नाभिकीय संलयन और विखंडन (Nuclear Fusion and Fission)
1. नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion)
नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion) वह प्रक्रिया है जिसमें हल्के नाभिक आपस में मिलकर भारी नाभिक का निर्माण करते हैं और अत्यधिक ऊर्जा उत्सर्जित होती है।
उदाहरण:
41H → 12He + 2e+ + ऊर्जा
संलयन के गुण (Characteristics of Fusion):
- केवल उच्च तापमान और दाब पर होता है।
- सूर्य और अन्य तारों में ऊर्जा का स्रोत।
- ऊर्जा उत्पादन में प्रदूषण नहीं करता।
2. नाभिकीय विखंडन (Nuclear Fission)
नाभिकीय विखंडन (Nuclear Fission) वह प्रक्रिया है जिसमें भारी नाभिक टूटकर दो या अधिक हल्के नाभिक बनाते हैं और ऊर्जा उत्सर्जित होती है।
उदाहरण:
23592U + n → 23692U → 13956Ba + 9436Kr + 3n + ऊर्जा
विखंडन के गुण (Characteristics of Fission):
- तापमान और न्यून ऊर्जा पर हो सकता है।
- परमाणु रिएक्टर और परमाणु बम का आधार।
- विखंडन प्रतिक्रिया शृंखला (Chain Reaction) उत्पन्न कर सकता है।
3. तुलना (Comparison of Fusion and Fission)
| गुणधर्म | संलयन (Fusion) | विखंडन (Fission) |
|---|---|---|
| प्रक्रिया | हल्के नाभिकों का संयोजन | भारी नाभिक का विभाजन |
| तापमान | बहुत उच्च | न्यून |
| उत्सर्जित ऊर्जा | बहुत अधिक | कम |
| उपयोग | तारों में ऊर्जा उत्पादन | परमाणु रिएक्टर |
4. अनुप्रयोग (Applications)
नाभिकीय संलयन:
- तारों और सूर्य की ऊर्जा का स्रोत।
- हाइड्रोजन बम का निर्माण।
नाभिकीय विखंडन:
- परमाणु ऊर्जा संयंत्र में ऊर्जा उत्पादन।
- परमाणु हथियार का निर्माण।
5. उदाहरण (Numerical Example)
उदाहरण:
प्रश्न: यदि 1 kg यूरेनियम-235 पूरी तरह विखंडित हो जाए, तो उत्सर्जित ऊर्जा कितनी होगी? मान लें प्रत्येक विखंडन से 200 MeV ऊर्जा उत्पन्न होती है।
1 kg U-235 में परमाणुओं की संख्या:
N = (1 / 235) × 6.022 × 1023
N ≈ 2.56 × 1024
कुल ऊर्जा:
E = N × 200 MeV
E = 2.56 × 1024 × 200 × 1.6 × 10-13 J
E ≈ 8.2 × 1013 J
उत्तर: उत्सर्जित ऊर्जा 8.2 × 1013 J होगी।
