નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ અનુસાર N 14 + પી= C 14 + H 1; N 14+ n= C 12 + H 3. પૃથ્વીના વાતાવરણમાં રેડિયોકાર્બનનું વાર્ષિક ઉત્પાદન લગભગ 10 કિલોગ્રામ છે. વાતાવરણમાં કિરણોત્સર્ગી Be 7 અને Cl 39 ની રચના પણ નોંધવામાં આવી હતી. લિથોસ્ફિયરમાં ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ મુખ્યત્વે α-કણો અને લાંબા સમય સુધી જીવતા કિરણોત્સર્ગી તત્વો (મુખ્યત્વે U અને Th) ના ક્ષયમાંથી ઉદ્ભવતા ન્યુટ્રોનને કારણે થાય છે. લિ (જુઓ. ભૂસ્તરશાસ્ત્રમાં હિલીયમ આઇસોટોપ્સ),પ્રતિક્રિયાઓ અનુસાર યુક્સનાઇટ, મોનાઝાઇટ અને અન્ય ખનિજોમાં વ્યક્તિગત નિયોન આઇસોટોપ્સની રચના: O 18 + He 4 = Ne 21 + પી;ફે 19 + He = Na 22 + પી;ના 22 → ને 22. પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા કિરણોત્સર્ગી ખનિજોમાં આર્ગોન આઇસોટોપ્સની રચના: Cl 35 + He = Ar 38 + n; Cl 35 + He = K 38 + H 1; K 38 → Ar 38. યુરેનિયમના સ્વયંસ્ફુરિત અને ન્યુટ્રોન-પ્રેરિત વિખંડન દરમિયાન, ક્રિપ્ટોન અને ઝેનોનના ભારે આઇસોટોપ્સની રચના જોવા મળે છે. (સંપૂર્ણ વય નક્કી કરવા માટે ઝેનોન પદ્ધતિ જુઓ).લિથોસ્ફેરિક માસમાં, પરમાણુ મધ્યવર્તી કેન્દ્રનું કૃત્રિમ વિભાજન સમૂહના સમૂહના 10 -9 -10 -12% ની માત્રામાં ચોક્કસ આઇસોટોપ્સના સંચયનું કારણ બને છે.
- - તેમની સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે અણુ ન્યુક્લીનું પરિવર્તન પ્રાથમિક કણોઅથવા એકબીજા સાથે...
- - ન્યુટ્રોન દ્વારા ભારે ન્યુક્લીના વિભાજનની શાખાવાળી સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ, જેના પરિણામે ન્યુટ્રોનની સંખ્યામાં તીવ્ર વધારો થાય છે અને સ્વ-ટકાઉ વિખંડન પ્રક્રિયા થઈ શકે છે...
આધુનિક કુદરતી વિજ્ઞાનની શરૂઆત
- - દારૂગોળો, જેની વિનાશક અસર પરમાણુ વિસ્ફોટ ઊર્જાના ઉપયોગ પર આધારિત છે. આમાં મિસાઇલો અને ટોર્પિડોઝના પરમાણુ હથિયારો, પરમાણુ બોમ્બ, આર્ટિલરી શેલ, ઊંડાણ ચાર્જ, ખાણો...
લશ્કરી શરતોની શબ્દાવલિ
-
કાનૂની શરતોનો શબ્દકોશ
- - ....
અર્થશાસ્ત્ર અને કાયદાનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
- - ઑક્ટોબર 20, 1995 ના "અણુ ઊર્જાના ઉપયોગ પર" ફેડરલ લૉ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કર્યા મુજબ, "વિચ્છેદિત પરમાણુ પદાર્થો ધરાવતી અથવા પુનઃઉત્પાદન કરવા સક્ષમ સામગ્રી"...
વિશાળ કાનૂની શબ્દકોશ
- - સ્નર્પ્સ, નાના પરમાણુ આરએનએ - નાના પરમાણુ આરએનએ. વિજાતીય પરમાણુ આરએનએ સાથે સંકળાયેલ નાના પરમાણુ આરએનએનું એક વ્યાપક જૂથ
, ન્યુક્લિયસના નાના રિબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન ગ્રાન્યુલ્સનો ભાગ છે... - - નાના પરમાણુ જુઓ ...
મોલેક્યુલર બાયોલોજી અને જીનેટિક્સ. શબ્દકોશ
- - પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ, જેમાં ઘટના કણો સમગ્ર લક્ષ્ય ન્યુક્લિયસમાં ઊર્જાનું પરિવહન કરે છે, પરંતુ અલગ એકમાં. આ ન્યુક્લિયસમાં ન્યુક્લિયન અથવા ન્યુક્લિયન્સનું જૂથ. પી. આઈ. માં. આર. કોઈ સંયોજન ન્યુક્લિયસ બનતું નથી...
કુદરતી વિજ્ઞાન. જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
- - ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાં થતા અકસ્માતો. પરમાણુ અકસ્માત દરમિયાન, તે ઝડપથી વધે છે પરમાણુ પ્રદૂષણપર્યાવરણ...
ઇકોલોજીકલ શબ્દકોશ
- - અન્ય ન્યુક્લી, પ્રાથમિક કણો અથવા ગામા કિરણો સાથે અથડામણ પર ન્યુક્લીના અણુઓનું રૂપાંતર. હળવા સાથે ભારે ન્યુક્લી પર બોમ્બમારો કરીને, તમામ ટ્રાન્સયુરેનિયમ તત્વો મેળવવામાં આવ્યા હતા...
ધાતુશાસ્ત્રનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
- - પરમાણુ પ્રક્રિયાઓ જેમાં અણુ ન્યુક્લિયસમાં દાખલ ઊર્જા મુખ્યત્વે એક અથવા ન્યુક્લિયન્સના નાના જૂથમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે...
ગ્રેટ સોવિયેત જ્ઞાનકોશ
- - ડાયરેક્ટ પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ - પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ જેમાં ઘટના કણો સમગ્ર લક્ષ્ય ન્યુક્લિયસમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે, પરંતુ આ ન્યુક્લિયસમાંના વ્યક્તિગત ન્યુક્લિઅન અથવા ન્યુક્લિઅન્સના જૂથમાં. પ્રત્યક્ષ પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ સંયોજન ઉત્પન્ન કરતી નથી ...
- - પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ જુઓ...
મોટા જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
- - પ્રાથમિક કણો, γ-ક્વોન્ટા અથવા એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે અણુ ન્યુક્લીના પરિવર્તનની પ્રતિક્રિયાઓ. અર્નેસ્ટ રધરફોર્ડે સૌપ્રથમ 1919 માં તેનો અભ્યાસ શરૂ કર્યો...
વિશાળ જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
- - ન્યુક્લિયર સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ - ન્યુટ્રોનના પ્રભાવ હેઠળ પરમાણુ ન્યુક્લીના વિભાજનની સ્વ-ટકાઉ પ્રતિક્રિયાઓ જ્યાં દરેક વિખંડન અધિનિયમ ઓછામાં ઓછા 1 ન્યુટ્રોનના ઉત્સર્જન સાથે હોય છે, જે જાળવણીને સુનિશ્ચિત કરે છે...
વિશાળ જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
પુસ્તકોમાં "કુદરતમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ".
ન્યુક્લિયર યુરોમિસાઇલ્સ
પ્યોરલી કોન્ફિડેન્શિયલ પુસ્તકમાંથી [છ યુએસ પ્રમુખો હેઠળ વોશિંગ્ટનમાં રાજદૂત (1962-1986)] લેખક ડોબ્રીનિન એનાટોલી ફેડોરોવિચપ્રકરણ 6 પ્રકૃતિની ઉપાસના. પ્રકૃતિ વિશે દંતકથાઓ
આર્મેનિયાની માન્યતાઓ પુસ્તકમાંથી લેખક અનાનિક્યન માર્ટિરોસ એપ્રકરણ 6 પ્રકૃતિની ઉપાસના. પ્રકૃતિ વિશે દંતકથાઓ
ન્યુક્લિયર રોબિન્સન્સ
બોમ્બ પુસ્તકમાંથી. અણુ અંડરવર્લ્ડના રહસ્યો અને જુસ્સો લેખક પેસ્ટોવ સ્ટેનિસ્લાવ વાસિલીવિચન્યુક્લિયર રોબિન્સન્સ 50 ના દાયકાના અંતમાં, ખ્રુશ્ચેવને લશ્કરી ઇજનેરો દ્વારા પ્રસ્તાવિત એક પ્રોજેક્ટમાં ખૂબ રસ હતો. તેનો સાર યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના એટલાન્ટિક કિનારે કૃત્રિમ ટાપુઓની રચના હતી. તે આના જેવું માનવામાં આવતું હતું: અંધારી ચોરોની રાત્રે, શક્તિશાળી બલ્ક કેરિયર્સ તેમનો માર્ગ બનાવે છે
પરમાણુ મહત્વાકાંક્ષાઓ
વેક અપ પુસ્તકમાંથી ટકી અને ભવિષ્યમાં ખીલે છે આર્થિક અરાજકતા Chalabi El દ્વારાપરમાણુ મહત્વાકાંક્ષાઓ 2003 ના ઉત્તરાર્ધમાં, વિશ્વને ખબર પડી કે ઈરાનનો યુરેનિયમ સંવર્ધન કાર્યક્રમ અગાઉના વિચાર કરતા વધુ અદ્યતન છે અને થોડા વર્ષોમાં ઈરાન પરમાણુ શસ્ત્રોનો માલિક બની જશે. ચાલો અમેરિકનના શબ્દો ટાંકીએ અધિકારી, સામેલ
પરમાણુ વેચાણ
સંપૂર્ણ ક્ષમતા પર ઇન્ફોબિઝનેસ પુસ્તકમાંથી [બમણું વેચાણ] લેખક પેરાબેલમ આન્દ્રે અલેકસેવિચપરમાણુ વેચાણ હાલમાં જાપાનમાં એક રસપ્રદ મોડલનું પરીક્ષણ કરવામાં આવી રહ્યું છે. એક કંપની કે જે ગ્રાહક સંશોધનમાં રોકાયેલી હતી તેણે વિવિધ કંપનીઓ સાથે ઘણા બધા કરાર કર્યા જેને તેમના તરફથી પ્રતિસાદની જરૂર હતી લક્ષ્ય પ્રેક્ષકો. તેઓએ એક મફત સામગ્રી સ્ટોર ખોલ્યો -
"પરમાણુ સૂટકેસ"
અજ્ઞાત, નકારેલ અથવા છુપાયેલ પુસ્તકમાંથી લેખક ત્સારેવા ઇરિના બોરીસોવના"પરમાણુ સૂટકેસ" આ પ્રખ્યાત "તડકારૂપ પુરાવા સાથેના સૂટકેસ" કરતા વધુ ઠંડુ છે! કહેવાતા "પરમાણુ સૂટકેસ" ની આસપાસ એક ધીમી, લાંબા સમય સુધી ચાલતું કૌભાંડ બહાર આવી રહ્યું છે. તે બધાની શરૂઆત પૂર્વ સચિવ દ્વારા કરવામાં આવેલા સનસનાટીભર્યા નિવેદનથી થઈ હતી. રશિયન ફેડરેશનની સુરક્ષા પરિષદ.
પ્રકૃતિ, કાયદા અને કાયદાઓની પ્રકૃતિ વિશે
ક્લિયર વર્ડ્સ પુસ્તકમાંથી લેખક ઓઝોર્નિન પ્રોખોરપ્રકૃતિ, કાયદાઓ અને કાયદાઓની પ્રકૃતિ વિશે ગઈકાલે જે વાહિયાત હતું તે આજે કુદરતનો નિયમ બની ગયું છે. કાયદા બદલાય છે - પ્રકૃતિ એ જ રહે છે
પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ અને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ
ન્યુટ્રિનો પુસ્તકમાંથી - અણુનો ભૂતિયા કણ આઇઝેક અસિમોવ દ્વારાપરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ અને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ જ્યારે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ 1990 ના દાયકામાં અણુની રચનાને વધુ સ્પષ્ટ રીતે સમજવાનું શરૂ કર્યું, ત્યારે તેઓએ શોધ્યું કે તેના ઓછામાં ઓછા કેટલાક ભાગોમાં ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે. ઉદાહરણ તરીકે, અણુના બાહ્ય પ્રદેશોને ભરતા ઇલેક્ટ્રોન
ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ
લશ્કરી હેતુઓ માટે ન્યુક્લિયર એનર્જી પુસ્તકમાંથી લેખક સ્મિથ હેનરી ડેવોલ્ફન્યુક્લિયર બોમ્બાર્ડિંગની ન્યુક્લિયર રિએક્શન્સ મેથડ્સ 1.40. કોકક્રોફ્ટ અને વોલ્ટને પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રોટોન મેળવ્યા મહાન ઊર્જાહાઇડ્રોજન ગેસનું આયનીકરણ અને ટ્રાન્સફોર્મર અને રેક્ટિફાયર સાથે હાઇ-વોલ્ટેજ ઇન્સ્ટોલેશન દ્વારા આયનોના અનુગામી પ્રવેગક દ્વારા. સમાન પદ્ધતિ હોઈ શકે છે
ન્યુક્લિયર અકસ્માતો
સોવિયેત નૌકાદળમાં ઇમરજન્સી ઇન્સિડેન્ટ્સ પુસ્તકમાંથી લેખક લેખકના પુસ્તક ગ્રેટ સોવિયેત એનસાયક્લોપીડિયા (વાયડી)માંથી ચેર્કાશિન નિકોલે એન્ડ્રીવિચ પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ ટીએસબી§ 3.13 પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ અને સામૂહિક ખામી
રિટ્ઝની બેલિસ્ટિક થિયરી એન્ડ ધ પિક્ચર ઓફ ધ યુનિવર્સ પુસ્તકમાંથી લેખક સેમીકોવ સેર્ગેઈ એલેક્ઝાન્ડ્રોવિચ§ 3.13 પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ અને સામૂહિક ખામી પ્રકૃતિમાં થતા તમામ ફેરફારો એવી સ્થિતિમાં હોય છે કે એક શરીરમાંથી જેટલી વસ્તુ દૂર કરવામાં આવે છે તેટલું જ બીજામાં ઉમેરવામાં આવે છે. તેથી, જો થોડી વસ્તુ ક્યાંક ખોવાઈ જાય, તો તે બીજી જગ્યાએ ગુણાકાર કરશે... આ સાર્વત્રિક કુદરતી
1. ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયાઓ શક્ય છે
2. ન્યુટ્રોનને કારણે પ્રક્રિયાઓ પસાર થાય છે, જેને મોટા ચુંબકીય ક્ષેત્રો અને ઊંચા તાપમાનની જરૂર હોતી નથી
ન્યુક્લિયોસિન્થેસિસ.ન્યુક્લિયોસિન્થેસિસની ઘટનાનો વૈજ્ઞાનિક દ્વારા અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો બરબિજ.
બ્રહ્માંડની રચનાની ક્ષણે ત્યાં હતો ઇલેક્ટ્રોન કણોનું મિશ્રણ.
પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે, હાઇડ્રોજનઅને હિલીયમ, અને નીચેના પ્રમાણમાં: 2/3 – N, 1/3 – He.
અન્ય તમામ તત્વો હાઇડ્રોજનમાંથી બનાવવામાં આવ્યા હતા.
સૂર્યમાં હિલીયમ અને હાઇડ્રોજન (10-20 મિલિયન ºС) હોય છે.
ત્યાં વધુ ગરમ તારાઓ છે (150 મિલિયનથી વધુ ºС). આ ગ્રહોની ઊંડાઈમાં રચના થઈ કાર્બન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, સલ્ફર અને મેગ્નેશિયમ.
અન્ય તત્વો સુપરનોવા વિસ્ફોટોમાં બનાવવામાં આવ્યા હતા (યુરેનિયમ અને ભારે રાશિઓ).
સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં, હિલીયમ અને હાઇડ્રોજન સૌથી સામાન્ય છે (3/4 હાઇડ્રોજન અને 1/4 હિલીયમ).
○ પૃથ્વી પરના સૌથી સામાન્ય તત્વો:
§7 "વેવ-પાર્ટિકલ (દ્વિ) સિદ્ધાંત"
1900 માં એમ. પ્લાન્કએક સિદ્ધાંત આગળ મૂકો: એકદમ કાળું શરીરઊર્જા પણ ઉત્સર્જિત કરે છે, પરંતુ તે ભાગો (ક્વોન્ટા) માં ઉત્સર્જન કરે છે.
● ઇલેક્ટ્રોન-મેગ્નેટિક ફિલ્ડ ક્વોન્ટમ છે ફોટોન.
○ વેવફોટોનની પ્રકૃતિ:
- વિવર્તન(સીધી દિશામાંથી પ્રકાશનું વિચલન, અથવા અવરોધોની આસપાસ વાળવાની ક્ષમતા)
- દખલગીરી(તરંગની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા જેમાં તરંગો એકબીજાને ઓવરલેપ કરી શકે છે અને કાં તો એકબીજાને વધારી અથવા રદ કરી શકે છે)
1. તીવ્ર બનાવો
2. તીવ્રતા ઘટે છે
3.ચુકવાયેલ
○ કોર્પસ્ક્યુલરફોટોનની પ્રકૃતિ:
● ફોટો અસર- ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ પદાર્થ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જનની ઘટના.
સ્ટોલેટોવફોટોસેલના કાયદાનો અભ્યાસ કર્યો.
ફોટોઈલેક્ટ્રીક ઈફેક્ટની સમજૂતી આપવામાં આવી છે આઈન્સ્ટાઈનકોર્પસ્ક્યુલર સિદ્ધાંતના માળખામાં.
ઇલેક્ટ્રોનને અથડાતો ફોટોન તેની ઉર્જાનો એક ભાગ સ્થાનાંતરિત કરે છે.
● કોમ્પટન અસર- જો એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગ પદાર્થ પર નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, તો તે પદાર્થના ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા વેરવિખેર થાય છે. આ છૂટાછવાયા કિરણોત્સર્ગની ઘટના કિરણોત્સર્ગ કરતાં લાંબી તરંગલંબાઇ હશે. તફાવત સ્કેટરિંગ કોણ પર આધાર રાખે છે.
ઇ = hυ
h - બાર
υ - રેડિયેશન આવર્તન
●ફોટન - વેવ પેકેટ.
ગાણિતિક રીતે, તરંગ-કણ દ્વૈતતામાં વ્યક્ત થાય છે એલ. ડી બ્રોગ્લીનું સમીકરણ:
λ = h / (m · વિ) = h / પી
પી- આવેગ
આ દ્વૈતવાદ એક સાર્વત્રિક સિદ્ધાંત છે; તે તમામ પ્રકારના પદાર્થોમાં વિતરિત કરી શકાય છે.
○ ઉદાહરણો:
ઇલેક્ટ્રોન
m ઇ = 9.1 10 -28 જીવિ ~ 10 8 સેમી/સેλ ~ 10 -8 સેમી
ઉડતો બોલ
m= 50 ગ્રામવિ~ 25 સેમી/સેλ ~ 10 -32 સેમી
1) અનિશ્ચિતતા સિદ્ધાંત[IN. હેઇઝનબર્ગ] - કણ અને તેની ગતિના સંકલનને એકસાથે ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવું અશક્ય છે.
∆q · ∆ પી ≥ h / 2
∆q – કોઈપણ સંકલનની અનિશ્ચિતતા
∆પી – ગતિની અનિશ્ચિતતા
∆ઇ · ∆ t ≥ h / 2
∆ઇ – કણ ઊર્જા
∆t – સમયની અનિશ્ચિતતા
2) પૂરકતાનો સિદ્ધાંત[એન. બોહર] - કેટલાક જથ્થાઓ વિશે પ્રાયોગિક માહિતી મેળવવી જે માઇક્રોઓબ્જેક્ટનું વર્ણન કરે છે તે અનિવાર્યપણે અન્ય જથ્થાઓ વિશેની માહિતીના નુકસાન સાથે સંકળાયેલું છે, જે પ્રથમ કરતાં વધુ છે.
3) કાર્યકારણનો સિદ્ધાંત(અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંતનું પરિણામ) - શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રનો સિદ્ધાંત. કુદરતી ઘટનાઓ વચ્ચે કારણ અને અસરનો સંબંધ છે. કાર્યકારણનો સિદ્ધાંત માઇક્રોવર્લ્ડના પદાર્થોને લાગુ પડતો નથી.
4) ઓળખ સિદ્ધાંત- સમાન માઇક્રોપાર્ટિકલ્સનો પ્રાયોગિક રીતે અભ્યાસ કરવો અશક્ય છે.
5) પત્રવ્યવહારનો સિદ્ધાંત- કોઈપણ વધુ સામાન્ય સિદ્ધાંત, શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંતનો વિકાસ હોવાથી, તેને સંપૂર્ણપણે નકારતો નથી, પરંતુ તેની એપ્લિકેશનની સીમાઓ સૂચવે છે.
6) સુપરપોઝિશન સિદ્ધાંત- પરિણામી અસર એ દરેક ઘટનાને કારણે અલગથી થતી અસરોનો સરવાળો છે.
● શ્રોડિન્જર સમીકરણ- ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સનું મૂળભૂત સમીકરણ.
● વેવ ફંક્શન[Ψ] કોઓર્ડિનેટ્સ અને સમય બંનેનું કાર્ય છે.
ઇ = ઇ સગા + યુ
યુ – સંભવિત ઊર્જા
ઇ સગા . = (એમ વિ 2 ) / 2 = પૃ 2 / 2 મી
ઇ = પી 2 / 2 મી + યુ
ઇ Ψ = ( પી 2 / 2 m + યુ ) · Ψ
(Ψ 2 · ડી · વિ) બતાવે છે કે અનુરૂપ કણ ક્યાં અને કઈ સ્થિતિમાં સ્થિત છે.
ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ
પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ - પરિવર્તનઅણુ ન્યુક્લી જ્યારે અન્ય ન્યુક્લી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે,પ્રાથમિક કણોઅથવા ક્વોન્ટા. આ વ્યાખ્યા વાસ્તવિક પરમાણુને સીમિત કરે છેપ્રતિક્રિયાઓ અને કિરણોત્સર્ગી સડો દરમિયાન ન્યુક્લીના સ્વયંસ્ફુરિત પરિવર્તનની પ્રક્રિયાઓ (જુઓ.રેડિયોએક્ટિવિટી), જો કે બંને કિસ્સાઓમાં આપણે નવા ન્યુક્લીની રચના વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ.
પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ ઉડ્ડયન, અથવા તોપમારો, કણો (ન્યુટ્રોન n, પ્રોટોન p, ડ્યુટરોન ડી, ઇલેક્ટ્રોન e, અણુ ન્યુક્લી વિવિધ તત્વો) અથવા ક્વોન્ટા કે જેની સાથે લક્ષ્યમાં સમાવિષ્ટ ભારે ન્યુક્લી ઇરેડિયેટ થાય છે. બોમ્બાર્ડિંગ કણોની ઊર્જાના આધારે, પરમાણુ ન્યુક્લિયસ પરંપરાગત રીતે અલગ પડે છેપ્રતિક્રિયાઓ નીચામાં (< 1 МэВ), средних (1-100 МэВ) и высоких (>100 MeV) ઊર્જા. તેઓ હળવા ન્યુક્લી પર જિલ્લાઓને સીમિત કરે છે (સમૂહ સંખ્યા લક્ષ્ય ન્યુક્લી એ< 50), ядрах ср. массы (50 < А < 100) и тяжелых ядрах (А > 100).
પરમાણુપ્રતિક્રિયા જો તેમાં સમાવિષ્ટ બે કણો ન્યુક્લિયસના વ્યાસ (લગભગ 10 -13 સે.મી.) કરતા ઓછા અંતરે આવે છે, એટલે કે, ઇન્ટ્રાન્યુક્લિયર ફોર્સ જે અંતર પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તે અંતરે આવે તો તે થઈ શકે છે. ન્યુક્લિયસના ઘટક ન્યુક્લિઅન્સ વચ્ચે. જો બંને પરમાણુ સહભાગીઓપ્રતિક્રિયાઓ કણો - બોમ્બાર્ડિંગ પાર્ટિકલ અને ટાર્ગેટ ન્યુક્લિયસ બંને - સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ હોવાથી, કણોનો અભિગમ બે સકારાત્મક કણોના પ્રતિકૂળ બળ દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે. ચાર્જ, અને બોમ્બાર્ડિંગ કણ કહેવાતા કાબુ જ જોઈએ. કુલોમ્બ સંભવિત અવરોધ. આ અવરોધની ઊંચાઈ બોમ્બાર્ડિંગ કણના ચાર્જ અને લક્ષ્ય ન્યુક્લિયસના ચાર્જ પર આધારિત છે. મળે છે તે કર્નલો માટેઅણુ બુધ થી. મૂલ્યોઅણુ સંખ્યા , અને ચાર્જ +1 સાથે બોમ્બાર્ડિંગ કણો, અવરોધ ઊંચાઈ લગભગ 10 MeV છે. જો પરમાણુમાંપ્રતિક્રિયાઓ કણો કે જેનો ચાર્જ નથી (ન્યુટ્રોન ), ત્યાં કોઈ કુલોમ્બ સંભવિત અવરોધ અને પરમાણુ નથીપ્રતિક્રિયાઓ થર્મલ ઊર્જા ધરાવતા કણોની ભાગીદારી સાથે થઈ શકે છે (એટલે કે, થર્મલ સ્પંદનોને અનુરૂપ ઊર્જાઅણુ ).
પરમાણુ શક્યતાપ્રતિક્રિયાઓ ઘટના કણો દ્વારા લક્ષ્ય ન્યુક્લિયસ પર બોમ્બમારો કરવાના પરિણામે નહીં, પરંતુ ઘન કણોમાં સ્થિત ન્યુક્લિયસના અત્યંત નજીકના અભિગમને કારણે (એટલે કે, ન્યુક્લિયસના વ્યાસ સાથે તુલનાત્મક અંતર પરનો અભિગમ)મેટ્રિક્સ અથવા સપાટી પરનક્કર (દા.ત. મધ્યવર્તી કેન્દ્રને સંડોવતાડ્યુટેરિયમ ગેસ પરમાણુ , માં ઓગળી જાય છેપેલેડિયમ ); અત્યાર સુધી (1995) આવા પરમાણુના અમલીકરણ પર વિશ્વસનીય ડેટાપ્રતિક્રિયાઓ ("કોલ્ડ થર્મોન્યુક્લિયર ફ્યુઝન") નં.
પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ સામાન્ય રસાયણશાસ્ત્ર જેવા પ્રકૃતિના સમાન સામાન્ય નિયમોને આધીન. પ્રતિક્રિયાઓ (સમૂહના સંરક્ષણનો કાયદોઅને ઊર્જા, ચાર્જનું સંરક્ષણ, વેગ). વધુમાં, પરમાણુ દરમિયાનપ્રતિક્રિયાઓ કેટલાક વિશિષ્ટ કાયદાઓ પણ છે જે રસાયણશાસ્ત્રમાં દેખાતા નથી. પ્રતિક્રિયાઓ, ઉદાહરણ તરીકે, બેરીયોન ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો (બેરીઓન ભારે હોય છેપ્રાથમિક કણો).
પરમાણુ લખોપ્રતિક્રિયાઓ ન્યુક્લી સાથે પ્લુટોનિયમ લક્ષ્યને ઇરેડિયેટ કરતી વખતે પુ ન્યુક્લીના કુ ન્યુક્લીમાં રૂપાંતરણના ઉદાહરણમાં બતાવ્યા પ્રમાણે શક્યતેણી નથી:
આ રેકોર્ડ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે ડાબી અને જમણી બાજુના શુલ્કનો સરવાળો (94 + 10 = 104) અને સરવાળોસમૂહ સંખ્યાઓ (242 + 22 = 259 + 5) એકબીજાના સમાન છે. કારણ કે રાસાયણિક પ્રતીક તત્વ સ્પષ્ટપણે તેની અણુ સંખ્યા (પરમાણુ ચાર્જ) સૂચવે છે, પછી જ્યારે પરમાણુ લખે છેપ્રતિક્રિયાઓ પાર્ટિકલ ચાર્જ મૂલ્યો સામાન્ય રીતે સૂચવવામાં આવતા નથી. વધુ વખત પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ ટૂંકું લખો. હા, પરમાણુરેડિઓન્યુક્લાઇડ રચના પ્રતિક્રિયા 14 C જ્યારે 14 N ન્યુક્લીનું ઇરેડિયેશન થાય છેન્યુટ્રોન નીચે પ્રમાણે લખાયેલ છે: 14 N(n, p) 14 C.
કૌંસમાં પ્રથમ બોમ્બાર્ડિંગ પાર્ટિકલ અથવા ક્વોન્ટમ સૂચવે છે, પછી, અલ્પવિરામ દ્વારા અલગ કરીને, પરિણામી પ્રકાશ કણો અથવા ક્વોન્ટમ. આ રેકોર્ડીંગ પદ્ધતિ અનુસાર, (n, p), (d, p), (n, 2n) અને અન્ય પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ .
જ્યારે સમાન કણો અથડાય છે, ત્યારે પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ અલગ અલગ રીતે જઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એલ્યુમિનિયમ લક્ષ્યને ઇરેડિયેટ કરતી વખતેન્યુટ્રોન નિશાનો લીક થઈ શકે છે. પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ : 27 А1(n,) 28 А1, 27 А1(n, n) 27 А1, 27 А1(n, 2n) 26 А1, 27 А1(n, p) 27 Mg, 27 Al(n,) 24 Na, વગેરે અથડાતા કણોના સંગ્રહને પરમાણુની પ્રવેશ ચેનલ કહેવામાં આવે છેપ્રતિક્રિયાઓ , અને પરમાણુના પરિણામે જન્મેલા કણોપ્રતિક્રિયાઓ , આઉટપુટ ચેનલ બનાવો.
પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ ઊર્જાના પ્રકાશન અને શોષણ સાથે થઈ શકે છે પ્ર. જો આપણે પરમાણુ ઊર્જાને સામાન્ય શબ્દોમાં લખીએપ્રતિક્રિયા A(a, b)B તરીકે, પછી આવા પરમાણુ માટેપ્રતિક્રિયાઓ ઊર્જા સમાન છે: Q = [(M A + M a) - (M b + M b)] x c 2, જ્યાં M એ અણુમાં ભાગ લેતો સમૂહ છેપ્રતિક્રિયાઓ કણો c એ પ્રકાશની ગતિ છે. વ્યવહારમાં, મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરવો વધુ અનુકૂળ છેસામૂહિક ખામી ડેલ્ટા M (જુઓ અણુ ન્યુક્લિયસ ), તો પછી Q ની ગણતરી કરવા માટેની અભિવ્યક્તિનું સ્વરૂપ છે: અને સગવડતાના કારણોસર, તે સામાન્ય રીતે કિલોઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ્સમાં દર્શાવવામાં આવે છે (keV, 1 amu = 931501.59 keV = 1.492443 x 10 -7 kJ).
ઊર્જામાં ફેરફાર જે પરમાણુ સાથે આવે છેપ્રતિક્રિયા , રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન મુક્ત અથવા શોષાયેલી ઊર્જા કરતાં 10 6 ગણી અથવા વધુ હોઈ શકે છે. પ્રતિક્રિયાઓ તેથી, પરમાણુ દરમિયાનપ્રતિક્રિયાઓ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા મધ્યવર્તી કેન્દ્રોના સમૂહમાં ફેરફાર નોંધનીય બને છે: અણુની પહેલાં અને પછીના કણોના જથ્થાના સરવાળોના તફાવત જેટલો ઉર્જા છૂટી કે શોષાય છે.પ્રતિક્રિયાઓ . પરમાણુ વહન કરતી વખતે મોટી માત્રામાં ઊર્જા છોડવાની શક્યતાપ્રતિક્રિયાઓ પરમાણુ હેઠળ આવે છેઊર્જા . પરમાણુમાં ભાગ લેતા કણોની ઊર્જા વચ્ચેના સંબંધોનો અભ્યાસપ્રતિક્રિયાઓ , તેમજ ખૂણાઓ વચ્ચેના સંબંધો કે જેના પર પેદા થયેલા કણો વેરવિખેર થાય છે, તે પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રની એક શાખા બનાવે છે - પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓની ગતિશાસ્ત્ર.
પરમાણુ મિકેનિઝમ્સ પ્રતિક્રિયાઓ .
લક્ષ્ય ન્યુક્લિયસ સાથે ઘટના કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રકૃતિ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોના વ્યક્તિગત ગુણધર્મો અને ઘટના કણોની ઊર્જા પર આધારિત છે. આકસ્મિક કણ ફક્ત તેના માર્ગને બદલીને લક્ષ્ય કોરમાં પ્રવેશી અને બહાર નીકળી શકે છે. આ ઘટના કહેવામાં આવે છે. સ્થિતિસ્થાપક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા (અથવા સ્થિતિસ્થાપક સ્કેટરિંગ). ઉપરોક્ત ઉદાહરણમાં 27 A1 ન્યુક્લીની ભાગીદારી સાથે, તે પરમાણુને અનુરૂપ છેપ્રતિક્રિયા 27 A1(p, p) 27 A1. બોમ્બાર્ડિંગ કણનું ન્યુક્લિઅન, ન્યુક્લિયસમાં પ્રવેશ્યા પછી, ન્યુક્લિયસના ન્યુક્લિયન સાથે અથડાઈ શકે છે. જો આ કિસ્સામાં એક અથવા બંને ન્યુક્લિયનની ઊર્જા ન્યુક્લિયસમાંથી છટકી જવા માટે જરૂરી ઊર્જા કરતાં વધુ હોવાનું બહાર આવે છે, તો તે બંને (અથવા તેમાંથી ઓછામાં ઓછું એક) ન્યુક્લિયસ છોડી દેશે. આ કહેવાતી સીધી પ્રક્રિયા છે. જે સમય દરમિયાન તે થાય છે તે સમયને અનુરૂપ છે જે દરમિયાન બોમ્બાર્ડિંગ કણ લક્ષ્ય ન્યુક્લિયસ દ્વારા કબજે કરેલી જગ્યામાંથી પસાર થાય છે. તે લગભગ 10 -22 સેકન્ડ હોવાનો અંદાજ છે. બોમ્બાર્ડિંગ કણની ઉચ્ચ ઊર્જા પર સીધી પ્રક્રિયા શક્ય છે.
બોમ્બાર્ડિંગ કણની મધ્યમ અને ઓછી ઉર્જા પર, તેની વધારાની ઉર્જા ન્યુક્લિયસના ઘણા ન્યુક્લિઅન્સમાં ફરીથી વહેંચવામાં આવે છે. આ 10 -15 -10 -16 સેકન્ડમાં થાય છે. આ સમય પરમાણુ દરમિયાન રચાયેલા પરમાણુ પ્રણાલીના કહેવાતા સંયોજન ન્યુક્લિયસના જીવનકાળને અનુરૂપ છે.પ્રતિક્રિયાઓ લક્ષ્ય ન્યુક્લિયસ સાથે ઘટના કણોના વિલીનીકરણના પરિણામે. આ સમયગાળા દરમિયાન, ઘટના કણમાંથી કમ્પાઉન્ડ ન્યુક્લિયસ દ્વારા પ્રાપ્ત વધારાની ઊર્જાનું પુનઃવિતરણ કરવામાં આવે છે. તે સંયોજન ન્યુક્લિયસમાં સમાવિષ્ટ એક અથવા અનેક ન્યુક્લિયન્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે. પરિણામે, સંયોજન ન્યુક્લિયસ ઉત્સર્જન કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ડ્યુટેરોન ડી, ટ્રાઇટોન ટી અથવા કણ.
જો ઘટના કણ દ્વારા સંયોજન ન્યુક્લિયસમાં દાખલ કરાયેલ ઊર્જા સંભવિત અવરોધની ઊંચાઈ કરતાં ઓછી હોવાનું બહાર આવે છે કે જે સંયોજન ન્યુક્લિયસમાંથી બહાર નીકળતા પ્રકાશ કણને દૂર કરવું આવશ્યક છે, તો આ કિસ્સામાં સંયોજન ન્યુક્લિયસ એક ક્વોન્ટમ (રેડિએટીવ કેપ્ચર) બહાર કાઢે છે. . સંયોજન ન્યુક્લિયસના સડોના પરિણામે, પ્રમાણમાં ભારે નવું ન્યુક્લિયસ રચાય છે, જે મુખ્ય અને અંદર બંનેમાં સમાપ્ત થઈ શકે છે.ઉત્તેજિત રાજ્ય. પછીના કિસ્સામાં, ઉત્તેજિત ન્યુક્લિયસનું ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં ધીમે ધીમે સંક્રમણ થશે.
ન્યુક્લિયરનો અસરકારક ક્રોસ સેક્શન પ્રતિક્રિયાઓ .
મોટાભાગની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓથી વિપરીત, જેમાં સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક જથ્થામાં લેવામાં આવતા પ્રારંભિક પદાર્થો એકબીજા સાથે સંપૂર્ણ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે, પરમાણુપ્રતિક્રિયા લક્ષ્ય પર પડતા તમામ બોમ્બાર્ડિંગ કણોનો માત્ર એક નાનો અંશ કારણ બને છે. આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે ન્યુક્લિયસ વોલ્યુમના નજીવા ભાગ પર કબજો કરે છેઅણુ , તેથી ન્યુક્લિયસનો સામનો કરતા લક્ષ્યમાંથી પસાર થતા ઘટના કણની સંભાવનાઅણુ ખુબ નાનું. ઘટના કણ અને ન્યુક્લિયસ (જો તેમની પાસે સમાન ચાર્જ હોય તો) વચ્ચેનો કુલોમ્બ સંભવિત અવરોધ પણ પરમાણુને અટકાવે છે.પ્રતિક્રિયાઓ . જથ્થા માટે. પરમાણુ સંભાવનાની લાક્ષણિકતાઓપ્રતિક્રિયાઓ અસરકારક વિભાગની વિભાવનાનો ઉપયોગ કરો a. તે ચોક્કસ અંતિમ અવસ્થામાં બે અથડાતા કણોના સંક્રમણની સંભાવના દર્શાવે છે અને એકમ સમય દીઠ આવા સંક્રમણોની સંખ્યાના ગુણોત્તર અને દિશાના કાટખૂણે એકમ વિસ્તારમાંથી એકમ સમય દીઠ પસાર થતા બોમ્બાર્ડિંગ કણોની સંખ્યાના ગુણોત્તર સમાન છે. તેમની હિલચાલ. અસરકારક ક્રોસ-સેક્શનમાં વિસ્તારનું પરિમાણ હોય છે અને તે ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર સાથે તીવ્રતાના ક્રમમાં તુલનાત્મક હોય છે.અણુ ન્યુક્લી (લગભગ 10 -28 એમ 2). અગાઉ, અસરકારક વિભાગના બિન-સિસ્ટમ એકમનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો - કોઠાર (1 કોઠાર = 10 -28 મીટર 2).
વાસ્તવિક મૂલ્યોવિવિધ પરમાણુ માટેપ્રતિક્રિયાઓ વ્યાપકપણે બદલાય છે (10 -49 થી 10 -22 m2 સુધી). મૂલ્ય બોમ્બાર્ડિંગ કણની પ્રકૃતિ, તેની ઊર્જા અને ખાસ કરીને મોટા પ્રમાણમાં, ઇરેડિયેટેડ ન્યુક્લિયસના ગુણધર્મો પર આધારિત છે. પરમાણુ ઇરેડિયેશનના કિસ્સામાંન્યુટ્રોન વિવિધ ઊર્જા સાથેન્યુટ્રોન એક કહેવાતા અવલોકન કરી શકો છો રેઝોનન્ટ કેપ્ચરન્યુટ્રોન , જે રેઝોનન્ટ ક્રોસ સેક્શન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. રેઝોનન્ટ કેપ્ચર જોવામાં આવે છે જ્યારે ગતિ ઊર્જાન્યુટ્રોન સંયોજન ન્યુક્લિયસની સ્થિર અવસ્થાઓમાંથી એકની ઊર્જાની નજીક છે. બોમ્બાર્ડિંગ કણના રેઝોનન્ટ કેપ્ચરને અનુરૂપ ક્રોસ સેક્શન તીવ્રતાના ઘણા ઓર્ડર્સ દ્વારા નોન-રેઝોનન્ટ ક્રોસ સેક્શનને ઓળંગી શકે છે.
જો બોમ્બાર્ડિંગ કણ પરમાણુ પેદા કરવા સક્ષમ છેપ્રતિક્રિયાઓ અનેક ચેનલો દ્વારા, પછી આપેલ ઇરેડિયેટેડ ન્યુક્લિયસ સાથે થતી વિવિધ પ્રક્રિયાઓના અસરકારક ક્રોસ સેક્શનના સરવાળાને મોટાભાગે કુલ ક્રોસ સેક્શન કહેવામાં આવે છે.
અણુના અસરકારક ક્રોસ વિભાગોપ્રતિક્રિયાઓ વિવિધ કર્નલો માટેઆઇસોટોપ્સ k.-l તત્વો ઘણીવાર એકબીજાથી ખૂબ જ અલગ હોય છે. તેથી, મિશ્રણનો ઉપયોગ કરતી વખતેઆઇસોટોપ્સ પરમાણુ અમલીકરણ માટેપ્રતિક્રિયાઓ દરેક માટે અસરકારક ક્રોસ વિભાગો ધ્યાનમાં લેવા જરૂરી છેન્યુક્લાઇડ મિશ્રણમાં તેના વ્યાપને ધ્યાનમાં લેતાઆઇસોટોપ્સ
પરમાણુ આઉટપુટ
પ્રતિક્રિયાઓ
પરમાણુ પ્રતિક્રિયા ઉપજ - સંખ્યા ગુણોત્તરપરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓની ક્રિયાઓ લક્ષ્યના એકમ વિસ્તાર (1 સેમી 2) દીઠ ઘટતા કણોની સંખ્યા સામાન્ય રીતે 10 -6 -10 -3 થી વધુ હોતી નથી. પાતળા લક્ષ્યો માટે (સરળ રીતે, લક્ષ્યને પાતળું કહી શકાય જો, તેમાંથી પસાર થતી વખતે, બોમ્બાર્ડિંગ કણોનો પ્રવાહ નોંધપાત્ર રીતે નબળો પડતો નથી), પરમાણુ ઉપજપ્રતિક્રિયાઓ લક્ષ્ય સપાટીના 1 સેમી 2 પર પડતા કણોની સંખ્યા, લક્ષ્યના 1 સેમી 2 માં સમાવિષ્ટ ન્યુક્લીની સંખ્યા, તેમજ પરમાણુના અસરકારક ક્રોસ સેક્શનના મૂલ્યના પ્રમાણસર છે.પ્રતિક્રિયાઓ . પરમાણુ રિએક્ટર તરીકે ઘટના કણોના આવા શક્તિશાળી સ્ત્રોતનો ઉપયોગ કરતી વખતે પણ, સામાન્ય રીતે પરમાણુ હાથ ધરતી વખતે 1 કલાકની અંદર મેળવવાનું શક્ય છે.ન્યુટ્રોનના પ્રભાવ હેઠળ પ્રતિક્રિયાઓ થોડા મિલિગ્રામ કરતાં વધુ નહીંઅણુ નવા કર્નલો સમાવે છે. સામાન્ય રીતે એક અથવા બીજા પરમાણુમાં મેળવેલ પદાર્થનો સમૂહપ્રતિક્રિયાઓ , નોંધપાત્ર રીતે ઓછું.
બોમ્બિંગ કણો.
પરમાણુ અમલ કરવા માટેપ્રતિક્રિયાઓ ન્યુટ્રોન n, પ્રોટોનનો ઉપયોગ કરે છે p, ડ્યુટરોન્સ ડી, ટ્રાઇટોન ટી, કણો, ભારેઆયનો (12 C, 22 Ne, 40 Ar, વગેરે),ઇલેક્ટ્રોન e અને ક્વોન્ટા. સ્ત્રોતોન્યુટ્રોન (જુઓ ન્યુટ્રોન સ્ત્રોતો) પરમાણુ દરમિયાનપ્રતિક્રિયાઓ સર્વ કરો: મેટલ બી અને યોગ્ય ઉત્સર્જકનું મિશ્રણ, ઉદાહરણ તરીકે. 226 Ra (કહેવાતા ampoule સ્ત્રોત), ન્યુટ્રોન જનરેટર, પરમાણુ રિએક્ટર. કારણ કે મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં પરમાણુન્યુટ્રોન માટે પ્રતિક્રિયાઓ વધુ હોય છે ઓછી ઉર્જા સાથે (થર્મલન્યુટ્રોન ), પછી પ્રવાહને દિશામાન કરતા પહેલાન્યુટ્રોન લક્ષ્ય પર, તેઓ સામાન્ય રીતે ઉપયોગ કરીને ધીમું કરવામાં આવે છેપેરાફિન, ગ્રેફાઇટ અને અન્ય સામગ્રી. ધીમા કિસ્સામાંન્યુટ્રોન પાયાની. લગભગ તમામ ન્યુક્લી માટે પ્રક્રિયા - રેડિયેશન કેપ્ચર - પરમાણુપ્રતિક્રિયા ટાઈપ કરો કારણ કે ન્યુક્લિયસનો કુલોમ્બ બેરિયર એસ્કેપ થતા અટકાવે છેપ્રોટોન અને કણો. પ્રભાવ હેઠળન્યુટ્રોન ફિશન સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ .
જ્યારે બોમ્બાર્ડિંગ કણો તરીકે ઉપયોગ થાય છેપ્રોટોન , ડ્યુટરોન્સ, વગેરે, હકારાત્મક ચાર્જ વહન કરતા પ્રવાહ, બોમ્બાર્ડિંગ કણને વિવિધ એક્સિલરેટર્સનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ ઊર્જા (દસ MeV થી સેંકડો GeV સુધી) માટે ઝડપી કરવામાં આવે છે. આ જરૂરી છે જેથી ચાર્જ થયેલ કણ કુલોમ્બ સંભવિત અવરોધને દૂર કરી શકે અને ઇરેડિયેટેડ ન્યુક્લિયસમાં પ્રવેશી શકે. જ્યારે સકારાત્મક ચાર્જ કણો સાથે લક્ષ્યોને ઇરેડિયેટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે મહત્તમ. પરમાણુ આઉટપુટપ્રતિક્રિયાઓ ડ્યુટરોન્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે બંધનકર્તા ઊર્જાપ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન ડ્યુટેરોનમાં પ્રમાણમાં નાનું છે, અને તે મુજબ, વચ્ચેનું અંતરપ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન .
જ્યારે ડ્યુટરોનનો ઉપયોગ બોમ્બાર્ડિંગ કણો તરીકે થાય છે, ત્યારે માત્ર એક ન્યુક્લિયોન ઘણીવાર ઇરેડિયેટેડ ન્યુક્લિયસમાં પ્રવેશ કરે છે -પ્રોટોન અથવા ન્યુટ્રોન , ડ્યુટેરોન ન્યુક્લિયસનું બીજું ન્યુક્લિઅન વધુ ઉડે છે, સામાન્ય રીતે ઘટના ડ્યુટેરોન જેવી જ દિશામાં. અણુનું સંચાલન કરતી વખતે ઉચ્ચ અસરકારક ક્રોસ વિભાગો પ્રાપ્ત કરી શકાય છેપ્રતિક્રિયાઓ ઘટના કણો (1-10 MeV) ની પ્રમાણમાં ઓછી ઉર્જા પર ડ્યુટરોન અને પ્રકાશ ન્યુક્લી વચ્ચે. તેથી પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ ડ્યુટેરોન્સની ભાગીદારીથી માત્ર એક્સિલરેટર પર એક્સિલરેટેડ ડ્યુટરોન્સનો ઉપયોગ કરીને જ નહીં, પરંતુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા ન્યુક્લીના મિશ્રણને લગભગ 10 7 K તાપમાને ગરમ કરીને પણ કરી શકાય છે. આવા પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ થર્મોન્યુક્લિયર કહેવાય છે. કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, તેઓ ફક્ત તારાઓના આંતરિક ભાગમાં જ જોવા મળે છે. પૃથ્વી પર થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ સામેલ છેડ્યુટેરિયમ, ડ્યુટેરિયમ અને ટ્રીટિયમ, ડ્યુટેરિયમ અને લિથિયમ વગેરે સાથે હાથ ધરવામાં આવે છેવિસ્ફોટો થર્મોન્યુક્લિયર (હાઈડ્રોજન) બોમ્બ.
કણો માટે, ભારે ન્યુક્લી માટે કુલોમ્બ અવરોધ ~25 MeV સુધી પહોંચે છે. સમાન સંભવિત પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ અને ન્યુક્લિયર પ્રોડક્ટ્સપ્રતિક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે કિરણોત્સર્ગી, પરમાણુ માટેપ્રતિક્રિયાઓ - સામાન્ય રીતે સ્થિર કર્નલો.
નવા સુપર હેવી રસાયણોના સંશ્લેષણ માટે. તત્વો મહત્વપૂર્ણ પરમાણુ છેપ્રતિક્રિયાઓ , પ્રવેગકમાં પ્રવેગિત ભારે કણોની ભાગીદારી સાથે થાય છેઆયનો (22 Ne, 40 Ar, વગેરે). ઉદાહરણ તરીકે, પરમાણુ પરપ્રતિક્રિયાઓ m.b સંશ્લેષણ હાથ ધરવામાંફર્મિયા ભારે આયનો સાથે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ માટે લાક્ષણિક મોટી સંખ્યાઆઉટપુટ ચેનલો. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે 232 મી ન્યુક્લી પર બોમ્બમારોઆયનો 40 Ar Ca, Ar, S, Si, Mg, Ne ન્યુક્લીનું ઉત્પાદન કરે છે.
પરમાણુ અમલ કરવા માટેપ્રતિક્રિયાઓ ક્વોન્ટાના પ્રભાવ હેઠળ, ઉચ્ચ-ઊર્જા ક્વોન્ટા (દસ MeV) યોગ્ય છે. ઓછી ઉર્જાવાળા ક્વોન્ટા મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાંથી માત્ર સ્થિતિસ્થાપક સ્કેટરિંગ અનુભવે છે. ઘટના ક્વોન્ટાના પ્રભાવ હેઠળ વહેતું અણુપ્રતિક્રિયાઓ ફોટોન્યુક્લિયર કહેવાય છે, આ પ્રતિક્રિયાઓ 10 30 મીટર 2 સુધી પહોંચે છે.
જોકેઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લી, પેનિટ્રેશનના ચાર્જની વિરુદ્ધ ચાર્જ હોય છેઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસમાં માત્ર એવા કિસ્સાઓમાં જ શક્ય છે કે જ્યાં ન્યુક્લીનો ઉપયોગ કરીને ઇરેડિયેટ થાય છેઇલેક્ટ્રોન , જેની ઊર્જા દસ MeV કરતાં વધી જાય છે. આવા મેળવવા માટેઇલેક્ટ્રોન બીટાટ્રોન અને અન્ય પ્રવેગકનો ઉપયોગ થાય છે.
પરમાણુ સંશોધનપ્રતિક્રિયાઓ ન્યુક્લીની આંતરિક રચના વિશે વિવિધ માહિતી પ્રદાન કરો. પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ જેમાં ન્યુટ્રોન સામેલ છે પરમાણુ રિએક્ટરમાં મોટી માત્રામાં ઊર્જા મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. પરમાણુના પરિણામેન્યુટ્રોન દ્વારા સંચાલિત વિભાજન પ્રતિક્રિયાઓ મોટી સંખ્યામાં વિવિધરેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ , જેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, ખાસ કરીને માંરસાયણશાસ્ત્ર જેવું આઇસોટોપ ટ્રેસર્સ. કેટલાક કિસ્સાઓમાં પરમાણુપ્રતિક્રિયાઓ તમને પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છેલેબલ થયેલ સંયોજનો. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ આધાર છે સક્રિયકરણ વિશ્લેષણ. પરમાણુનો ઉપયોગપ્રતિક્રિયાઓ કૃત્રિમ રસાયણોનું સંશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવ્યું છે. તત્વો (ટેકનેટિયમ, પ્રોમેથિયમ, ટ્રાન્સયુરાનિક તત્વો, transactinoids).
યુરેનિયમ ન્યુક્લીના વિભાજનની શોધનો ઇતિહાસ
યુરેનિયમ ન્યુક્લીનું વિભાજન 1938 માં જર્મન વૈજ્ઞાનિકો ઓ. હેન અને એફ. સ્ટ્રાસમેન દ્વારા શોધાયું હતું. તેઓ એ સ્થાપિત કરવામાં વ્યવસ્થાપિત થયા કે જ્યારે યુરેનિયમ ન્યુક્લી પર ન્યુટ્રોનથી બોમ્બમારો કરવામાં આવે છે, ત્યારે સામયિક કોષ્ટકના મધ્ય ભાગના તત્વો રચાય છે: બેરીયમ, ક્રિપ્ટોન, વગેરે. આ હકીકતનું સાચું અર્થઘટન ઑસ્ટ્રિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી એલ. મિટનર દ્વારા આપવામાં આવ્યું હતું અને અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ. ફ્રિશ. તેઓએ યુરેનિયમ ન્યુક્લીના સડો દ્વારા આ તત્વોના દેખાવને સમજાવ્યું જેણે ન્યુટ્રોનને લગભગ બે સમાન ભાગોમાં કબજે કર્યું. આ ઘટનાને અણુ વિભાજન કહેવામાં આવે છે, અને પરિણામી મધ્યવર્તી કેન્દ્રને વિભાજન ટુકડાઓ કહેવામાં આવે છે.ન્યુક્લિયસનું ટીપું મોડેલ
આ વિચ્છેદન પ્રતિક્રિયા ન્યુક્લિયસના ટીપું મોડેલના આધારે સમજાવી શકાય છે. આ મોડેલમાં, કોરને ઇલેક્ટ્રીકલી ચાર્જ્ડ ઇન્કમ્પ્રેસીબલ પ્રવાહીના ડ્રોપ તરીકે ગણવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયસના તમામ ન્યુક્લિઅન્સ વચ્ચે કાર્ય કરતા પરમાણુ દળો ઉપરાંત, પ્રોટોન વધારાના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક વિકારનો અનુભવ કરે છે, જેના પરિણામે તેઓ ન્યુક્લિયસની પરિઘ પર સ્થિત છે. ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં, ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક પ્રતિકૂળ દળોને વળતર આપવામાં આવે છે, તેથી ન્યુક્લિયસ ગોળાકાર આકાર ધરાવે છે (ફિગ. 1).ચોખા. 1
ન્યુક્લિયસ ન્યુટ્રોન મેળવે પછી, મધ્યવર્તી ન્યુક્લિયસ રચાય છે, જે ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં હોય છે. આ કિસ્સામાં, ન્યુટ્રોન ઉર્જા તમામ ન્યુક્લિઅન્સમાં સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે, અને મધ્યવર્તી ન્યુક્લિયસ પોતે વિકૃત થાય છે અને વાઇબ્રેટ થવાનું શરૂ કરે છે. જો ઉત્તેજના ઓછી હોય, તો ન્યુક્લિયસ (ફિગ. 1, બી), ઉત્સર્જન કરીને પોતાને વધારાની ઊર્જામાંથી મુક્ત કરે છે.
?
-ક્વોન્ટમ અથવા ન્યુટ્રોન, સ્થિર સ્થિતિમાં પરત આવે છે. જો ઉત્તેજના ઉર્જા પર્યાપ્ત રીતે વધારે હોય, તો સ્પંદનો દરમિયાન કોરનું વિકૃતિ એટલું મોટું હોઈ શકે છે કે તેમાં કમર રચાય છે (ફિગ. 1, c), જે પ્રવાહીના દ્વિભાજિત ટીપાના બે ભાગો વચ્ચેની કમરની સમાન છે. સાંકડી કમરમાં અભિનય કરતા પરમાણુ દળો હવે ન્યુક્લિયસના ભાગોના વિકારોના નોંધપાત્ર કુલોમ્બ બળનો સામનો કરી શકતા નથી. કમર તૂટી જાય છે, અને કોર બે "ટુકડાઓ" (ફિગ. 1, ડી) માં તૂટી જાય છે, જે વિરુદ્ધ દિશામાં ઉડી જાય છે.
હાલમાં, લગભગ 90 થી 145 ની સામૂહિક સંખ્યાઓ સાથે લગભગ 100 વિવિધ આઇસોટોપ્સ જાણીતા છે, જે આ ન્યુક્લિયસના વિભાજનના પરિણામે બને છે. બે લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયાઓઆ ન્યુક્લિયસના વિભાગોનું સ્વરૂપ છે:
.
નોંધ કરો કે ન્યુટ્રોન દ્વારા શરૂ કરાયેલ પરમાણુ વિભાજન નવા ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે જે અન્ય ન્યુક્લીઓમાં વિભાજન પ્રતિક્રિયાઓનું કારણ બની શકે છે. યુરેનિયમ-235 ન્યુક્લીના વિચ્છેદન ઉત્પાદનો બેરિયમ, ઝેનોન, સ્ટ્રોન્ટીયમ, રૂબિડિયમ, વગેરેના અન્ય આઇસોટોપ્સ પણ હોઈ શકે છે.
જ્યારે ભારે અણુઓ () ના ન્યુક્લિયસનું વિભાજન થાય છે, ત્યારે ખૂબ મોટી ઉર્જા બહાર આવે છે - દરેક ન્યુક્લિયસના વિખંડન દરમિયાન લગભગ 200 MeV. આ ઉર્જાનો લગભગ 80% ભાગ ટુકડાઓની ગતિ ઊર્જા તરીકે મુક્ત થાય છે; બાકીના 20% ટુકડાઓમાંથી કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગની ઊર્જા અને પ્રોમ્પ્ટ ન્યુટ્રોનની ગતિ ઊર્જામાંથી આવે છે.
ન્યુક્લિયસમાં ન્યુક્લિઅન્સની ચોક્કસ બંધનકર્તા ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને પરમાણુ વિભાજન દરમિયાન પ્રકાશિત ઊર્જાનો અંદાજ બનાવી શકાય છે. સામૂહિક સંખ્યા સાથે ન્યુક્લીઓમાં ન્યુક્લિઅન્સની ચોક્કસ બંધનકર્તા ઊર્જા એ? 240 એ 7.6 MeV/ન્યુક્લિયનના ક્રમમાં છે, જ્યારે સમૂહ સંખ્યા સાથે ન્યુક્લીઓમાં એ= 90 - 145 ચોક્કસ ઊર્જા આશરે 8.5 MeV/ન્યુક્લિયન છે. પરિણામે, યુરેનિયમ ન્યુક્લિયસનું વિભાજન 0.9 MeV/ન્યુક્લિયોન અથવા લગભગ 210 MeV પ્રતિ યુરેનિયમ અણુના ક્રમની ઊર્જા મુક્ત કરે છે. 1 ગ્રામ યુરેનિયમમાં સમાયેલ તમામ ન્યુક્લીનું સંપૂર્ણ વિભાજન 3 ટન કોલસો અથવા 2.5 ટન તેલના દહન જેટલી જ ઊર્જા છોડે છે.
પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયા
ન્યુક્લિયર ચેઇન રિએક્શન - સિંગલનો ક્રમપરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ , જેમાંથી દરેક એક કણને કારણે થાય છે જે અનુક્રમના પાછલા પગલા પર પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન તરીકે દેખાયા હતા. પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયાનું ઉદાહરણ સાંકળ પ્રતિક્રિયા છેપરમાણુ વિભાજન ભારે તત્વો, જેમાં વિભાજનની ઘટનાઓની મુખ્ય સંખ્યા શરૂ થાય છેન્યુટ્રોન , અગાઉની પેઢીમાં પરમાણુ વિભાજનમાંથી મેળવેલ.
જ્યારે યુરેનિયમ-235 ન્યુક્લિયસ વિભાજન, જે ન્યુટ્રોન સાથે અથડામણને કારણે થાય છે, ત્યારે 2 અથવા 3 ન્યુટ્રોન મુક્ત થાય છે. સાનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં, આ ન્યુટ્રોન અન્ય યુરેનિયમ ન્યુક્લીને અથડાવી શકે છે અને તેમના વિભાજનનું કારણ બને છે. આ તબક્કે, 4 થી 9 ન્યુટ્રોન દેખાશે, જે યુરેનિયમ ન્યુક્લી વગેરેના નવા ક્ષીણ થવા માટે સક્ષમ હશે. આવી હિમપ્રપાત જેવી પ્રક્રિયાને સાંકળ પ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે. યુરેનિયમ ન્યુક્લીના વિભાજનની સાંકળ પ્રતિક્રિયાના વિકાસનો આકૃતિ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યો છે. 3.ચોખા. 3
યુરેનિયમ પ્રકૃતિમાં બે આઇસોટોપ્સના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે: (99.3%) અને (0.7%). જ્યારે ન્યુટ્રોન દ્વારા બોમ્બમારો કરવામાં આવે છે, ત્યારે બંને આઇસોટોપના ન્યુક્લી બે ટુકડાઓમાં વિભાજિત થઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, વિભાજન પ્રતિક્રિયા ધીમા (થર્મલ) ન્યુટ્રોન સાથે સૌથી વધુ તીવ્રતાથી થાય છે, જ્યારે ન્યુક્લી 1 MeV ની ઉર્જા સાથે ઝડપી ન્યુટ્રોન સાથે જ વિભાજન પ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશ કરે છે. નહિંતર, રચના કરેલ ન્યુક્લીની ઉત્તેજના ઊર્જા
વિભાજન માટે અપૂરતું હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અને પછી વિભાજનને બદલે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
.
યુરેનિયમ આઇસોટોપ ?
-કિરણોત્સર્ગી, અર્ધ જીવન 23 મિનિટ. નેપ્ચ્યુનિયમ આઇસોટોપ પણ કિરણોત્સર્ગી છે, જેનું અર્ધ જીવન લગભગ 2 દિવસ છે.
.
પ્લુટોનિયમ આઇસોટોપ પ્રમાણમાં સ્થિર છે, જેનું અર્ધ જીવન 24,000 વર્ષ છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ મિલકતપ્લુટોનિયમ એ છે કે તે ન્યુટ્રોનના પ્રભાવ હેઠળ તે જ રીતે વિભાજન કરે છે. તેથી, સહાયથી સાંકળ પ્રતિક્રિયા કરી શકાય છે.
ઉપર ચર્ચા કરેલ યોજના સાંકળ પ્રતિક્રિયાએક આદર્શ કેસ રજૂ કરે છે. વાસ્તવિક પરિસ્થિતિઓમાં, વિભાજન દરમિયાન ઉત્પાદિત તમામ ન્યુટ્રોન અન્ય ન્યુક્લીના વિભાજનમાં ભાગ લેતા નથી. તેમાંના કેટલાક વિદેશી અણુઓના બિન-વિચ્છેદક ન્યુક્લી દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે, અન્ય યુરેનિયમ (ન્યુટ્રોન લિકેજ) માંથી ઉડી જાય છે.
તેથી, ભારે ન્યુક્લીના વિભાજનની સાંકળ પ્રતિક્રિયા હંમેશા થતી નથી અને યુરેનિયમના કોઈપણ સમૂહ માટે પણ નથી.
ન્યુટ્રોન ગુણાકાર પરિબળ
સાંકળ પ્રતિક્રિયાના વિકાસને કહેવાતા ન્યુટ્રોન ગુણાકાર પરિબળ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે પ્રતિ, જે સંખ્યાના ગુણોત્તર દ્વારા માપવામાં આવે છે એન i ન્યુટ્રોન જે સંખ્યાને પ્રતિક્રિયાના એક તબક્કે પદાર્થના ન્યુક્લીનું વિભાજન કરે છે એન i-1 ન્યુટ્રોન કે જે પ્રતિક્રિયાના પાછલા તબક્કે વિભાજનનું કારણ બને છે:.
ગુણાકાર ગુણાંક સંખ્યાબંધ પરિબળો પર આધાર રાખે છે, ખાસ કરીને અખંડિત પદાર્થની પ્રકૃતિ અને જથ્થા પર, અને તે કબજે કરેલા વોલ્યુમના ભૌમિતિક આકાર પર. આપેલ પદાર્થની સમાન રકમના જુદા જુદા અર્થો છે પ્રતિ. પ્રતિમહત્તમ જો પદાર્થનો ગોળાકાર આકાર હોય, કારણ કે આ કિસ્સામાં સપાટી દ્વારા પ્રોમ્પ્ટ ન્યુટ્રોનનું નુકસાન ન્યૂનતમ હશે.
વિખંડન સામગ્રીનો સમૂહ જેમાં સાંકળ પ્રતિક્રિયા ગુણાકાર પરિબળ સાથે થાય છે પ્રતિ= 1 ને ક્રિટિકલ માસ કહેવાય છે. યુરેનિયમના નાના ટુકડાઓમાં, મોટાભાગના ન્યુટ્રોન કોઈપણ ન્યુક્લિયસને અથડાયા વિના બહાર ઉડી જાય છે.
નિર્ણાયક સમૂહનું મૂલ્ય ભૌતિક સિસ્ટમની ભૂમિતિ, તેની રચના અને બાહ્ય વાતાવરણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. તેથી, શુદ્ધ યુરેનિયમના બોલ માટે, નિર્ણાયક સમૂહ 47 કિગ્રા (17 સે.મી.ના વ્યાસ સાથેનો બોલ) છે. કહેવાતા ન્યુટ્રોન મોડરેટરનો ઉપયોગ કરીને યુરેનિયમના નિર્ણાયક સમૂહને ઘણી વખત ઘટાડી શકાય છે. હકીકત એ છે કે યુરેનિયમ ન્યુક્લીના સડો દરમિયાન ઉત્પાદિત ન્યુટ્રોનની ઝડપ ખૂબ ઊંચી હોય છે, અને યુરેનિયમ-235 ન્યુક્લી દ્વારા ધીમા ન્યુટ્રોનને પકડવાની સંભાવના ઝડપી લોકો કરતા સેંકડો ગણી વધારે છે. શ્રેષ્ઠ ન્યુટ્રોન મોડરેટર ભારે પાણી D 2 O છે. જ્યારે ન્યુટ્રોન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે સામાન્ય પાણી પોતે ભારે પાણીમાં ફેરવાય છે.
ગ્રેફાઇટ, જેના ન્યુક્લિયસ ન્યુટ્રોનને શોષતા નથી, તે પણ એક સારો મધ્યસ્થી છે. ડ્યુટેરિયમ અથવા કાર્બન ન્યુક્લી સાથે સ્થિતિસ્થાપક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન, ન્યુટ્રોન થર્મલ ઝડપે ધીમું થાય છે.
ન્યુટ્રોન મોડરેટર્સ અને ખાસ બેરિલિયમ શેલનો ઉપયોગ, જે ન્યુટ્રોનને પ્રતિબિંબિત કરે છે, તે જટિલ માસને 250 ગ્રામ સુધી ઘટાડવાનું શક્ય બનાવે છે.
ગુણાકાર દરે પ્રતિ= 1 વિભાજન ન્યુક્લીની સંખ્યા સતત સ્તરે જાળવવામાં આવે છે. આ મોડ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં આપવામાં આવે છે.
જો અણુ બળતણનું દળ નિર્ણાયક દળ કરતાં ઓછું હોય, તો ગુણાકાર પરિબળ પ્રતિ < 1; каждое новое поколение вызывает все меньшее и меньшее число делений, и реакция без внешнего источника нейтронов быстро затухает.
જો અણુ બળતણનું દળ નિર્ણાયક દળ કરતા વધારે હોય, તો ગુણાકાર પરિબળ પ્રતિ> 1 અને ન્યુટ્રોનની દરેક નવી પેઢી દરેક વસ્તુનું કારણ બને છે મોટી સંખ્યાવિભાગો સાંકળ પ્રતિક્રિયા હિમપ્રપાતની જેમ વધે છે અને તે વિસ્ફોટનું પાત્ર ધરાવે છે, તેની સાથે ઊર્જાનું વિશાળ પ્રકાશન અને આસપાસના તાપમાનમાં કેટલાક મિલિયન ડિગ્રીનો વધારો થાય છે. જ્યારે અણુ બોમ્બ વિસ્ફોટ થાય છે ત્યારે આ પ્રકારની સાંકળ પ્રતિક્રિયા થાય છે.
ન્યુક્લિયર રિએક્ટર
પરમાણુ રિએક્ટર એ એક ઉપકરણ છે જેમાં નિયંત્રિત થાય છેપરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયા , ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે. પ્રથમ પરમાણુ રિએક્ટર ડિસેમ્બર 1942 માં યુએસએમાં ઇ.ના નેતૃત્વ હેઠળ બનાવવામાં આવ્યું હતું.ફર્મી . યુરોપમાં, પ્રથમ પરમાણુ રિએક્ટર ડિસેમ્બર 1946 માં મોસ્કોમાં આઇ.વી.ના નેતૃત્વ હેઠળ શરૂ કરવામાં આવ્યું હતું.કુર્ચોટોવા . 1978 સુધીમાં, વિશ્વમાં લગભગ એક હજાર પરમાણુ રિએક્ટર કાર્યરત હતા. વિવિધ પ્રકારો. કોઈપણ પરમાણુ રિએક્ટરના ઘટકો છે:કોર સાથે પરમાણુ બળતણ , સામાન્ય રીતે ન્યુટ્રોન પરાવર્તક દ્વારા ઘેરાયેલો,શીતક , ચેઇન રિએક્શન કંટ્રોલ સિસ્ટમ, રેડિયેશન પ્રોટેક્શન, રિમોટ કંટ્રોલ સિસ્ટમ. પરમાણુ રિએક્ટરની મુખ્ય લાક્ષણિકતા તેની શક્તિ છે. 1 પર પાવર મેથસાંકળ પ્રતિક્રિયાને અનુરૂપ છે જેમાં 1 માં વિભાજનની 3 10 16 ક્રિયાઓ થાય છે સેકન્ડ
પરમાણુ રિએક્ટરના મૂળ ભાગમાં પરમાણુ બળતણ હોય છે, પરમાણુ વિભાજનની સાંકળ પ્રતિક્રિયા થાય છે અને ઊર્જા મુક્ત થાય છે. રાજ્ય ન્યુક્લિયર રિએક્ટર અસરકારક ગુણાંક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે કેફન્યુટ્રોન ગુણાકાર અથવા પ્રતિક્રિયાશીલતા r:
R = (K? - 1)/K eff. (1)
જો પ્રતિ ef > 1, પછી સાંકળ પ્રતિક્રિયા સમય જતાં વધે છે, પરમાણુ રિએક્ટર સુપરક્રિટિકલ સ્થિતિમાં છે અને તેની પ્રતિક્રિયાશીલતા આર. > 0; જો પ્રતિ ef < 1 , પછી પ્રતિક્રિયા મરી જાય છે, રિએક્ટર સબક્રિટિકલ છે, આર< 0; при પ્રતિ ? = 1, r = 0, રિએક્ટર ગંભીર સ્થિતિમાં છે, સ્થિર પ્રક્રિયા ચાલી રહી છે અને સમય જતાં વિભાજનની સંખ્યા સ્થિર છે. પરમાણુ રિએક્ટર શરૂ કરતી વખતે સાંકળ પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા માટે, સામાન્ય રીતે કોરમાં ન્યુટ્રોન સ્ત્રોત (રા અને બીનું મિશ્રણ, 252 સીએફ) દાખલ કરવામાં આવે છે. વગેરે), જો કે આ જરૂરી નથી, કારણ કે ન્યુક્લીનું સ્વયંસ્ફુરિત વિભાજનયુરેનિયમ અને કોસ્મિક કિરણો ખાતે સાંકળ પ્રતિક્રિયાના વિકાસ માટે પ્રારંભિક ન્યુટ્રોનની પૂરતી સંખ્યા પૂરી પાડે છે પ્રતિ ef > 1.
મોટા ભાગના પરમાણુ રિએક્ટર 235 U નો ઉપયોગ ફિસિલ પદાર્થ તરીકે કરે છે. . જો કોર, પરમાણુ બળતણ સિવાય (કુદરતી અથવા સમૃદ્ધયુરેનસ), ન્યુટ્રોન મોડરેટર ધરાવે છે (ગ્રેફાઇટ, પાણી અને પ્રકાશ ન્યુક્લી ધરાવતા અન્ય પદાર્થો, જુઓન્યુટ્રોન મધ્યસ્થતા ), પછી વિભાગોનો મુખ્ય ભાગ પ્રભાવ હેઠળ થાય છેથર્મલ ન્યુટ્રોન (થર્મલ રિએક્ટર ). થર્મલ ન્યુટ્રોન ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં કુદરતી ગેસનો ઉપયોગ કરી શકાય છેયુરેનસ , સમૃદ્ધ નથી 235યુ (આ પ્રથમ પરમાણુ રિએક્ટર હતા). જો કોરમાં કોઈ મધ્યસ્થ ન હોય, તો મોટા ભાગનું વિભાજન x n > 10 ઊર્જા સાથેના ઝડપી ન્યુટ્રોનને કારણે થાય છે. kev(ઝડપી રિએક્ટર ). 1-1000 ની ઊર્જા સાથે મધ્યવર્તી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર પણ શક્ય છે ev
ડિઝાઇન દ્વારા, પરમાણુ રિએક્ટરને વિભાજિત કરવામાં આવે છે વિજાતીય રિએક્ટર , જેમાં પરમાણુ બળતણને બ્લોકના રૂપમાં મુખ્ય ભાગમાં અલગ રીતે વિતરિત કરવામાં આવે છે, જેની વચ્ચે ન્યુટ્રોન મોડરેટર હોય છે, અનેસજાતીય રિએક્ટર , જેમાં પરમાણુ બળતણ અને મધ્યસ્થી એક સમાન મિશ્રણ છે (સોલ્યુશન અથવા સસ્પેન્શન). વિજાતીય પરમાણુ રિએક્ટરમાં પરમાણુ બળતણવાળા બ્લોક્સ કહેવામાં આવે છેબળતણ તત્વો (ઇંધણ સળિયા) નિયમિત જાળી બનાવે છે; બળતણ સળિયા દીઠ વોલ્યુમને સેલ કહેવામાં આવે છે. તેમના ઉપયોગની પ્રકૃતિના આધારે, પરમાણુ રિએક્ટરને પાવર રિએક્ટરમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે અનેસંશોધન રિએક્ટર . ઘણીવાર એક પરમાણુ રિએક્ટર અનેક કાર્યો કરે છે .
જટિલતાની પરિસ્થિતિઓમાં, ન્યુક્લિયર રિએક્ટરનું સ્વરૂપ છે:
પ્રતિ ef = કે ? ? પી = 1, (1)
જ્યાં 1 - P એ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરના કોરમાંથી ન્યુટ્રોન રીલીઝ (લિકેજ) ની સંભાવના છે, પ્રતિ ? - અનંત મોટા કોરમાં ન્યુટ્રોન ગુણાકાર પરિબળ, કહેવાતા "ચાર પરિબળ સૂત્ર" દ્વારા થર્મલ ન્યુક્લિયર રિએક્ટર માટે નિર્ધારિત:
પ્રતિ? =નેજુ. (2)
અહીં n એ 235 U ન્યુક્લિયસના વિભાજન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા ગૌણ (ઝડપી) ન્યુટ્રોનની સરેરાશ સંખ્યા છે. થર્મલ ન્યુટ્રોન, e ઝડપી ન્યુટ્રોન માટે ગુણાકારનું પરિબળ છે (ન્યુક્લીના વિભાજનને કારણે ન્યુટ્રોનની સંખ્યામાં વધારો, મુખ્યત્વે ન્યુક્લી 238યુ , ઝડપી ન્યુટ્રોન); j એ સંભાવના છે કે ન્યુક્લિયસ 238 દ્વારા ન્યુટ્રોનને પકડવામાં આવશે નહીંયુ મંદીની પ્રક્રિયા દરમિયાન, u એ સંભાવના છે કે થર્મલ ન્યુટ્રોન વિભાજનનું કારણ બનશે. મૂલ્ય h = n/(l + a) નો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે, જ્યાં a એ રેડિયેશન કેપ્ચર ક્રોસ સેક્શન s p અને ફિશન ક્રોસ સેક્શન s d નો ગુણોત્તર છે.
સ્થિતિ (1) ન્યુક્લિયર રિએક્ટરનું કદ નક્કી કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કુદરતી યુરેનિયમથી બનેલા પરમાણુ રિએક્ટર માટે અને ગ્રેફાઇટ એન = 2.4. e » 1.03, eju » 0.44, ક્યાંથી પ્રતિ? =1.08. આનો અર્થ એ છે કે માટે પ્રતિ ? > 1 જરૂરી પી<0,93, что соответствует (как показывает теория Ядерного реактора) размерам активной зоны Ядерный реактор ~ 5-10 mઆધુનિક પરમાણુ પાવર રિએક્ટરનું પ્રમાણ સેંકડો સુધી પહોંચે છે m 3 અને તે મુખ્યત્વે ગરમી દૂર કરવાની ક્ષમતાઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને નિર્ણાયક પરિસ્થિતિઓ દ્વારા નહીં. નિર્ણાયક સ્થિતિમાં ન્યુક્લિયર રિએક્ટરના સક્રિય ક્ષેત્રના જથ્થાને પરમાણુ રિએક્ટરનું નિર્ણાયક વોલ્યુમ કહેવામાં આવે છે, અને વિભાજન સામગ્રીના સમૂહને નિર્ણાયક સમૂહ કહેવામાં આવે છે. પાણીમાં શુદ્ધ ફિસિલ આઇસોટોપ્સના ક્ષારના દ્રાવણના સ્વરૂપમાં બળતણ સાથેના પરમાણુ રિએક્ટર અને પાણીના ન્યુટ્રોન રિફ્લેક્ટર સાથે સૌથી ઓછું નિર્ણાયક દળ હોય છે. 235 માટેયુ આ સમૂહ 0.8 છે કિલો ગ્રામ, માટે 239 પુ - 0,5 કિલો ગ્રામ. 251 સૌથી નાનો જટિલ સમૂહ ધરાવે છેસીએફ (સૈદ્ધાંતિક રીતે 10 ગ્રામ). કુદરતી સાથે ગ્રેફાઇટ પરમાણુ રિએક્ટરના જટિલ પરિમાણોયુરેનિયમ: યુરેનિયમનો સમૂહ 45 ટી, ગ્રેફાઇટ વોલ્યુમ 450 m 3 . ન્યુટ્રોન લિકેજ ઘટાડવા માટે, કોરને ગોળાકાર અથવા લગભગ ગોળાકાર આકાર આપવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, વ્યાસ અથવા ક્યુબ (સૌથી નાનો સપાટી-થી-વોલ્યુમ ગુણોત્તર) ના ક્રમ પર ઊંચાઈ સાથેનો સિલિન્ડર.
n નું મૂલ્ય 0.3% (કોષ્ટક 1) ની ચોકસાઈ સાથે થર્મલ ન્યુટ્રોન માટે જાણીતું છે. જેમ જેમ ન્યુટ્રોનની ઉર્જા x n કે જેના કારણે વિખંડન થાય છે, તેમ તેમ n નિયમ પ્રમાણે વધે છે: n = n t + 0.15x n (x n in મેવ), જ્યાં n t થર્મલ ન્યુટ્રોન દ્વારા વિભાજનને અનુરૂપ છે.
ટેબલ 1. - થર્મલ ન્યુટ્રોન માટે મૂલ્યો n અને h) (1977ના ડેટા અનુસાર)
| 233યુ |
235યુ |
239 પુ |
241 પુ |
| n 2.479 |
2,416 |
2,862 |
2,924 |
| h 2.283 |
2,071 |
2,106 |
2,155 |
મૂલ્ય (e-1) સામાન્ય રીતે માત્ર થોડા % હોય છે, જો કે, ઝડપી ન્યુટ્રોન ગુણાકારની ભૂમિકા નોંધપાત્ર છે, કારણ કે મોટા પરમાણુ રિએક્ટર માટે ( પ્રતિ ? - 1) << 1 (графитовые Ядерный реактор с естественным યુરેનિયમ જેમાં પ્રથમ વખત સાંકળ પ્રતિક્રિયા હાથ ધરવામાં આવી હતી તે બનાવવું અશક્ય હતું જો ઝડપી ન્યુટ્રોન સાથે વિભાજન અસ્તિત્વમાં ન હોત).
J નું મહત્તમ સંભવિત મૂલ્ય ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં પ્રાપ્ત થાય છે, જેમાં માત્ર ફિસિલ ન્યુક્લી હોય છે. પાવર ન્યુક્લિયર રિએક્ટર નબળા રીતે સમૃદ્ધ ઉપયોગ કરે છે
યુરેનસ (એકાગ્રતા 235 U ~ 3-5%), અને 238 U કોરો ન્યુટ્રોનના નોંધપાત્ર ભાગને શોષી લે છે. આમ, આઇસોટોપ્સના કુદરતી મિશ્રણ માટેયુરેનિયમ મહત્તમ એનજે મૂલ્ય = 1.32. મધ્યસ્થી અને માળખાકીય સામગ્રીમાં ન્યુટ્રોનનું શોષણ સામાન્ય રીતે પરમાણુ બળતણના તમામ આઇસોટોપ્સના શોષણના 5-20% કરતા વધુ હોતું નથી. મધ્યસ્થીઓમાંથી, ભારે પાણીમાં ન્યુટ્રોન અને માળખાકીય સામગ્રીનું સૌથી ઓછું શોષણ હોય છે -અલ અને Zr .ન્યુક્લી 238 દ્વારા ન્યુટ્રોનના રેઝોનન્ટ કેપ્ચરની સંભાવના
યુ ધીમી પ્રક્રિયા દરમિયાન (1-j) વિજાતીય પરમાણુ રિએક્ટર્સમાં નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. (1-j) માં ઘટાડો એ હકીકતને કારણે છે કે રેઝોનન્સની નજીક ઊર્જા ધરાવતા ન્યુટ્રોનની સંખ્યા બળતણ બ્લોકની અંદર તીવ્રપણે ઘટે છે અને માત્ર બાહ્ય સ્તર. બ્લોકનો રેઝોનન્ટ શોષણમાં ભાગ લે છે. ન્યુક્લિયર રિએક્ટરની વિજાતીય રચના કુદરતી પર સાંકળ પ્રક્રિયા હાથ ધરવાનું શક્ય બનાવે છે.યુરેનિયમ . તે O નું મૂલ્ય ઘટાડે છે, પરંતુ પ્રતિક્રિયાશીલતામાં આ નુકસાન રેઝોનન્ટ શોષણમાં ઘટાડો થવાને કારણે થયેલા લાભ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછું છે.થર્મલ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરની ગણતરી કરવા માટે, થર્મલ ન્યુટ્રોનનું સ્પેક્ટ્રમ નક્કી કરવું જરૂરી છે. જો ન્યુટ્રોનનું શોષણ ખૂબ જ નબળું હોય અને ન્યુટ્રોન શોષણ કરતા પહેલા ઘણી વખત મોડરેટર ન્યુક્લી સાથે અથડાવાનું સંચાલન કરે છે, તો મધ્યસ્થ માધ્યમ અને ન્યુટ્રોન ગેસ વચ્ચે થર્મોડાયનેમિક સંતુલન (ન્યુટ્રોન થર્મલાઈઝેશન) સ્થાપિત થાય છે, અને થર્મલ ન્યુટ્રોનના વર્ણપટનું વર્ણન કરવામાં આવે છે.
મેક્સવેલ વિતરણ . વાસ્તવમાં, પરમાણુ રિએક્ટરના કોરમાં ન્યુટ્રોનનું શોષણ ઘણું વધારે છે. આ મેક્સવેલ વિતરણમાંથી વિચલન તરફ દોરી જાય છે - ન્યુટ્રોનની સરેરાશ ઊર્જા માધ્યમના પરમાણુઓની સરેરાશ ઊર્જા કરતાં વધારે છે. થર્મલાઇઝેશન પ્રક્રિયા ન્યુક્લીની હિલચાલથી પ્રભાવિત થાય છે,અણુઓના રાસાયણિક બંધનો અને વગેરેપરમાણુ બળતણનું બર્નઆઉટ અને પ્રજનન.
પરમાણુ રિએક્ટરના સંચાલન દરમિયાન, બળતણની રચનામાં ફેરફાર તેમાં વિભાજનના ટુકડાઓના સંચય અને રચનાને કારણે થાય છે.ટ્રાન્સયુરાનિક તત્વો , મુખ્યત્વે આઇસોટોપ્સપુ . પરમાણુ રિએક્ટરની પ્રતિક્રિયાશીલતા પર ફિશન ટુકડાઓની અસરને ઝેર (કિરણોત્સર્ગી ટુકડાઓ માટે) અને સ્લેગિંગ (સ્થિર રાશિઓ માટે) કહેવામાં આવે છે. ઝેર મુખ્યત્વે 135 દ્વારા થાય છે Xe જે સૌથી વધુ ન્યુટ્રોન શોષણ ક્રોસ સેક્શન ધરાવે છે (2.6 10 6 કોઠાર). તેનું અર્ધ-જીવન T 1/2 = 9.2 કલાક, વિભાજન ઉપજ 6-7% છે. મુખ્ય ભાગ 135 Xe 135 ના સડોના પરિણામે રચાય છે ] (ખરીદી બજાર = 6,8 h). જ્યારે ઝેર થાય છે, ત્યારે Cef 1-3% દ્વારા બદલાય છે. વિશાળ શોષણ ક્રોસ વિભાગ 135 Xe અને મધ્યવર્તી આઇસોટોપ 135 ની હાજરીઆઈ બે મહત્વપૂર્ણ ઘટનાઓ તરફ દોરી જાય છે: 1) એકાગ્રતામાં વધારો 135 Xe અને, પરિણામે, પરમાણુ રિએક્ટરના શટડાઉન અથવા પાવરમાં ઘટાડો ("આયોડિન પિટ") પછી તેની પ્રતિક્રિયાશીલતામાં ઘટાડો. આ નિયમનકારી સંસ્થાઓમાં પ્રતિક્રિયાશીલતાના વધારાના અનામતને દબાણ કરે છે અથવા ટૂંકા ગાળાના સ્ટોપ અને પાવર વધઘટને અશક્ય બનાવે છે. ઊંડાઈ અને અવધિઆયોડિન કુવાઓ ન્યુટ્રોન પ્રવાહ Ф પર આધાર રાખે છે: Ф = 5·10 13 ન્યુટ્રોન/cm 2 પર? સેકન્ડસમયગાળોઆયોડિન ખાડાઓ ~ 30 h, અને ઊંડાઈ સ્થિર ફેરફાર કરતાં 2 ગણી વધારે છે પ્રતિ efઝેરને કારણે 135 Xe . 2) ઝેરના કારણે, ન્યુટ્રોન ફ્લક્સ F ના સ્પેટીઓટેમ્પોરલ ઓસિલેશન, અને તેથી ન્યુક્લિયર રિએક્ટરની શક્તિ, થઈ શકે છે. આ ઓસિલેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે F> 10 13 ન્યુટ્રોન/cm 2? સેકન્ડ અને ન્યુક્લિયર રિએક્ટરના મોટા કદ. ઓસિલેશન સમયગાળો ~ 10 h
પરમાણુ વિભાજનના પરિણામે વિવિધ સ્થિર ટુકડાઓની સંખ્યા મોટી છે. ફિસિલ આઇસોટોપના શોષણ ક્રોસ વિભાગની તુલનામાં મોટા અને નાના શોષણ ક્રોસ સેક્શનવાળા ટુકડાઓ છે. ન્યુક્લિયર રિએક્ટર (મુખ્યત્વે 149 Sm , કેફને 1% દ્વારા બદલવું). બાદમાંની સાંદ્રતા અને તેઓ રજૂ કરતી નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા સમય સાથે રેખીય રીતે વધે છે.
પરમાણુ રિએક્ટરમાં ટ્રાન્સયુરેનિયમ તત્વોની રચના નીચેની યોજનાઓ અનુસાર થાય છે:
અહીં 3 નો અર્થ ન્યુટ્રોન કેપ્ચર છે, તીરની નીચેની સંખ્યા અર્ધ જીવન છે.
239 પુ.નું સંચય પરમાણુ રિએક્ટરની કામગીરીની શરૂઆતમાં (પરમાણુ બળતણ) સમયસર રેખીય રીતે થાય છે, અને વધુ ઝડપી (235 ના નિશ્ચિત બર્નઅપ સાથે)યુ ), ઓછું સંવર્ધનયુરેનિયમ પછી એકાગ્રતા 239 છેપુ સતત મૂલ્ય તરફ વલણ ધરાવે છે, જે સંવર્ધનની ડિગ્રી પર આધારિત નથી, પરંતુ ન્યુટ્રોન કેપ્ચર ક્રોસ સેક્શન 238 ના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.યુ અને 239 પુ . સંતુલન એકાગ્રતા સ્થાપિત કરવા માટેનો લાક્ષણિક સમય 239 પુ ~ 3/ F વર્ષ (F એકમોમાં 10 13 ન્યુટ્રોન/ સેમી 2 ?સેકન્ડ). આઇસોટોપ્સ 240પુ, 241 પુ જ્યારે પરમાણુ બળતણના પુનર્જીવન પછી પરમાણુ રિએક્ટરમાં બળતણ ફરીથી બાળવામાં આવે ત્યારે જ સંતુલન સાંદ્રતા સુધી પહોંચે છે.
પરમાણુ બળતણ બર્નઅપ પ્રતિ 1 પરમાણુ રિએક્ટરમાં મુક્ત થતી કુલ ઊર્જા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે ટીબળતણ કુદરતી યુરેનિયમ પર કાર્યરત પરમાણુ રિએક્ટર માટે, મહત્તમ બર્નઅપ ~ 10 GW?દિવસ/ટી(ભારે પાણીના પરમાણુ રિએક્ટર). નબળા રીતે સમૃદ્ધ સાથે પરમાણુ રિએક્ટરમાંયુરેનિયમ (2-3% 235 યુ ) બર્નઆઉટ ~ 20-30 પ્રાપ્ત થાય છે GW-દિવસ/ટી.ઝડપી ન્યુટ્રોન ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં - 100 સુધી GW-દિવસ/ટી.બર્નઆઉટ 1 GW-દિવસ/ટી 0.1% પરમાણુ બળતણના દહનને અનુરૂપ છે.
જ્યારે પરમાણુ બળતણ બળી જાય છે, ત્યારે પરમાણુ રિએક્ટરની પ્રતિક્રિયા ઘટે છે (કુદરતી યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરીને પરમાણુ રિએક્ટરમાં નાના બર્નઅપ પર પ્રતિક્રિયાશીલતામાં થોડો વધારો થાય છે). બળેલા ઇંધણને બદલીને તરત જ સમગ્ર કોરમાંથી અથવા ધીમે ધીમે બળતણના સળિયા સાથે કરી શકાય છે જેથી કોરમાં તમામ ઉંમરના બળતણના સળિયા હોય - સતત ઓવરલોડ મોડ (મધ્યવર્તી વિકલ્પો શક્ય છે). પ્રથમ કિસ્સામાં, તાજા બળતણ સાથેના પરમાણુ રિએક્ટરમાં વધુ પડતી પ્રતિક્રિયા હોય છે જેને વળતર આપવું આવશ્યક છે. બીજા કિસ્સામાં, સતત ઓવરલોડ મોડમાં પ્રવેશતા પહેલા, પ્રારંભિક સ્ટાર્ટઅપ દરમિયાન આવા વળતરની જરૂર છે. સતત રીલોડિંગ બર્નઅપની ઊંડાઈમાં વધારો કરવાનું શક્ય બનાવે છે, કારણ કે પરમાણુ રિએક્ટરની પ્રતિક્રિયાશીલતા ફિસિલ ન્યુક્લિડ્સની સરેરાશ સાંદ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે (ફિસિલ ન્યુક્લિડ્સની ન્યૂનતમ સાંદ્રતાવાળા બળતણ તત્વોને અનલોડ કરવામાં આવે છે) કોષ્ટક 2 પુનઃપ્રાપ્ત અણુની રચના બતાવે છે. બળતણ (માં કિલો ગ્રામ) વીદબાણયુક્ત પાણીનું રિએક્ટર શક્તિ 3 Gvt.ન્યુક્લિયર રિએક્ટર 3 થી કાર્યરત થયા પછી સમગ્ર કોર એક સાથે અનલોડ કરવામાં આવે છે. વર્ષઅને "અંતરો" 3 વર્ષ(F = 3?10 13 ન્યુટ્રોન/cm 2?sec). પ્રારંભિક રોસ્ટર: 238યુ - 77350, 235 યુ - 2630, 234 યુ - 20.
ટેબલ 2. - અનલોડેડ ઇંધણની રચના, કિલો ગ્રામ
| 238 વગેરે................. |
|