परमाणु ऊर्जा

हम बताते हैं कि परमाणु ऊर्जा क्या है और इसे कैसे प्राप्त किया जाता है। साथ ही, यह किस लिए है, फायदे, नुकसान और कुछ उदाहरण।

परमाणु ऊर्जा सुरक्षित, काफी कुशल और बहुमुखी है।

परमाणु ऊर्जा क्या है?

परमाणु ऊर्जा या परमाणु ऊर्जा परमाणु नाभिक में या उनके बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं का परिणाम है, अर्थात यह परमाणु प्रतिक्रियाओं में जारी ऊर्जा है। ये प्रतिक्रियाएं अनायास या कृत्रिम रूप से हो सकती हैं।

नाभिकीय अभिक्रियाएँ के नाभिकों के संयोजन या विखंडन की प्रक्रियाएँ हैं परमाणुओं यू सबएटोमिक कण. परमाणु नाभिक इस प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में ऊर्जा को संयोजित या खंडित कर सकते हैं, मुक्त कर सकते हैं या अवशोषित कर सकते हैं। जब नाभिक के टुकड़े होते हैं, तो प्रक्रिया को परमाणु विखंडन के रूप में जाना जाता है, और जब वे जुड़ते हैं तो इसे परमाणु संलयन कहा जाता है।

नाभिकीय विखंडन तब होता है जब एक भारी परमाणु नाभिक छोटे . के कई नाभिकों में विखंडित हो जाता है वजन, मुक्त न्यूट्रॉन, फोटॉन और नाभिक के टुकड़े भी उत्पन्न करने में सक्षम होने के नाते। परमाणु संलयन तब होता है जब समान आवेश वाले कई परमाणु नाभिक एक नए, भारी नाभिक का निर्माण करते हैं। ये अभिक्रियाएँ के कुछ समस्थानिकों के परमाणुओं के नाभिक में होती हैं रासायनिक तत्व जैसे यूरेनियम (यू) या हाइड्रोजन (एच)।

परमाणु प्रतिक्रियाओं में शामिल ऊर्जा की बड़ी मात्रा मूल रूप से इस तथ्य के कारण है कि प्रतिक्रिया करने वाले कणों के द्रव्यमान का हिस्सा सीधे ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रक्रिया को जर्मन भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट आइंस्टीन ने अपना समीकरण प्रस्तुत करके तर्क दिया था:

ई = एमसी²

कहां:

जैसा कि आप देख सकते हैं, आइंस्टीन द्वारा प्रस्तावित समीकरण द्रव्यमान और ऊर्जा से संबंधित है।

परमाणु प्रतिक्रियाओं में जारी ऊर्जा का उपयोग उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है बिजली थर्मोन्यूक्लियर पावर प्लांट्स में, न्यूक्लियर मेडिसिन में, इंडस्ट्री में, माइनिंग में, in पुरातत्त्व और कई अन्य अनुप्रयोगों में।

इसका मुख्य उपयोग की पीढ़ी में है विद्युत शक्ति, जहां परमाणु ऊर्जा का उपयोग बड़े पैमाने पर गर्मी के लिए किया जाता है संस्करणों से पानी या उत्पन्न करने के लिए गैसों, किसका कैलोरी ऊर्जा इसके बाद इसका उपयोग बिजली पैदा करने वाले बड़े टर्बाइनों को चलाने के लिए किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा का नियंत्रित उपयोग धर्मार्थ उद्देश्यों के लिए किया जाता है। यह ऊर्जा का एक बहुत ही महत्वपूर्ण स्रोत है, लेकिन दुर्भाग्य से, इसका उपयोग सैन्य उद्देश्यों के लिए सामूहिक विनाश के परमाणु हथियारों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा कैसे प्राप्त की जाती है?

परमाणु प्रतिक्रियाएं अत्यंत अस्थिर परमाणुओं का उत्पादन करती हैं।

परमाणु ऊर्जा कुछ रासायनिक तत्वों के कुछ परमाणु नाभिकों में परमाणु प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है। परमाणु ऊर्जा प्राप्त करने के लिए कुछ सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं तत्व यूरेनियम (यू) के आइसोटोप यूरेनियम -235 (235 यू) का विखंडन और तत्व हाइड्रोजन (एच) के आइसोटोप ड्यूटेरियम-ट्रिटियम (2 एच -3 एच) का संलयन हैं। , हालांकि परमाणु ऊर्जा आइसोटोप थोरियम-232 (232Th), प्लूटोनियम-239 (239Pu), स्ट्रोंटियम-90 (90Sr) या पोलोनियम-210 (210Po) में परमाणु प्रतिक्रियाओं से भी प्राप्त की जा सकती है।

यूरेनियम-235 (235U) का विखंडन एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है, अर्थात यह बहुत अधिक ऊर्जा मुक्त करती है। जारी ऊर्जा उस माध्यम को गर्म करती है जिसमें प्रतिक्रिया हो रही है, जो पानी हो सकता है, उदाहरण के लिए।

विखंडन होने के लिए, 235U समस्थानिक पर बमबारी की जाती है न्यूट्रॉन मुफ़्त (हालाँकि इसके साथ बमबारी भी की जा सकती है प्रोटान, अन्य नाभिक या गामा किरणें) जिनकी गति बहुत नियंत्रित होती है। इस तरह, एक मुक्त न्यूट्रॉन को नाभिक द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, जिससे यह अस्थिर और खंडित हो सकता है, और अन्य छोटे नाभिक, मुक्त न्यूट्रॉन, अन्य उप-परमाणु कण और बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है। न्यूट्रॉन की गति को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि यह बहुत अधिक है तो वे बस नाभिक से टकरा सकते हैं या गुजर सकते हैं, और वे विखंडन उत्पन्न करने के लिए अवशोषित नहीं होंगे।

परमाणु विखंडन मुक्त न्यूट्रॉन और अन्य कण उत्पन्न करता है।

एक नाभिक के विखंडन के परिणामस्वरूप उत्पन्न कणों को अन्य पड़ोसी नाभिकों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, जो कि विखंडन भी होगा, और जो कण इस अन्य विखंडन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं, उन्हें फिर से अवशोषित किया जा सकता है अन्य नाभिक, और इसी तरह, जो उत्पादन के रूप में जाना जाता है: श्रृंखला प्रतिक्रिया।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, नियंत्रित परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रियाओं में कई लाभकारी अनुप्रयोग हैं। हालाँकि, जब श्रृंखला प्रतिक्रिया अनियंत्रित होती है, तो यह तब तक जारी रहती है जब तक कि विखंडन के लिए कोई और सामग्री न हो, जो कम समय में हो। यह अनियंत्रित प्रक्रिया संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा जापान पर गिराए गए परमाणु बमों के संचालन की शुरुआत है द्वितीय विश्व युद्ध के.

दूसरी ओर, ड्यूटेरियम-ट्रिटियम जोड़ी (2H-3H) का संलयन सबसे सरल परमाणु संलयन प्रक्रिया है जो मौजूद है। इस संलयन के होने के लिए, दो प्रोटॉन को एक साथ लाना आवश्यक है (एक 2H से और दूसरा 3H से) ताकि मजबूत परमाणु संपर्क की ताकतें (बल जो न्यूक्लियंस, यानी प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को एकजुट करती हैं, और जिन्हें दूर करना होगा) प्रोटॉन के बीच प्रतिकर्षण बल, चूंकि उनके पास एक ही चार्ज है) इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन बलों से अधिक है, क्योंकि प्रोटॉन के पास सकारात्मक चार्ज होता है, इसलिए वे एक दूसरे को पीछे हटाना चाहते हैं। इसे प्राप्त करने के लिए, कुछ दबाव और डीकंप्रेसन लागू किए जाते हैं, साथ ही तापमान बहुत विशिष्ट। यह संलयन प्रक्रिया एक 4He नाभिक, एक न्यूट्रॉन और बड़ी मात्रा में ऊर्जा पैदा करती है।

परमाणु प्रतिक्रियाएं अस्थिर परमाणु उत्पन्न करती हैं।

नाभिकीय संलयन एक ऐसी प्रक्रिया है जो अनायास होती है सितारे, उदाहरण के लिए, सूर्य, लेकिन जिसे कृत्रिम रूप से भी उत्पन्न किया गया है।

सामान्य तौर पर, परमाणु प्रतिक्रियाएं अस्थिर परमाणु उत्पन्न करती हैं, जो खुद को स्थिर करने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा का उत्सर्जन करती हैं वातावरण एक निर्दिष्ट समय के लिए। इस उत्सर्जित ऊर्जा को आयनकारी विकिरण कहा जाता है, जिसमें आयनित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है मामला इसके चारों ओर, यही कारण है कि विकिरण सभी जीवों के लिए अत्यंत खतरनाक है।

परमाणु ऊर्जा किसके लिए है?

न केवल बिजली के उत्पादन के लिए (जो आज की औद्योगिक दुनिया में पहले से ही बहुत महत्व रखता है) बल्कि प्रयोग करने योग्य और वापस लेने योग्य गर्मी ऊर्जा के उत्पादन के लिए भी परमाणु ऊर्जा के शांतिपूर्ण उपयोग असंख्य हैं, या यांत्रिक ऊर्जा, और यहां तक ​​कि आयनकारी विकिरण के रूप जिनका उपयोग चिकित्सा या शल्य चिकित्सा सामग्री को निष्फल करने के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग परमाणु पनडुब्बियों जैसे वाहनों को बिजली देने के लिए भी किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा के लाभ

परमाणु ऊर्जा के लाभ हैं:

  • थोड़ा प्रदूषणकारी। जब तक कोई दुर्घटना नहीं होती है और रेडियोधर्मी कचरे का ठीक से निपटान नहीं किया जाता है, तब तक परमाणु ऊर्जा संयंत्र पर्यावरण को जलाने से कम प्रदूषित करते हैं जीवाश्म ईंधन.
  • सुरक्षित। जब तक की आवश्यकताएं सुरक्षा, परमाणु ऊर्जा विश्वसनीय, सुसंगत और स्वच्छ हो सकती है।
  • कुशल। इस प्रकार की परमाणु प्रतिक्रियाओं द्वारा जारी ऊर्जा की मात्रा की मात्रा की तुलना में भारी होती है कच्चा माल वे मांग करते हैं।
  • बहुमुखी। मानव ज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों, जैसे कि चिकित्सा, में विकिरण और परमाणु ऊर्जा के अन्य रूपों का अनुप्रयोग महत्वपूर्ण है।

परमाणु ऊर्जा के नुकसान

परमाणु ऊर्जा नागरिक आबादी और यहां तक ​​कि पशु जीवन के लिए भी खतरनाक है।

परमाणु ऊर्जा के नुकसान हैं:

  • जोखिम भरा दुर्घटनाओं के मामलों में, जैसे कि पूर्व में चेरनोबिल परमाणु रिएक्टर के साथ हुआ था सोवियत संघनागरिक आबादी और यहां तक ​​कि जानवरों के जीवन को भी रेडियोधर्मी संदूषण का उच्च जोखिम है।
  • निपटान। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से रेडियोधर्मी उप-उत्पादों को संभालना मुश्किल होता है और कुछ का आधा जीवन बहुत लंबा होता है (एक रेडियोधर्मी परमाणु को विघटित होने में लगने वाला समय)।
  • महंगा परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण और इसका उपयोग प्रौद्योगिकी यह आमतौर पर बहुत महंगा होता है।

परमाणु ऊर्जा के लक्षण

मोटे तौर पर, परमाणु ऊर्जा शक्तिशाली, कुशल, भौतिक विज्ञान पर मानव महारत की सच्ची उपलब्धि है। हालाँकि, यह एक जोखिम भरी तकनीक भी है: हिरोशिमा और नागासाकी में परमाणु बमों या यूएसएसआर में चेरनोबिल दुर्घटना में हुई आपदाओं को देखने के बाद, यह ज्ञात है कि इस प्रकार की तकनीक ग्रह पर जीवन के लिए एक वास्तविक खतरे का प्रतिनिधित्व करती है। हमें पता है।

परमाणु ऊर्जा के उदाहरण

इस ऊर्जा के उपयोग का एक शांतिपूर्ण उदाहरण कोई भी परमाणु ऊर्जा संयंत्र है, जैसे कि जापान में इकाटा में एक। इसके युद्ध के समान उपयोग का एक उदाहरण की बमबारी थी शहरों 1945 में द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान हिरोशिमा और नागासाकी की जापानी महिलाएं।

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