પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ: પ્રકારો, કાયદા. જીવંત કોષમાં કોલ્ડ ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન

1. ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયાઓ શક્ય છે

2. ન્યુટ્રોનને કારણે પ્રક્રિયાઓ પસાર થાય છે, જેને મોટા ચુંબકીય ક્ષેત્રોની જરૂર હોતી નથી અને ઉચ્ચ તાપમાન

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 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 વિસ્તૃત અથવા રદ કરી શકે છે)

1. તીવ્ર

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 વધુ લાંબી તરંગલંબાઇ હશે. તફાવત સ્કેટરિંગ કોણ પર આધાર રાખે છે.

=

h - બાર

υ - રેડિયેશન આવર્તન

●ફોટન - વેવ પેકેટ.

ગાણિતિક રીતે, તરંગ-કણ દ્વૈતતા તેમાં વ્યક્ત થાય છે એલ. ડી બ્રોગ્લીનું સમીકરણ:

λ = h / (m · વિ) = h / પી

પી- આવેગ

આ દ્વૈતવાદ છે સાર્વત્રિક સિદ્ધાંત, તે તમામ પ્રકારના પદાર્થો પર વિતરિત કરી શકાય છે.

ઉદાહરણો:

ઈલેક્ટ્રોન

m = 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 · ∆ પીh / 2

qકોઈપણ સંકલનની અનિશ્ચિતતા

પીગતિની અનિશ્ચિતતા

· ∆ th / 2

કણ ઊર્જા

tસમયની અનિશ્ચિતતા

2) પૂરકતાનો સિદ્ધાંત[એન. બોહર] - કેટલાક જથ્થાઓ વિશે પ્રાયોગિક માહિતી મેળવવી જે માઇક્રોઓબ્જેક્ટનું વર્ણન કરે છે તે અનિવાર્યપણે અન્ય જથ્થા 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, વિકાસ છે શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંત, તેને સંપૂર્ણપણે નકારતું નથી, પરંતુ તેની એપ્લિકેશનની સીમાઓ સૂચવે છે.

6) સુપરપોઝિશન સિદ્ધાંત- પરિણામી અસર એ દરેક ઘટનાને કારણે અલગથી થતી અસરોનો સરવાળો છે.

શ્રોડિન્જર સમીકરણ- મૂળભૂત સમીકરણ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ.

વેવ ફંક્શન[Ψ] કોઓર્ડિનેટ્સ અને સમય બંનેનું કાર્ય છે.

ઇ = ઇ સગા + યુ

યુસંભવિત ઊર્જા

સગા . = (m · v 2 ) / 2 = પૃ 2 / 2 મી

ઇ = પી 2 / 2 મી + યુ

Ψ = ( પી 2 / 2 m + યુ ) · Ψ

2 · ડી · વિ) બતાવે છે કે અનુરૂપ કણ ક્યાં અને કઈ સ્થિતિમાં સ્થિત છે.

પૃથ્વી પર પ્રથમ પરમાણુ પ્રતિક્રિયા લગભગ બે અબજ વર્ષ પહેલાં આફ્રિકામાં થઈ હતી. વૈજ્ઞાનિકો સૂચવે છે કે પછી દરમિયાન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ 100 કિલોવોટની શક્તિ સાથે એક પ્રકારનું પરમાણુ સ્થાપન બનાવવામાં આવ્યું હતું, જે 150 હજાર વર્ષ સુધી દર ત્રણ કલાકે ધબકતું હતું.

ઓકલો વિસ્તારમાં આ કુદરતી પરમાણુ રિએક્ટરના અસ્તિત્વના નિશાન મળી આવ્યા હતા આફ્રિકન રાજ્ય 1972 માં ગેબન. વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે યુરેનિયમમાં યુરેનિયમ ઓર, ત્યાં શોધાયેલ, પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયાને આધિન હતી. 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 કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, પર્વતીય પ્રવાહોમાંથી પાણી આવી પ્રતિક્રિયા ધીમી બની હતી. 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 સંબંધિત નિષ્ક્રિય ગેસ ક્રિપ્ટોન ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ આ બંને વાયુઓ વાતાવરણમાં છટકી જાય છે. ફક્ત કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં જ આ વાયુઓ અંદર જાળવવામાં આવે છે સ્ફટિક માળખુંફોસ્ફેટ 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 ન્યુક્લિયસ લિથિયમ ન્યુક્લી બનાવવા 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 તેમાં સામેલ સૌથી ધીમી પ્રતિક્રિયા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે પ્રોટોન સાથે નાઇટ્રોજન ન્યુક્લીના ફ્યુઝનના પરિણામે ઓક્સિજન ન્યુક્લીની રચના તરફ દોરી જાય છે. વૈજ્ઞાનિકો કહે છે કે આવા મર્જરને કૃત્રિમ રીતે હાંસલ કરવું મુશ્કેલ નથી. મુશ્કેલી તે જ પર કરવા માટે છે ઊર્જા સ્તર, 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 મોડેલ ભૂગર્ભ પ્રયોગોમાં, તે બહાર આવ્યું છે કે કાર્બન-નાઇટ્રોજન-ઓક્સિજન ચક્ર અપેક્ષા કરતા બે ગણું ધીમુ છે, તેથી સૌથી જૂની ઉંમર સ્ટાર ક્લસ્ટરો, જેના દ્વારા બ્રહ્માંડની ઉંમર નક્કી કરવામાં આવે છે, તે 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.

રાચેક મારિયા, એસ્માન વિટાલિયા, રુમ્યંતસેવા વિક્ટોરિયા

આ સંશોધન પ્રોજેક્ટ 9મા ધોરણના વિદ્યાર્થીઓ દ્વારા પૂર્ણ કરવામાં આવ્યો હતો. જ્યારે શાળાના બાળકો 9મા ધોરણના ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમમાં "પરમાણુ અને અણુ ન્યુક્લિયસની ઊર્જાનો ઉપયોગ" વિષયનો અભ્યાસ કરે છે ત્યારે તે એક અદ્યતન કાર્ય છે. પ્રોજેક્ટનો ધ્યેય પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓની ઘટના માટેની શરતો અને પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટના સંચાલનના સિદ્ધાંતોને સ્પષ્ટ કરવાનો છે.

ડાઉનલોડ કરો:

પૂર્વાવલોકન:

મ્યુનિસિપલ બજેટરી શૈક્ષણિક સંસ્થા

સરેરાશ માધ્યમિક શાળા № 14

સોવિયત યુનિયનના હીરોના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું

એનાટોલી પેર્ફિલીવ

જી. એલેક્ઝાન્ડ્રોવ

ભૌતિકશાસ્ત્ર સંશોધન પેપર

"પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ"

પૂર્ણ થયું

વિદ્યાર્થીઓ

9B વર્ગ:

રાચેક મારિયા,

રમ્યંતસેવા વિક્ટોરિયા,

એસ્માન વિટાલિયા

શિક્ષક

રોમાનોવા ઓ.જી.

2015

પ્રોજેક્ટ પ્લાન

પરિચય

સૈદ્ધાંતિક ભાગ

  • અણુ ઊર્જા.

નિષ્કર્ષ

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ

પરિચય

સુસંગતતા:

એક સૌથી મહત્વપૂર્ણ સમસ્યાઓમાનવતા જે ઉર્જાનો સામનો કરી રહી છે તે ઉર્જા સમસ્યા છે. ઉર્જાનો વપરાશ એટલો ઝડપથી વધી રહ્યો છે કે હાલમાં જાણીતા બળતણ અનામત પ્રમાણમાં ટૂંકા સમયમાં ખતમ થઈ જશે. ટૂંકા સમય. "ઊર્જા ભૂખ" ની સમસ્યા કહેવાતા નવીનીકરણીય સ્ત્રોતો (નદીઓની ઉર્જા, પવન, સૂર્ય, સમુદ્રના મોજા, પૃથ્વીની ઊંડી ગરમી) માંથી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને ઉકેલી શકાતી નથી, કારણ કે તેઓ શ્રેષ્ઠ રીતે માત્ર 5 જ પ્રદાન કરી શકે છે. - અમારી જરૂરિયાતોના 10%. આ સંદર્ભે, 20મી સદીના મધ્યમાં, ઊર્જાના નવા સ્ત્રોતો શોધવાની જરૂરિયાત ઊભી થઈ.

હાલમાં, ઊર્જા પુરવઠામાં વાસ્તવિક ફાળો આવે છે પરમાણુ શક્તિ, એટલે કે, ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સ (પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ તરીકે સંક્ષિપ્તમાં). તેથી, અમે પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ માનવતા માટે ઉપયોગી છે કે કેમ તે શોધવાનું નક્કી કર્યું.

કાર્યના લક્ષ્યો:

  1. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓની ઘટના માટે શરતો શોધો.
  2. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટના સંચાલનના સિદ્ધાંતો શોધો અને તેની પર સારી કે ખરાબ અસર પડે છે કે કેમ તે પણ શોધો પર્યાવરણઅને વ્યક્તિ દીઠ.

ધ્યેય હાંસલ કરવાના ભાગ રૂપે, અમે નીચેના સેટ કરીએ છીએકાર્યો:

  1. અણુની રચના, તેની રચના, રેડિયોએક્ટિવિટી શું છે તે શોધો.
  2. યુરેનિયમ અણુનું અન્વેષણ કરો. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓનું અન્વેષણ કરો.
  3. પરમાણુ એન્જિનના સંચાલન સિદ્ધાંતનું અન્વેષણ કરો.

સંશોધન પદ્ધતિઓ:

  1. સૈદ્ધાંતિક ભાગ - પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ વિશે સાહિત્ય વાંચવું.

સૈદ્ધાંતિક ભાગ.

અણુ અને રેડિયોએક્ટિવિટીનો ઇતિહાસ. અણુની રચના.

લગભગ 2500 હજાર વર્ષ પહેલાં પ્રાચીન ગ્રીક ફિલસૂફ લ્યુસિપસ અને ડેમોક્રિટસ દ્વારા તમામ શરીરમાં નાના-નાના કણો હોય છે તેવી ધારણા કરવામાં આવી હતી. આ કણોને "અણુ" કહેવામાં આવે છે, જેનો અર્થ "અવિભાજ્ય" થાય છે. અણુ છે સૌથી નાનો કણપદાર્થ, સૌથી સરળ, જેમાં કોઈ ઘટક ભાગો નથી.

પરંતુ લગભગ થી મધ્ય 19મીસદીઓથી, પ્રાયોગિક તથ્યો દેખાવા લાગ્યા જે અણુઓની અવિભાજ્યતાના વિચાર પર શંકા પેદા કરે છે. આ પ્રયોગોના પરિણામો સૂચવે છે કે અણુઓ ધરાવે છે જટિલ માળખુંઅને તેમાં ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થયેલા કણો હોય છે.

સૌથી આકર્ષક પુરાવા જટિલ માળખુંઅણુ એ ઘટનાની શોધ હતીરેડિયોએક્ટિવિટીપૂર્ણ ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી 1896 માં હેનરી બેકરેલ. તેમણે શોધ્યું કે રાસાયણિક તત્વ યુરેનિયમ સ્વયંભૂ (એટલે ​​​​કે, બાહ્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિના) અગાઉ અજાણ્યા અદ્રશ્ય કિરણો બહાર કાઢે છે, જેને પાછળથી કહેવામાં આવતું હતું.કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ. કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગમાં અસામાન્ય ગુણધર્મો હોવાથી, ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ તેનો અભ્યાસ કરવાનું શરૂ કર્યું. તે બહાર આવ્યું છે કે માત્ર યુરેનિયમ જ નહીં, પણ કેટલાક અન્ય રાસાયણિક તત્વો(ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયમ) પણ સ્વયંભૂ કિરણોત્સર્ગી કિરણો બહાર કાઢે છે. કેટલાક રાસાયણિક તત્વોના અણુઓની સ્વયંભૂ ઉત્સર્જન કરવાની ક્ષમતાને રેડિયોએક્ટિવિટી (લેટિન રેડિયોમાંથી - એમિટ અને એક્ટિવસ - અસરકારક) કહેવા લાગી.

બેકરેલને એક વિચાર આવ્યો: શું તમામ લ્યુમિનેસેન્સ એક્સ-રે સાથે નથી? તેના અનુમાનને ચકાસવા માટે, તેણે યુરેનિયમ ક્ષાર સહિત ઘણા સંયોજનો લીધા, જે પીળા-લીલા પ્રકાશ સાથે ફોસ્ફોરેસન્ટ છે. તે લાઇટિંગ સૂર્યપ્રકાશ, તેણે કાળા કાગળમાં મીઠું લપેટી અને તેને કાળા કાગળમાં લપેટીને ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ પર એક ઘેરા કબાટમાં મૂક્યું. થોડા સમય પછી, પ્લેટ વિકસાવતા, બેકરેલ ખરેખર મીઠાના ટુકડાની છબી જોઈ. પરંતુ લ્યુમિનેસન્ટ રેડિયેશન કાળા કાગળમાંથી પસાર થઈ શક્યું નથી, અને માત્ર એક્સ-રેઆ શરતો હેઠળ રેકોર્ડનો પર્દાફાશ કરી શક્યા હોત. બેકરેલ એ પ્રયોગને ઘણી વખત પુનરાવર્તિત કર્યો અને સમાન સફળતા સાથે. ફેબ્રુઆરી 1896 ના અંતમાં, એક મીટિંગમાં ફ્રેન્ચ એકેડેમીવિજ્ઞાન, તેમણે ફોસ્ફોરેસન્ટ પદાર્થોમાંથી એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગ પર અહેવાલ બનાવ્યો. થોડા સમય પછી, બેકરેલની પ્રયોગશાળામાં, આકસ્મિક રીતે એક પ્લેટ વિકસાવવામાં આવી હતી જેના પર યુરેનિયમ મીઠું મૂકેલું હતું જે સૂર્યપ્રકાશથી વિક્ષેપિત થયું ન હતું. સ્વાભાવિક રીતે, તે ફોસ્ફોરેસન્ટ ન હતું, પરંતુ પ્લેટ પર એક છાપ હતી. પછી બેકરેલ વિવિધ યુરેનિયમ સંયોજનો અને ખનિજો (જેમાં ફોસ્ફોરેસેન્સ ન હોય તે સહિત), તેમજ મેટાલિક યુરેનિયમનું પરીક્ષણ કરવાનું શરૂ કર્યું. રેકોર્ડ હંમેશા ઓવરએક્સપોઝ કરવામાં આવ્યો હતો. મીઠું અને પ્લેટ વચ્ચે મેટલ ક્રોસ મૂકીને, બેકરેલ પ્લેટ પર ક્રોસની અસ્પષ્ટ રૂપરેખા મેળવે છે. પછી તે સ્પષ્ટ થયું કે નવા કિરણો મળી આવ્યા છે જે અપારદર્શક પદાર્થોમાંથી પસાર થાય છે, પરંતુ તે એક્સ-રે નથી.

બેકરેલ તેની શોધ તે વૈજ્ઞાનિકો સાથે શેર કરે છે જેમની સાથે તેણે સહયોગ કર્યો હતો. 1898 માં, મેરી ક્યુરી અને પિયર ક્યુરીએ થોરિયમની રેડિયોએક્ટિવિટીની શોધ કરી, અને બાદમાં તેઓએ કિરણોત્સર્ગી તત્વો પોલોનિયમ અને રેડિયમની શોધ કરી. તેઓએ જોયું કે તમામ યુરેનિયમ સંયોજનોમાં કુદરતી કિરણોત્સર્ગીતાની મિલકત છે અને સૌથી મોટી હદ સુધીયુરેનિયમ પોતે. બેકરેલ તેને રસ ધરાવતા ફોસ્ફોર્સ પર પાછો ફર્યો. સાચું, તેણે રેડિયોએક્ટિવિટી સંબંધિત બીજી મોટી શોધ કરી. એકવાર, એક જાહેર પ્રવચન માટે, બેકરેલને કિરણોત્સર્ગી પદાર્થની જરૂર હતી, તેણે તે ક્યુરીઝમાંથી લીધું અને ટેસ્ટ ટ્યુબ તેના વેસ્ટ ખિસ્સામાં મૂકી. પ્રવચન આપીને તેઓ પાછા ફર્યા કિરણોત્સર્ગી દવામાલિકો, અને બીજા દિવસે તેને વેસ્ટના ખિસ્સા હેઠળ શરીર પર ટેસ્ટ ટ્યુબના આકારમાં ત્વચાની લાલાશ મળી. બેકરેલએ પિયર ક્યુરીને આ વિશે કહ્યું, અને તેણે પોતાની જાત પર પ્રયોગ કર્યો: તેણે દસ કલાક સુધી તેના હાથ પર બાંધેલી રેડિયમની ટેસ્ટ ટ્યુબ પહેરી. થોડા દિવસો પછી તેણે લાલાશ પણ વિકસાવી, જે પછી ગંભીર અલ્સરમાં ફેરવાઈ ગઈ, જેમાંથી તે બે મહિના સુધી પીડાતો હતો. આ પ્રથમ વખત રેડિયોએક્ટિવિટીની જૈવિક અસરો શોધવામાં આવી હતી.

1899 માં, અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી અર્નેસ્ટ રધરફોર્ડના નેતૃત્વ હેઠળ હાથ ધરવામાં આવેલા પ્રયોગના પરિણામે, તે જાણવા મળ્યું હતું કે રેડિયમનું કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ અસંગત છે, એટલે કે. ધરાવે છે જટિલ રચના. મધ્યમાં એક પ્રવાહ (કિરણોત્સર્ગ) છે જેમાં કોઈ નથી ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ, અને બાજુઓ પર ચાર્જ કરેલા કણોના 2 પ્રવાહો. સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણોને આલ્ફા કણો કહેવામાં આવતા હતા, જે સંપૂર્ણ રીતે આયોનાઇઝ્ડ હિલીયમ અણુઓ હોય છે, અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણોને બીટા કણો કહેવામાં આવે છે, જે ઇલેક્ટ્રોન છે. તટસ્થ કણોને ગામા કણો અથવા ગામા ક્વોન્ટા કહેવામાં આવે છે. ગામા રેડિયેશન, જેમ કે તે પછીથી બહાર આવ્યું છે, તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનની શ્રેણીઓમાંની એક છે.

કારણ કે તે જાણીતું હતું કે અણુ એકંદરે તટસ્થ છે, રેડિયોએક્ટિવિટીની ઘટનાએ વૈજ્ઞાનિકોને અણુનું રફ મોડેલ બનાવવાની મંજૂરી આપી. આવું કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ અંગ્રેજ ભૌતિકશાસ્ત્રી જોસેફ જ્હોન થોમસન હતા, જેમણે 1903 માં અણુના પ્રથમ મોડલમાંથી એક બનાવ્યું હતું. મોડેલ એક બોલ હતો, જેનું સમગ્ર વોલ્યુમ સકારાત્મક ચાર્જ સમાનરૂપે વિતરિત હતું. બોલની અંદર ઇલેક્ટ્રોન હતા, જેમાંથી દરેક કામગીરી કરી શકે છે ઓસીલેટરી હલનચલનતેની સંતુલન સ્થિતિની નજીક. મોડેલ આકાર અને બંધારણમાં કિસમિસ સાથે કપકેક જેવું લાગે છે. હકારાત્મક ચાર્જકુલના સંપૂર્ણ મૂલ્યમાં સમાન નકારાત્મક ચાર્જઇલેક્ટ્રોન, તેથી સમગ્ર અણુનો ચાર્જ શૂન્ય છે.

અણુની રચનાના થોમસનના મોડેલને પ્રાયોગિક ચકાસણીની જરૂર હતી, જે રધરફોર્ડે 1911માં હાથ ધરી હતી. તેણે પ્રયોગો કર્યા અને નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે અણુ મોડેલ એ એક બોલ છે, જેની મધ્યમાં એક સકારાત્મક ચાર્જ ન્યુક્લિયસ છે, જે સમગ્ર અણુના નાના જથ્થાને કબજે કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરે છે, જેનો સમૂહ ઘણો ઓછો છે. અણુ ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યુટ્રલ છે કારણ કે ન્યુક્લિયસનો ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોનના કુલ ચાર્જના સંપૂર્ણ મૂલ્ય જેટલો છે. રધરફોર્ડે એ પણ શોધી કાઢ્યું કે અણુના ન્યુક્લિયસનો વ્યાસ આશરે 10 છે.-14 – 10 -15 m, એટલે કે તે અણુ કરતાં હજારો ગણું નાનું છે. તે ન્યુક્લિયસ છે જે કિરણોત્સર્ગી પરિવર્તન દરમિયાન ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે, એટલે કે. રેડિયોએક્ટિવિટી એ કેટલાક અણુ ન્યુક્લીની કણોનું ઉત્સર્જન કરીને સ્વયંભૂ અન્ય ન્યુક્લીમાં રૂપાંતરિત થવાની ક્ષમતા છે. કણોની નોંધણી (જુઓ) કરવા માટે, 1908 માં જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ગીગરે કહેવાતા ગીગર કાઉન્ટરની શોધ કરી હતી.

પાછળથી, અણુમાં સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણોને પ્રોટોન કહેવામાં આવે છે, અને નકારાત્મક ચાર્જવાળા કણોને ન્યુટ્રોન કહેવામાં આવે છે. પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન પ્રાપ્ત થયા સામાન્ય નામન્યુક્લિયોન્સ

યુરેનિયમ વિભાજન. સાંકળ પ્રતિક્રિયા.

1939 માં જર્મન વૈજ્ઞાનિકો ઓટ્ટો હેન અને ફ્રિટ્ઝ સ્ટ્રાસમેન દ્વારા ન્યુટ્રોન દ્વારા બોમ્બમારો કરવામાં આવે ત્યારે યુરેનિયમ ન્યુક્લીના વિભાજનની શોધ કરવામાં આવી હતી.

ચાલો આ ઘટનાની પદ્ધતિને ધ્યાનમાં લઈએ. વધારાના ન્યુટ્રોનને શોષી લીધા પછી, ન્યુક્લિયસ ક્રિયામાં આવે છે અને વિકૃત થઈ જાય છે, વિસ્તૃત આકાર મેળવે છે.

ન્યુક્લિયસમાં 2 પ્રકારના દળો હોય છે: પ્રોટોન વચ્ચેના ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પ્રતિકૂળ દળો, જે ન્યુક્લિયસને તોડી નાખે છે, અને તમામ ન્યુક્લિઅન્સ વચ્ચેના પરમાણુ આકર્ષક બળો, જેના કારણે ન્યુક્લિયસનો ક્ષય થતો નથી. પરંતુ પરમાણુ દળો ટૂંકા અંતરના હોય છે, તેથી વિસ્તરેલ ન્યુક્લિયસમાં તેઓ હવે ન્યુક્લિયસના ભાગોને પકડી શકતા નથી જે એકબીજાથી ખૂબ દૂર હોય છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક દળોના પ્રભાવ હેઠળ, ન્યુક્લિયસ બે ભાગોમાં તૂટી જાય છે, જે પ્રચંડ ઝડપે જુદી જુદી દિશામાં ઉડે છે અને 2-3 ન્યુટ્રોન ઉત્સર્જન કરે છે. ભાગ આંતરિક ઊર્જાગતિમાં ફેરવાય છે. ન્યુક્લિયસના ટુકડાઓ પર્યાવરણમાં ઝડપથી ક્ષીણ થાય છે, જેના પરિણામે તેમની ગતિ ઊર્જા પર્યાવરણની આંતરિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. મોટી સંખ્યામાં યુરેનિયમ ન્યુક્લીના એક સાથે વિભાજન સાથે, યુરેનિયમની આસપાસના પર્યાવરણની આંતરિક ઊર્જા અને તે મુજબ, તેના તાપમાનમાં વધારો થાય છે. આમ, યુરેનિયમ ન્યુક્લીની વિભાજન પ્રતિક્રિયા પર્યાવરણમાં ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે થાય છે. ઊર્જા પ્રચંડ છે. 1 ગ્રામ યુરેનિયમમાં હાજર તમામ ન્યુક્લીઓના સંપૂર્ણ વિભાજન સાથે, 2.5 ટન તેલના દહન દરમિયાન જેટલી ઉર્જા છોડવામાં આવશે. અણુ ન્યુક્લિયસની આંતરિક ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે, અણુ વિભાજન સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, એ હકીકત પર આધારિત છે કે પ્રથમ ન્યુક્લિયસના વિભાજન દરમિયાન છોડવામાં આવેલા 2-3 ન્યુટ્રોન અન્ય ન્યુક્લિયસના વિભાજનમાં ભાગ લઈ શકે છે જે તેમને પકડે છે. સાતત્ય જાળવવા માટે સાંકળ પ્રતિક્રિયાયુરેનિયમના સમૂહને ધ્યાનમાં લેવું મહત્વપૂર્ણ છે. જો યુરેનિયમનું દળ ખૂબ નાનું હોય, તો ન્યુટ્રોન તેના માર્ગમાં ન્યુક્લિયસને મળ્યા વિના તેની બહાર ઉડી જાય છે. સાંકળ પ્રતિક્રિયા અટકે છે. કેવી રીતે વધુ માસયુરેનિયમનો ટુકડો, તેનું કદ જેટલું મોટું અને ન્યુટ્રોન તેમાં મુસાફરી કરે તેટલો લાંબો રસ્તો. ન્યુટ્રોન અણુ ન્યુક્લીને મળવાની સંભાવના વધે છે. તદનુસાર, અણુ વિભાજનની સંખ્યા અને ઉત્સર્જિત ન્યુટ્રોનની સંખ્યા વધે છે. પરમાણુ વિભાજન પછી ઉત્પાદિત ન્યુટ્રોનની સંખ્યા ખોવાયેલા ન્યુટ્રોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે, તેથી પ્રતિક્રિયા ચાલુ રહી શકે છે લાંબો સમય. પ્રતિક્રિયા ચાલુ રાખવા માટે, તમારે ચોક્કસ મૂલ્યના યુરેનિયમનો સમૂહ લેવાની જરૂર છે - જટિલ. જો યુરેનિયમનો સમૂહ નિર્ણાયક સમૂહ કરતા વધારે હોય, તો મુક્ત ન્યુટ્રોનમાં તીવ્ર વધારો થવાના પરિણામે, સાંકળ પ્રતિક્રિયા વિસ્ફોટ તરફ દોરી જાય છે.

ન્યુક્લિયર રિએક્ટર. પરમાણુ પ્રતિક્રિયા. અણુ ન્યુક્લીની આંતરિક ઊર્જાનું રૂપાંતર વિદ્યુત ઊર્જા.

ન્યુક્લિયર રિએક્ટર એ એક ઉપકરણ છે જેમાં ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે નિયંત્રિત પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયા થાય છે. SR-1 નામનું પહેલું પરમાણુ રિએક્ટર ડિસેમ્બર 1942માં યુએસએમાં ઇ. ફર્મીના નેતૃત્વ હેઠળ બનાવવામાં આવ્યું હતું. હાલમાં, IAEA મુજબ, વિશ્વમાં 30 દેશોમાં 441 રિએક્ટર છે. અન્ય 44 રિએક્ટરનું બાંધકામ પણ ચાલી રહ્યું છે.

પરમાણુ રિએક્ટરમાં, યુરેનિયમ-235 મુખ્યત્વે વિભાજન સામગ્રી તરીકે વપરાય છે. આવા રિએક્ટરને રિએક્ટર કહેવામાં આવે છે ધીમા ન્યુટ્રોન. મધ્યસ્થી ન્યુટ્રોન વિવિધ પદાર્થો દ્વારા ઉત્પન્ન કરી શકાય છે:

  1. પાણી . મધ્યસ્થી તરીકે સામાન્ય પાણીના ફાયદા તેની ઉપલબ્ધતા અને ઓછી કિંમત છે. પાણીના ગેરફાયદા છે નીચા તાપમાનઉકળતા (1 એટીએમના દબાણ પર 100 °સે) અને થર્મલ ન્યુટ્રોનનું શોષણ. પ્રાથમિક સર્કિટમાં દબાણ વધારીને પ્રથમ ખામી દૂર કરવામાં આવે છે. પાણી દ્વારા થર્મલ ન્યુટ્રોનનું શોષણ સમૃદ્ધ યુરેનિયમ પર આધારિત પરમાણુ બળતણના ઉપયોગ દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે.
  2. ભારે પાણી . ભારે પાણી તેના રાસાયણિક અને થર્મોફિઝિકલ ગુણધર્મોમાં સામાન્ય પાણીથી થોડું અલગ છે. તે વ્યવહારીક રીતે ન્યુટ્રોનને શોષી શકતું નથી, જે હેવી વોટર મોડરેટરવાળા રિએક્ટરમાં પરમાણુ બળતણ તરીકે કુદરતી યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ભારે પાણીનો ગેરલાભ એ તેની ઊંચી કિંમત છે.
  3. ગ્રેફાઇટ . રિએક્ટર ગ્રેફાઇટ પેટ્રોલિયમ કોક અને કોલ ટારના મિશ્રણમાંથી કૃત્રિમ રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રથમ, મિશ્રણમાંથી બ્લોક્સને દબાવવામાં આવે છે, અને પછી આ બ્લોક્સને ઊંચા તાપમાને થર્મલી સારવાર આપવામાં આવે છે. ગ્રેફાઇટની ઘનતા 1.6-1.8 g/cm3 છે. તે 3800-3900 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને સબલાઈમેટ કરે છે. ગ્રેફાઇટ હવામાં 400 °C સુધી ગરમ થાય છે તે સળગે છે. તેથી, ઊર્જા રિએક્ટર્સમાં તે વાતાવરણમાં સમાયેલ છે નિષ્ક્રિય ગેસ(હિલીયમ, નાઇટ્રોજન).
  4. બેરિલિયમ . શ્રેષ્ઠ રિટાર્ડર્સમાંથી એક. તે ઉચ્ચ ગલનબિંદુ (1282 °C) અને થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે, તેની સાથે સુસંગત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, પાણી, હવા અને કેટલીક પ્રવાહી ધાતુઓ. જો કે, થ્રેશોલ્ડ પ્રતિક્રિયામાં, હિલીયમ દેખાય છે, તેથી, ઝડપી ન્યુટ્રોન સાથે તીવ્ર ઇરેડિયેશન હેઠળ, બેરિલિયમની અંદર ગેસ એકઠું થાય છે, જેના દબાણ હેઠળ બેરિલિયમ ફૂલે છે. બેરિલિયમનો ઉપયોગ પણ મર્યાદિત છે ઊંચી કિંમત. વધુમાં, બેરિલિયમ અને તેના સંયોજનો અત્યંત ઝેરી છે. બેરિલિયમનો ઉપયોગ રિસર્ચ રિએક્ટરના મૂળમાં રિફ્લેક્ટર અને વોટર ડિસ્પ્લેસર્સ બનાવવા માટે થાય છે.

ધીમા ન્યુટ્રોન રિએક્ટરના ભાગો: કોરમાં યુરેનિયમ સળિયા અને ન્યુટ્રોન મોડરેટર (ઉદાહરણ તરીકે, પાણી), એક પરાવર્તક (કોર આસપાસની સામગ્રીનો એક સ્તર) અને કોંક્રિટથી બનેલા કન્ટેઈનમેન્ટ શેલના સ્વરૂપમાં પરમાણુ બળતણ હોય છે. પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરવા માટે, નિયંત્રણ સળિયાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે અસરકારક રીતે ન્યુટ્રોનને શોષી લે છે. રિએક્ટર શરૂ કરવા માટે, તેઓ ધીમે ધીમે કોરમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે. આ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ઉત્પાદિત ન્યુક્લીના ન્યુટ્રોન અને ટુકડાઓ સાથે છૂટાછવાયા ઊંચી ઝડપ, પાણીમાં પડે છે, હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન પરમાણુના ન્યુક્લી સાથે અથડાવે છે, તેમને તેમનો ભાગ આપે છે ગતિ ઊર્જા. તે જ સમયે, પાણી ગરમ થાય છે, અને થોડા સમય પછી ધીમી પડી ગયેલા ન્યુટ્રોન ફરીથી યુરેનિયમ સળિયામાં પ્રવેશ કરે છે અને પરમાણુ વિભાજનમાં ભાગ લે છે. સક્રિય ઝોન પાઈપોનો ઉપયોગ કરીને હીટ એક્સ્ચેન્જર સાથે જોડાયેલ છે, પ્રથમ બંધ સર્કિટ બનાવે છે. પંપ તેમાં પાણી ફેલાવે છે. ગરમ પાણી હીટ એક્સ્ચેન્જરમાંથી પસાર થાય છે, સેકન્ડરી સર્કિટ કોઇલમાં પાણીને ગરમ કરે છે અને તેને વરાળમાં ફેરવે છે. આમ, કોરનું પાણી માત્ર ન્યુટ્રોન મોડરેટર તરીકે જ નહીં, પણ ગરમીને દૂર કરતા શીતક તરીકે પણ કામ કરે છે. ત્યારબાદ, કોઇલમાં રહેલી વરાળ ઉર્જા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. વરાળ ટર્બાઇનને ફેરવે છે, જે જનરેટર રોટર ચલાવે છે વિદ્યુત પ્રવાહ. કચરો વરાળ કન્ડેન્સરમાં પ્રવેશે છે અને પાણીમાં ફેરવાય છે. પછી આખું ચક્ર પુનરાવર્તિત થાય છે.

ન્યુક્લિયર એન્જિનજેટ થ્રસ્ટ બનાવવા માટે ન્યુક્લીના વિભાજન અથવા ફ્યુઝનની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. પરંપરાગત પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ એ સામાન્ય રીતે પરમાણુ રિએક્ટર અને એન્જીનનું માળખું હોય છે. કાર્યકારી પ્રવાહી(સામાન્ય રીતે એમોનિયા અથવા હાઇડ્રોજન) ટાંકીમાંથી રિએક્ટર કોર સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે, જ્યાં પ્રતિક્રિયા દ્વારા ગરમ થઈને પસાર થાય છે. પરમાણુ વિભાજનચેનલો, ઊંચા તાપમાને ગરમ થાય છે અને પછી નોઝલ દ્વારા બહાર કાઢવામાં આવે છે, જેટ થ્રસ્ટ બનાવે છે.

અણુ ઊર્જા.

અણુ ઊર્જા- ગરમી ઉત્પન્ન કરવા અને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે અણુના મધ્યવર્તી કેન્દ્રની વિખંડન પ્રતિક્રિયાના ઉપયોગ પર આધારિત ટેકનોલોજીનું ક્ષેત્ર. ફ્રાન્સ, બેલ્જિયમ, ફિનલેન્ડ, સ્વીડન, બલ્ગેરિયા અને સ્વિટ્ઝર્લેન્ડમાં પરમાણુ ઉર્જા ક્ષેત્ર સૌથી નોંધપાત્ર છે, એટલે કે. તે ઔદ્યોગિક દેશોમાં જ્યાં કુદરતી ઉર્જા સંસાધનો અપૂરતા છે. આ દેશો પરમાણુ ઉર્જા પ્લાન્ટમાંથી તેમની એક ક્વાર્ટરથી અડધી વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

પ્રથમ યુરોપીયન રિએક્ટર 1946 માં સોવિયેત યુનિયનમાં ઇગોર વાસિલીવિચ કુર્ચાટોવના નેતૃત્વ હેઠળ બનાવવામાં આવ્યું હતું. 1954 માં, પ્રથમ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ ઓબ્નિન્સ્કમાં કાર્યરત કરવામાં આવ્યો હતો. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટના ફાયદા:

  1. ઉપયોગમાં લેવાતા ઇંધણના નાના જથ્થાને કારણે મુખ્ય ફાયદો એ ઇંધણના સ્ત્રોતોથી વ્યવહારિક સ્વતંત્રતા છે. રશિયામાં, યુરોપિયન ભાગમાં આ ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે સાઇબિરીયાથી કોલસાની ડિલિવરી ખૂબ ખર્ચાળ છે. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટનું સંચાલન થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ કરતાં ઘણું સસ્તું છે. સાચું, થર્મલ પાવર પ્લાન્ટનું બાંધકામ અણુ પાવર પ્લાન્ટના બાંધકામ કરતાં સસ્તું છે.
  2. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટનો એક મોટો ફાયદો તેની સંબંધિત છે ઇકોલોજીકલ સ્વચ્છતા. થર્મલ પાવર પ્લાન્ટમાં, કુલ વાર્ષિક ઉત્સર્જન હાનિકારક પદાર્થોગેસ પર દર વર્ષે અંદાજે 13,000 ટન અને પલ્વરાઇઝ્ડ કોલ પાવર પ્લાન્ટ્સમાં 165,000 ટન છે. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સમાં આવા કોઈ ઉત્સર્જન નથી. થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ ઇંધણને ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે દર વર્ષે 8 મિલિયન ટન ઓક્સિજન વાપરે છે, જ્યારે અણુ પાવર પ્લાન્ટ ઓક્સિજનનો બિલકુલ વપરાશ કરતા નથી. વધુમાં, કોલસા સ્ટેશન કિરણોત્સર્ગી પદાર્થોના મોટા ચોક્કસ પ્રકાશનનું ઉત્પાદન કરે છે. કોલસામાં હંમેશા કુદરતી હોય છે કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો, જ્યારે કોલસો સળગાવવામાં આવે છે ત્યારે તેઓ લગભગ સંપૂર્ણપણે અંદર જાય છે બાહ્ય વાતાવરણ. TPPsમાંથી મોટાભાગના રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ લાંબા સમય સુધી જીવે છે. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાંથી મોટાભાગના રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ ખૂબ જ ઝડપથી ક્ષીણ થઈ જાય છે, જે બિન-કિરણોત્સર્ગીઓમાં ફેરવાય છે.
  3. રશિયા સહિતના મોટાભાગના દેશો માટે, પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવી એ પલ્વરાઇઝ્ડ કોલસો અને ખાસ કરીને ગેસ-ઓઇલ થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ કરતાં વધુ ખર્ચાળ નથી. ઉત્પાદિત વીજળીના ખર્ચમાં પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટનો ફાયદો ખાસ કરીને 70 ના દાયકાની શરૂઆતમાં શરૂ થયેલી કહેવાતી ઉર્જા કટોકટી દરમિયાન નોંધપાત્ર છે. તેલની કિંમતો ઘટવાથી પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટની સ્પર્ધાત્મકતા આપોઆપ ઘટી જાય છે.

આધુનિક સમયમાં પરમાણુ એન્જિનનો ઉપયોગ.

જેમ તે વિકાસ પામે છે પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રઅણુ બનાવવાની સંભાવના પાવર પ્લાન્ટ. પ્રથમ વ્યવહારુ પગલુંસોવિયત સંઘે આ દિશામાં આ કર્યું, જ્યાં 1954 માં. પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવ્યો હતો.

1959 માં વિશ્વનું પ્રથમ પરમાણુ સંચાલિત જહાજ, આઇસબ્રેકર લેનિન, યુએસએસઆરના ધ્વજ હેઠળ સેવામાં પ્રવેશ્યું, જેણે આર્ક્ટિકની કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં વેપારી જહાજોના કાફલાઓને સફળતાપૂર્વક નેવિગેટ કર્યું.

IN તાજેતરના વર્ષો 19મી સદીમાં, શક્તિશાળી સોવિયેત પરમાણુ સંચાલિત આઇસબ્રેકર્સ આર્ક્ટિકા અને સિબિરે તેમની આર્કટિક ઘડિયાળ શરૂ કરી...

ખાસ કરીને મહાન તકો પરમાણુ ઊર્જાસબમરીન માટે ખોલવામાં આવે છે, બે સૌથી વધુ ઉકેલવા માટે પરવાનગી આપે છે વર્તમાન સમસ્યાઓ- પાણીની અંદરની ગતિ વધારવી અને સરફેસ કર્યા વિના પાણીની અંદર સ્વિમિંગનો સમયગાળો વધારવો. છેવટે, સૌથી અદ્યતન ડીઝલ-ઇલેક્ટ્રિક સબમરીન પાણીની અંદર 18-20 ગાંઠોથી વધુ વિકાસ કરી શકતી નથી, અને તેઓ આ ગતિને લગભગ એક કલાક સુધી જાળવી રાખે છે, ત્યારબાદ તેઓને તેમની બેટરી ચાર્જ કરવા માટે સપાટી પર આવવાની ફરજ પડે છે.

આવી પરિસ્થિતિઓમાં, સીપીએસયુની સેન્ટ્રલ કમિટી અને આપણા દેશમાં સોવિયેત સરકારના નિર્દેશ પર, સૌથી ટૂંકો શક્ય સમયઅણુ બનાવવામાં આવ્યું હતું સબમરીન કાફલો. સોવિયેત પરમાણુ સબમરીન વારંવાર ઉત્તરને પાર કરતી હતી આર્કટિક મહાસાગરબરફ નીચે, ઉત્તર ધ્રુવ નજીક સપાટી. CPSU ના XXIII કોંગ્રેસની પૂર્વસંધ્યાએ, પરમાણુ સબમરીનનું જૂથ બનાવ્યું પરિક્રમા, સપાટી વગર લગભગ 22 હજાર માઈલ પાણીની અંદર મુસાફરી કરી...

પરમાણુ સબમરીન અને વરાળથી ચાલતી સબમરીન વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ છે કે સ્ટીમ બોઈલરને રિએક્ટર વડે ફેરબદલ કરવામાં આવે છે, જેમાં પરમાણુ બળતણના અણુઓના વિભાજનની નિયંત્રિત સાંકળ પ્રતિક્રિયા વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે વપરાતી ગરમીના પ્રકાશન સાથે કરવામાં આવે છે. વરાળ જનરેટર.

પરમાણુ સ્થાપન સબમરીન માટે માત્ર ઝડપ સાથે મેચ કરવા માટે એક વાસ્તવિક સંભાવના ઊભી કરી સપાટી વહાણો, પણ તેમને વટાવી. જેમ આપણે જાણીએ છીએ, જ્યારે ડૂબી જાય છે, ત્યારે સબમરીન તરંગ પ્રતિકારનો અનુભવ કરતી નથી, જે હાઇ-સ્પીડ સપાટી ડિસ્પ્લેસમેન્ટ વહાણો ખર્ચ કરે છે. મોટા ભાગનાપાવર પ્લાન્ટ પાવર.

રેડિયેશનની જૈવિક અસરો.

કિરણોત્સર્ગ તેના સ્વભાવથી જીવન માટે હાનિકારક છે. રેડિયેશનની ઓછી માત્રા કેન્સર અથવા આનુવંશિક નુકસાન તરફ દોરી જતી ઘટનાઓની અપૂર્ણ રીતે સમજાયેલી સાંકળને "ટ્રિગર" કરી શકે છે. ઉચ્ચ માત્રામાં, રેડિયેશન કોષોનો નાશ કરી શકે છે, અંગની પેશીઓને નુકસાન પહોંચાડે છે અને શરીરના ઝડપી મૃત્યુનું કારણ બને છે. કિરણોત્સર્ગના ઉચ્ચ ડોઝને કારણે થતા નુકસાન સામાન્ય રીતે કલાકો અથવા દિવસોમાં દેખાય છે. કેન્સરજો કે, ઇરેડિયેશનના ઘણા વર્ષો પછી દેખાય છે - એક નિયમ તરીકે, એક કે બે દાયકા કરતાં પહેલાં નહીં. અને જન્મજાત ખોડખાંપણ અને અન્ય વારસાગત રોગો, આનુવંશિક ઉપકરણને નુકસાનને કારણે, વ્યાખ્યા દ્વારા માત્ર આગામી અથવા અનુગામી પેઢીઓમાં જ દેખાય છે: આ બાળકો, પૌત્રો અને ઇરેડિયેશનના સંપર્કમાં આવેલી વ્યક્તિના વધુ દૂરના વંશજો છે.

કિરણોત્સર્ગના પ્રકાર, રેડિયેશનની માત્રા અને તેની શરતો પર આધાર રાખીને, વિવિધ પ્રકારોરેડિયેશન નુકસાન. આ એક્યુટ રેડિયેશન સિકનેસ (એઆરએસ) છે - બાહ્ય કિરણોત્સર્ગમાંથી, એઆરએસ - આંતરિક કિરણોત્સર્ગથી, ક્રોનિક રેડિયેશન બીમારી, વ્યક્તિગત અંગોને મુખ્યત્વે સ્થાનિક નુકસાન સાથે વિવિધ ક્લિનિકલ સ્વરૂપો, જે તીવ્ર, સબએક્યુટ અથવા ક્રોનિક કોર્સ દ્વારા વર્ગીકૃત કરી શકાય છે; આ લાંબા ગાળાના પરિણામો, જેમાંથી સૌથી નોંધપાત્ર જીવલેણ ગાંઠોની ઘટના છે; ડીજનરેટિવ અને ડિસ્ટ્રોફિક પ્રક્રિયાઓ (મોતીયો, વંધ્યત્વ, સ્ક્લેરોટિક ફેરફારો). આમાં ઇરેડિયેટેડ માતાપિતાના સંતાનોમાં જોવા મળતા આનુવંશિક પરિણામોનો પણ સમાવેશ થાય છે. તેમના વિકાસનું કારણ બને છે ionizing રેડિયેશન, તેમની ઉચ્ચ પ્રવેશ ક્ષમતાને લીધે, તેઓ શરીરમાં ગમે ત્યાં પેશીઓ, કોષો, અંતઃકોશિક રચનાઓ, અણુઓ અને અણુઓને અસર કરે છે.

કિરણોત્સર્ગની અસરો પ્રત્યે જીવંત જીવો અલગ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને કિરણોત્સર્ગ પ્રતિક્રિયાઓનો વિકાસ મોટાભાગે રેડિયેશનની માત્રા પર આધાર રાખે છે. તેથી, વચ્ચે તફાવત કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે: 1) નાના ડોઝના સંપર્કમાં, આશરે 10 રેડ સુધી; 2) મધ્યમ ડોઝના સંપર્કમાં, સામાન્ય રીતે ઉપચારાત્મક હેતુઓ માટે વપરાય છે, જે તેમની સરહદ ધરાવે છે ઉપલી મર્યાદાઉચ્ચ ડોઝના સંપર્ક સાથે. જ્યારે કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તરત જ થતી પ્રતિક્રિયાઓ, પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયાઓ અને અંતમાં (દૂરસ્થ) અભિવ્યક્તિઓ અલગ પડે છે. અંતિમ પરિણામએક્સપોઝર મોટાભાગે ડોઝ રેટ પર આધાર રાખે છે, વિવિધ શરતોએક્સપોઝર અને ખાસ કરીને રેડિયેશનની પ્રકૃતિથી. આ રોગનિવારક હેતુઓ માટે ક્લિનિકલ પ્રેક્ટિસમાં રેડિયેશનના ઉપયોગ પર પણ લાગુ પડે છે.

લિંગ અને ઉંમર, શરીરની સ્થિતિ, તેના આધારે રેડિયેશન લોકોને અલગ રીતે અસર કરે છે રોગપ્રતિકારક તંત્રવગેરે, પરંતુ ખાસ કરીને શિશુઓ, બાળકો અને કિશોરો પર.

ઓછી માત્રામાં માનવ રેડિયેશનના તમામ પરિણામોમાં કેન્સર સૌથી ગંભીર છે. 100,000 બચી ગયેલા લોકોને આવરી લેતા વ્યાપક સર્વેક્ષણ અણુ બોમ્બ ધડાકાહિરોશિમા અને નાગાસાકીએ દર્શાવ્યું છે કે અત્યાર સુધી આ વસ્તી જૂથમાં વધતા મૃત્યુદરનું એકમાત્ર કારણ કેન્સર છે.

નિષ્કર્ષ.

સંશોધન હાથ ધર્યા પછી, અમને જાણવા મળ્યું કે પરમાણુ બળતણ અને પરમાણુ એન્જિન મનુષ્યને ખૂબ જ ફાયદા લાવે છે. તેમના માટે આભાર, લોકોને ગરમી અને ઊર્જાના સસ્તા સ્ત્રોત મળ્યા (એક પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ ઘણા ડઝન, અથવા તો એક વ્યક્તિ માટે સેંકડો પરંપરાગત થર્મલ પાવર પ્લાન્ટને બદલે છે), બરફમાંથી પસાર થવા માટે સક્ષમ હતા. ઉત્તર ધ્રુવઅને સમુદ્રના તળિયે ડૂબી જાય છે. પરંતુ આ બધું ત્યારે જ કાર્ય કરે છે જ્યારે યોગ્ય રીતે લાગુ કરવામાં આવે છે, એટલે કે. જરૂરી માત્રામાં અને માત્ર શાંતિપૂર્ણ હેતુઓ માટે. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ વિસ્ફોટ (ચેર્નોબિલ, ફુકુશિમા) અને અણુ બોમ્બ વિસ્ફોટ (હિરોશિમા અને નાગાસાકી) ના ઘણા કિસ્સાઓ નોંધવામાં આવ્યા છે.

પરંતુ કિરણોત્સર્ગી કચરાના પરિણામોથી કોઈ સુરક્ષિત નથી. ઘણા લોકો રેડિયેશન સિકનેસ અને રેડિયેશનથી થતા કેન્સરથી પીડાય છે. પરંતુ અમને લાગે છે કે થોડા વર્ષોમાં વૈજ્ઞાનિકો આરોગ્યને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના કિરણોત્સર્ગી કચરાનો નિકાલ કરવાની પદ્ધતિઓ શોધી કાઢશે અને આ તમામ રોગો માટે ઉપચારની શોધ કરશે.

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ.

  1. એ.વી. પેરીશ્કિન, ઇ.એમ. ગુટનિક. "9મા ધોરણ માટે ભૌતિકશાસ્ત્રની પાઠ્યપુસ્તક."
  2. જી. કેસલર. "પરમાણુ ઊર્જા".
  3. આર.જી. પેરેલમેન. "પરમાણુ એન્જિનો".
  4. ઇ. રધરફોર્ડ. "પસંદ કરેલ વૈજ્ઞાનિક કાર્યો. અણુનું માળખું અને કૃત્રિમ પરિવર્તન."
  5. https://ru.wikipedia.org
પૂર્વાવલોકન:

પ્રસ્તુતિ પૂર્વાવલોકનોનો ઉપયોગ કરવા માટે, એક Google એકાઉન્ટ બનાવો અને સાઇન ઇન કરો:

તેઓને 2 વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે: થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ અને પરમાણુ સક્રિય કણો અને અણુ વિભાજનના પ્રભાવ હેઠળ પ્રતિક્રિયાઓ. પહેલાનાને તેમના અમલીકરણ માટે ~ કેટલાક મિલિયન ડિગ્રી તાપમાનની જરૂર પડે છે અને તે ફક્ત તારાઓના આંતરિક ભાગમાં અથવા એચ-બોમ્બ વિસ્ફોટો. બાદમાં વાતાવરણ અને લિથોસ્ફિયરમાં કોસ્મિક ઇરેડિયેશનને કારણે અને અણુ સક્રિય કણોને કારણે થાય છે. ઉપલા શેલોપૃથ્વી. ઝડપી કોસ્મિક કણો (સરેરાશ ઊર્જા~2 10 9 eV), પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશવાથી, ઘણીવાર વાતાવરણીય અણુઓ (N, O) ના હળવા પરમાણુ ટુકડાઓમાં સંપૂર્ણ વિભાજન થાય 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 + n= C 14 + H 1; N 14+ n= C 12 + H 3. માં રેડિયોકાર્બનનું વાર્ષિક ઉત્પાદન પૃથ્વીનું વાતાવરણલગભગ 10 કિલો છે. વાતાવરણમાં કિરણોત્સર્ગી Be 7 અને Cl 39 ની રચના પણ નોંધવામાં આવી હતી. લિથોસ્ફિયરમાં ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ મુખ્યત્વે α-કણો અને ન્યુટ્રોનને કારણે થાય છે જે લાંબા સમય સુધી જીવતા હોય છે. કિરણોત્સર્ગી તત્વો(મુખ્યત્વે U અને Th). તે નોંધવું જોઈએ કે લિ (જુઓ ભૂસ્તરશાસ્ત્રમાં હિલીયમ આઇસોટોપ્સ),પ્રતિક્રિયાઓ અનુસાર યુક્સનાઇટ, મોનાઝાઇટ અને અન્ય ખનિજોમાં નિયોનના વ્યક્તિગત આઇસોટોપ્સની રચના: O 18 + He 4 = Ne 21 + p;ફે 19 + He = Na 22 + p; Na 22 → Ne 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. (નિર્ધારણ પદ્ધતિ જુઓ સંપૂર્ણ વયઝેનોન).લિથોસ્ફેરિક માસમાં, અણુ ન્યુક્લીનું કૃત્રિમ વિભાજન સમૂહના સમૂહના 10 -9 -10 -12% ની માત્રામાં ચોક્કસ આઇસોટોપ્સના સંચયનું કારણ બને છે.

  • - પ્રાથમિક કણો સાથે અથવા એકબીજા સાથેની તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે અણુ ન્યુક્લીનું પરિવર્તન...
  • - ન્યુટ્રોન દ્વારા ભારે ન્યુક્લીના વિભાજનની શાખાવાળી સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ, જેના પરિણામે ન્યુટ્રોનની સંખ્યામાં તીવ્ર વધારો થાય છે અને સ્વ-ટકાઉ વિખંડન પ્રક્રિયા થઈ શકે છે...

    શરૂઆત આધુનિક કુદરતી વિજ્ઞાન

  • - દારૂગોળો, જેની વિનાશક અસર પરમાણુ વિસ્ફોટ ઊર્જાના ઉપયોગ પર આધારિત છે. આમાં મિસાઇલો અને ટોર્પિડોના પરમાણુ હથિયારો, પરમાણુ બોમ્બ, આર્ટિલરી શેલ, ઊંડાણ ચાર્જ, ખાણો...

    લશ્કરી શરતોની શબ્દાવલિ

  • શબ્દકોશ કાનૂની શરતો

  • - ....

    અર્થશાસ્ત્ર અને કાયદાનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

  • - ઑક્ટોબર 20, 1995 ના "પરમાણુ ઊર્જાના ઉપયોગ પર" ફેડરલ કાયદા દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કર્યા મુજબ, "વિચ્છેદિત પરમાણુ પદાર્થોને સમાવતા અથવા પુનઃઉત્પાદન કરવા સક્ષમ સામગ્રી"...

    મોટા કાનૂની શબ્દકોશ

  • - સ્નર્પ્સ, નાના ન્યુક્લિયર આરએનએ - નાના ન્યુક્લિયર આરએનએ વિજાતીય ન્યુક્લિયર આરએનએ સાથે સંકળાયેલા છે , ન્યુક્લિયસના નાના રિબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન ગ્રાન્યુલ્સનો ભાગ છે...
  • - નાના પરમાણુ જુઓ ...

    મોલેક્યુલર બાયોલોજીઅને 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. મુ પરમાણુ અકસ્માતપર્યાવરણનું કિરણોત્સર્ગી પ્રદૂષણ ઝડપથી વધી રહ્યું છે...

    ઇકોલોજીકલ શબ્દકોશ

  • - અન્ય ન્યુક્લી, પ્રાથમિક કણો અથવા ગામા કિરણો સાથે અથડામણ પર પરમાણુ પરમાણુનું પરિવર્તન. 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 અણુ 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 ફેડોરોવિચ

પ્રકરણ 6 પ્રકૃતિની ઉપાસના. પ્રકૃતિ વિશે દંતકથાઓ

આર્મેનિયાની માન્યતાઓ પુસ્તકમાંથી લેખક અનાનિક્યન માર્ટિરોસ એ

પ્રકરણ 6 પ્રકૃતિની ઉપાસના. પ્રકૃતિ વિશે દંતકથાઓ

ન્યુક્લિયર રોબિન્સન્સ

બોમ્બ પુસ્તકમાંથી. અણુ અંડરવર્લ્ડના રહસ્યો અને જુસ્સો લેખક પેસ્ટોવ સ્ટેનિસ્લાવ વાસિલીવિચ

ન્યુક્લિયર રોબિન્સન્સ 50 ના દાયકાના અંતમાં, ખ્રુશ્ચેવને લશ્કરી ઇજનેરો દ્વારા પ્રસ્તાવિત એક પ્રોજેક્ટમાં ખૂબ રસ હતો. તેનો સાર બનાવવો હતો કૃત્રિમ ટાપુઓખાતે એટલાન્ટિક તટયુએસએ. તે આના જેવું માનવામાં આવતું હતું: અંધારી ચોરોની રાત્રે, શક્તિશાળી બલ્ક કેરિયર્સ તેમનો માર્ગ બનાવે છે

પરમાણુ મહત્વાકાંક્ષાઓ

વેક અપ પુસ્તકમાંથી આવનારી આર્થિક અરાજકતામાં ટકી રહો અને વિકાસ કરો Chalabi El દ્વારા

પરમાણુ મહત્વાકાંક્ષાઓ 2003 ના ઉત્તરાર્ધમાં, વિશ્વને ખબર પડી કે ઈરાનનો યુરેનિયમ સંવર્ધન કાર્યક્રમ અગાઉના વિચાર કરતા વધુ અદ્યતન છે અને થોડા વર્ષોમાં ઈરાન માલિક બની જશે. પરમાણુ શસ્ત્રો. સામેલ અમેરિકન અધિકારીના શબ્દો ટાંકવા માટે

પરમાણુ વેચાણ

Infobusiness on પુસ્તકમાંથી સંપૂર્ણ શક્તિ[ડબલ વેચાણ] લેખક પેરાબેલમ આન્દ્રે અલેકસેવિચ

પરમાણુ 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 હતા જેની જરૂર હતી પ્રતિસાદતેમની પાસેથી લક્ષ્ય પ્રેક્ષકો. તેઓએ મફત સામગ્રીની દુકાન ખોલી -

"પરમાણુ સૂટકેસ"

અજ્ઞાત, નકારેલ અથવા છુપાયેલ પુસ્તકમાંથી લેખક ત્સારેવા ઇરિના બોરીસોવના

"પરમાણુ સૂટકેસ" આ પ્રખ્યાત "તડકારૂપ પુરાવા સાથેના સૂટકેસ" કરતા વધુ ઠંડુ છે! રશિયન ફેડરેશનની સુરક્ષા પરિષદ.

પ્રકૃતિ, કાયદા અને કાયદાઓની પ્રકૃતિ વિશે

ક્લિયર વર્ડ્સ પુસ્તકમાંથી લેખક ઓઝોર્નિન પ્રોખોર

પ્રકૃતિ, 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 દ્વારા

પરમાણુ 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

પુસ્તકમાંથી અણુ ઊર્જાલશ્કરી હેતુઓ માટે લેખક સ્મિથ હેનરી ડેવોલ્ફ

ન્યુક્લિયર 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 બોલ્શાયા પુસ્તકમાંથી ચેર્કાશિન નિકોલે એન્ડ્રીવિચ પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ સોવિયેત જ્ઞાનકોશલેખકનું (POISON). 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

ગમે છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ, પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ એન્ડોથર્મિક અને એક્ઝોથર્મિક હોઈ શકે છે.

ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓને સડો પ્રતિક્રિયાઓ અને ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ખાસ પ્રકારપરમાણુ પ્રતિક્રિયા એ ન્યુક્લિયર ફિશન છે. પરમાણુ સડો અને પરમાણુ વિભાજનની શરતોનો અર્થ એકદમ છે વિવિધ પ્રકારોપ્રતિક્રિયાઓ [ ].


1. ઇતિહાસ

પ્રથમ કૃત્રિમ રીતે પ્રેરિત પરમાણુ પ્રતિક્રિયા વર્ષ માં અર્નેસ્ટ રધરફોર્ડ દ્વારા જોવા મળી હતી, જે આલ્ફા કણો સાથે નાઇટ્રોજનને ઇરેડિયેટ કરતી હતી. પ્રતિક્રિયા યોજના મુજબ આગળ વધી

.

2. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ માટે સંરક્ષણ કાયદા

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન, ઊર્જા, વેગ, કોણીય વેગ અને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સંરક્ષણના સામાન્ય નિયમો સંતુષ્ટ છે.

આ ઉપરાંત, અસંખ્ય વિશેષ સંરક્ષણ કાયદાઓ અંતર્ગત છે પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ઉદાહરણ તરીકે, બેરીયોન ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો.


3. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાનું ઊર્જા ઉત્પાદન

જો પ્રતિક્રિયામાં કણોના બાકીના સમૂહનો સરવાળો પ્રતિક્રિયા પછીના કણોના બાકીના સમૂહના સરવાળા કરતા વધારે હોય, તો આવી પ્રતિક્રિયા ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે થાય છે. આ ઊર્જાને પરમાણુ પ્રતિક્રિયાનું ઊર્જા ઉત્પાદન કહેવામાં આવે છે. એનર્જી આઉટપુટપરમાણુ પ્રતિક્રિયાની ગણતરી સૂત્ર ΔE = Δmc 2 દ્વારા કરવામાં આવે છે, જ્યાં Δm એ સામૂહિક ખામી છે, c એ પ્રકાશની ગતિ છે.

4. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકાર

4.1. ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓ

ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન રિએક્શન દરમિયાન, તત્વોના હળવા ન્યુક્લીમાંથી નવા, ભારે ન્યુક્લીની રચના થાય છે.

સામાન્ય રીતે, ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓ માત્ર એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ શક્ય હોય છે જ્યાં ન્યુક્લીમાં ઉચ્ચ ગતિ ઊર્જા હોય છે, કારણ કે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રિસ્પ્લેશન ફોર્સ સમાન રીતે ચાર્જ થયેલા ન્યુક્લિયસને એકબીજાની નજીક આવતા અટકાવે છે, કહેવાતા બનાવે છે. કુલોમ્બ અવરોધ.

આ કૃત્રિમ રીતે ચાર્જ્ડ પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જેમાં આયનો, પ્રોટોન અથવા α-કણો વેગ આપે છે. ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર, અથવા થર્મોન્યુક્લિયર રિએક્ટર, જ્યાં પદાર્થના આયનો થર્મલ ગતિને કારણે ગતિ ઊર્જા મેળવે છે. પછીના કિસ્સામાં અમે પ્રતિક્રિયા વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ થર્મોન્યુક્લિયર ફ્યુઝન.


4.1.1. પ્રકૃતિમાં ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન

પ્રકૃતિમાં, બિગ બેંગ પછી પ્રથમ મિનિટોમાં ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ થઈ. પ્રાથમિક ન્યુક્લિયોસિન્થેસિસ દરમિયાન, પ્રોટોનમાંથી માત્ર કેટલાક હળવા ન્યુક્લી (ડ્યુટેરિયમ, હિલિયમ, લિથિયમ) ની રચના થઈ હતી.
હવે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ તારાઓના કોરોમાં થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, સૂર્યમાં. મુખ્ય પ્રક્રિયા એ ચાર પ્રોટોનમાંથી હિલીયમ ન્યુક્લિયસની રચના છે, જે પ્રોટોન-પ્રોટોન સાંકળ અથવા બેથે-વેઇઝસેકર ચક્રમાં થઈ શકે છે.

તારાઓમાં જેનું દળ અડધા M ☉ કરતાં વધી જાય છે, અન્ય, મોટા પણ બની શકે છે. ભારે તત્વો. આ પ્રક્રિયા ટર્નરી α પ્રતિક્રિયામાં કાર્બન ન્યુક્લીની રચના સાથે શરૂ થાય છે. પરિણામી મધ્યવર્તી કેન્દ્ર પ્રોટોન અને α-કણો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને આ રીતે આયર્ન શિખર સુધીના રાસાયણિક તત્વો રચાય છે.

ભારે ન્યુક્લીની રચના (આયર્નથી બિસ્મથ સુધી) લાલ જાયન્ટ સ્ટેજ પર એકદમ મોટા તારાઓના શેલમાં મુખ્યત્વે એસ-પ્રક્રિયાને કારણે અને અંશતઃ પી-પ્રક્રિયાને કારણે થાય છે. સુપરનોવા વિસ્ફોટ દરમિયાન નવાઝચી (અસ્થિર) ન્યુક્લીની રચના થાય છે.


4.2. પરમાણુ સડો પ્રતિક્રિયાઓ

સડો પ્રતિક્રિયાઓ આલ્ફા અને બીટા રેડિયોએક્ટિવિટી પેદા કરે છે. આલ્ફા સડો દરમિયાન, ન્યુક્લિયસમાંથી આલ્ફા કણ 4 તે ઉત્સર્જિત થાય છે, અને ન્યુક્લિયસની સમૂહ સંખ્યા અને ચાર્જ નંબર અનુક્રમે 4 અને 2 માં બદલાય છે. બીટા સડો દરમિયાન, ન્યુક્લિયસમાંથી ઇલેક્ટ્રોન અથવા પોઝીટ્રોન ઉત્સર્જિત થાય છે, ન્યુક્લિયસની સમૂહ સંખ્યા બદલાતી નથી, પરંતુ ચાર્જ સંખ્યા 1 વધે છે અથવા ઘટે છે. બંને પ્રકારના સડો સ્વયંભૂ થાય છે.


4.3. અણુ વિભાજન

નાની સંખ્યામાં આઇસોટોપ્સ વિભાજન માટે સક્ષમ છે, એક પ્રતિક્રિયા જેમાં ન્યુક્લિયસ બે મોટા ભાગોમાં વિભાજિત થાય છે. પરમાણુ વિભાજન આ રીતે થઈ શકે છે સ્વયંભૂ,તેથી અને ફરજ પડી- અન્ય કણોના પ્રભાવ હેઠળ, મુખ્યત્વે ન્યુટ્રોન.

એવું જાણવા મળ્યું હતું કે યુરેનિયમ-235 ન્યુક્લી માત્ર સક્ષમ નથી સ્વયંભૂ વિભાજન (બે પ્રકાશ ન્યુક્લી માટે) ~ 200 MeV ઉર્જા અને બે કે ત્રણ ન્યુટ્રોનના ઉત્સર્જન સાથે, પણ ફરજિયાત વિભાજન,ન્યુટ્રોન દ્વારા શરૂ. આવા વિભાજનના પરિણામે, ન્યુટ્રોન પણ ઉત્સર્જિત થાય છે, જે પડોશી યુરેનિયમ ન્યુક્લીના બળજબરીથી વિભાજનની નવી પ્રતિક્રિયાઓનું કારણ બની શકે છે તે ધ્યાનમાં લેતા, પરમાણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયાની શક્યતા સ્પષ્ટ થઈ ગઈ છે. આવી પ્રતિક્રિયા માત્ર પ્રકૃતિમાં થતી નથી કારણ કે કુદરતી યુરેનિયમમાં 99.3% આઇસોટોપ યુરેનિયમ-238 હોય છે, અને માત્ર યુરેનિયમ-235 જ વિભાજન માટે સક્ષમ છે, જેમાંથી કુદરતી યુરેનિયમમાં માત્ર 0.7% હોય છે.

ન્યુક્લિયર ફિશન પ્રતિક્રિયાની પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે. વિનિમય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા પરમાણુ દળો વર્ચ્યુઅલ કણો(મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં pion-nucleon ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે) બિન-કેન્દ્રીય પાત્ર ધરાવે છે. આનો અર્થ એ થાય છે કે ન્યુક્લિઅન્સ ન્યુક્લિયસના તમામ ન્યુક્લિઅન્સ સાથે એકસાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકતા નથી, ખાસ કરીને ઉચ્ચ ન્યુક્લિઅન સાથેના ન્યુક્લિઅન્સમાં. ન્યુક્લિયસમાં મોટી સંખ્યામાં ન્યુક્લિયન્સ સાથે, આ ઘનતા અસમપ્રમાણતાનું કારણ બને છે પરમાણુ દળોઅને ન્યુક્લિઅન બોન્ડની વધુ અસમપ્રમાણતા, અને પરિણામે, ન્યુક્લિયસના સમગ્ર જથ્થામાં ઊર્જાની અસમપ્રમાણતા. કોર એક આકાર લે છે જે ગોળાકારથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. આ કિસ્સામાં, પ્રોટોન વચ્ચેની ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જાના સંદર્ભમાં મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સંપર્ક કરી શકે છે.

આમ, અસમપ્રમાણતાને લીધે, વિભાજન ઊર્જા અવરોધ દૂર થાય છે અને ન્યુક્લિયસ હળવા મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં ક્ષીણ થાય છે જે દળમાં અસમપ્રમાણ હોય છે.

કેટલીકવાર ન્યુક્લિયસ નીચી ઉર્જા અવસ્થામાં ટનલ કરી શકે છે.


5. માનવ જીવનમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ

5.1. અણુ બોમ્બ

વીસમી સદીમાં પરમાણુ બોમ્બમાં અણુ ન્યુક્લીના વિભાજનની સાંકળ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ શરૂ થયો. એ હકીકતને કારણે કે તીવ્ર પરમાણુ પ્રતિક્રિયા માટે નિર્ણાયક માસ (સાંકળ પ્રતિક્રિયાના વિકાસ માટે જરૂરી સમૂહ) હોવો જરૂરી છે, તો પછી અણુ વિસ્ફોટ કરવા માટે નિર્ણાયક માસ કરતા ઓછા દળવાળા ઘણા ભાગો છે. સંયુક્ત રીતે, એક સુપરક્રિટિકલ માસ રચાય છે અને તેમાં વિભાજન સાંકળ પ્રતિક્રિયા થાય છે, જે મોટી માત્રામાં ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે થાય છે - થાય છે અણુ વિસ્ફોટ.


5.2. ન્યુક્લિયર રિએક્ટર

ન્યુક્લિયર રિએક્ટરનો ઉપયોગ પરમાણુ સડોની થર્મલ ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે. રિએક્ટર ઇંધણ તરીકે યુરેનિયમ-235 અને યુરેનિયમ-238 અથવા પ્લુટોનિયમ-239 આઇસોટોપ્સના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે ઝડપી ન્યુટ્રોન યુરેનિયમ-238 અણુના ન્યુક્લિયસને અથડાવે છે, ત્યારે તે પ્લુટોનિયમ-239માં પરિવર્તિત થાય છે અને ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે તેના અનુગામી સડો થાય છે. પ્રક્રિયા ચક્રીય હોઈ શકે છે, પરંતુ આ માટે ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરની જરૂર છે. આજકાલ, યુરેનિયમ-235 ન્યુક્લાઇડનો ઉપયોગ રિએક્ટરમાં મુખ્ય ઘટક તરીકે થાય છે. ઝડપી ન્યુટ્રોન સાથે તેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે, તેઓને ધીમું કરવું આવશ્યક છે. મધ્યસ્થનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે:

રિએક્ટરમાં વપરાતા પાણીના પ્રકાર મુજબ, D 2 O અથવા H 2 O, રિએક્ટરને વિભાજિત કરવામાં આવે છે ભારે પાણીઅને હળવા પાણીઅનુક્રમે ભારે પાણીના રિએક્ટરમાં, યુરેનિયમ-238 ન્યુક્લાઇડનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે થાય છે, હળવા પાણીના રિએક્ટરમાં - યુરેનિયમ-235. વિઘટનની પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરવા અને તેને રોકવા માટે, બોરોન અથવા કેડમિયમના આઇસોટોપ્સ ધરાવતા નિયંત્રણ સળિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વિખંડન સાંકળ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન છોડવામાં આવતી ઊર્જા શીતક દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. તેથી, તે ગરમ થાય છે, અને જ્યારે તે પાણીને અથડાવે છે, ત્યારે તે તેને ગરમ કરે છે, તેને વરાળમાં ફેરવે છે (ઘણીવાર શીતક એ પાણી જ હોય ​​છે). આ જોડી સ્ટીમ ટર્બાઇન ફેરવે છે, જે અલ્ટરનેટરના રોટરને ફેરવે છે.


આ એક સ્ટબ છે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ.
તમે પ્રોજેક્ટ કરી શકો છો


શું તમને લેખ ગમ્યો? તમારા મિત્રો સાથે શેર કરો!