ಪರಮಾಣು ವಿದಳನಒಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ 2 (ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ 3) ತುಣುಕು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಹೋಲುತ್ತವೆ.
ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ β ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A > 100 ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು.
ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ 1939 ರಲ್ಲಿ ಹ್ಯಾನ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರಾಸ್‌ಮನ್ ಅವರು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು, ಅವರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಬಾಂಬ್ ದಾಳಿ ಮಾಡಿದಾಗ ನಿಸ್ಸಂದಿಗ್ಧವಾಗಿ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದರು ಯುವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳೊಂದಿಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 2 ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತವೆ. ಅದೇ ವರ್ಷದಲ್ಲಿ, L. ಮೈಟ್ನರ್ ಮತ್ತು O. ಫ್ರಿಶರ್ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ"ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅಗಾಧವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು F. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ ಮತ್ತು E. ಫೆರ್ಮಿ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. (ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು). ಇದು ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಮುಂದಿಡಲು ಆಧಾರವಾಯಿತು ಸ್ವಯಂ-ಸಮರ್ಥ ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು. ಆಧುನಿಕತೆಯ ಆಧಾರ ಅಣುಶಕ್ತಿಪರಮಾಣು ವಿದಳನವಾಗಿದೆ 235 ಯುಮತ್ತು 239 ಪುನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ.
ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಉಳಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ದೊಡ್ಡ ಮೊತ್ತವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉದ್ಭವಿಸುವ ತುಣುಕುಗಳ ಉಳಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು.
ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಗ್ರಾಫ್ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಶಕ್ತಿ ಬಿಂದುದೃಷ್ಟಿ.
ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸಣ್ಣಹನಿಯಿಂದ ಮಾದರಿಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ಸಮೂಹವು ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ದ್ರವದ ಸಣ್ಣಹನಿಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿಭಜನೆಯಾಗದಂತೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳುಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹರಿದು ಹಾಕುವ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಗಳು.
ಮೂಲ 235 ಯುಚೆಂಡಿನ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನಂತರ, ಅದು ಉತ್ಸುಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಉದ್ದವಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಿ), ಮತ್ತು ಉದ್ದವಾದ ಕೋರ್ನ ಅರ್ಧಭಾಗಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳು ಇಸ್ತಮಸ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗುವವರೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿ) ಇದರ ನಂತರ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಜಿ) ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಚೂರುಗಳು ಕೂಲಂಬ್ ಪಡೆಗಳುವಿಕರ್ಷಣೆಗಳು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ 1/30 ಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹಾರುತ್ತವೆ.
ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ, ನಾವು ಮೇಲೆ ಮಾತನಾಡಿದ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಂಖ್ಯೆ (ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ) ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ತುಣುಕುಗಳಿಗೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.
ವಿಭಜನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಸಮಾನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತುಣುಕುಗಳು ವಿಕಿರಣಶೀಲವಾಗಿವೆ. ಸರಣಿಯ ನಂತರ β - ಕೊಳೆತವು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸ್ಥಿರ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಬಲವಂತವಾಗಿ, ಹಾಗೆ ಆಗುತ್ತದೆ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನ, ಇದನ್ನು 1940 ರಲ್ಲಿ ತೆರೆಯಲಾಯಿತು ಸೋವಿಯತ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು G. N. ಫ್ಲೆರೋವ್ ಮತ್ತು K. A. ಪೆಟ್ರ್ಜಾಕ್. ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನದ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು 10 16 ವರ್ಷಗಳಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಗಿಂತ 2 ಮಿಲಿಯನ್ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು α -ಯುರೇನಿಯಂ ಕೊಳೆತ.
ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ. ಸಮ್ಮಿಳನ (ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ) ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೆಳಕಿನ ಅಂಶಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್‌ನಂತಹ ಎರಡು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಭಾರವಾದ ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:
ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನದ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ, ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ (17.6 MeV), ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಎರಡು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 
. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಈ ಶಕ್ತಿಯ 70% ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಹೋಲಿಕೆ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ(0.9 MeV) ಮತ್ತು ಸಮ್ಮಿಳನ (17.6 MeV), ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಭಾರವಾದವುಗಳ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಗಿಂತ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ 10 -14 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದೂರವನ್ನು ತಲುಪಬೇಕು. ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ತಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಮಾತ್ರ ಅದನ್ನು ಜಯಿಸಬಹುದು, ಇದು ಅವರ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಅನುಗುಣವಾದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಂದ ಅದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ನೂರಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್.
ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ- ಒಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಇದರಲ್ಲಿ 10 7 K ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.
ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಸೂರ್ಯನನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿದೆ.
ನಕ್ಷತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹೀಲಿಯಂ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ದೋಷದಿಂದಾಗಿ, ಸೂರ್ಯನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 4 ಮಿಲಿಯನ್ ಟನ್ಗಳಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ, ಇದಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಬಲವಾದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಆಕರ್ಷಣೆನಕ್ಷತ್ರದ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ. ಇದರ ನಂತರ, ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಭಾರವಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ವಿಕಾಸದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆವಿಶ್ವದಲ್ಲಿನ ವಸ್ತುಗಳು. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.
ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಅನುಷ್ಠಾನವು ಮಾನವೀಯತೆಗೆ ಹೊಸ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಕ್ಷಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಅನುಷ್ಠಾನಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ಎರಡೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು. ಮೊದಲನೆಯದು ಸಮುದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಗರಗಳ ನೀರಿನಲ್ಲಿ (ಒಂದು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಬಳಕೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಎರಡನೆಯದನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ದ್ರವ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸುವಾಗ (ಅದರ ಮೀಸಲು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ)
ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ತ್ಯಾಜ್ಯಅದರ ಅನುಷ್ಠಾನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ಭಾರೀ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ).
ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಅನುಷ್ಠಾನಕ್ಕೆ ಮುಖ್ಯ ಅಡಚಣೆಯೆಂದರೆ 0.1-1 ಕ್ಕೆ ಬಲವಾದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಸಾಧ್ಯತೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೇಗ ಅಥವಾ ನಂತರ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುವುದು ಎಂಬ ವಿಶ್ವಾಸವಿದೆ.
ಇದುವರೆಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಾಂಬ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಫೋಟಕ ರೀತಿಯ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ.
ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು- ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದು ಬದಲಾದಂತೆ ಇತರ ಕಣಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ಹಗುರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಾಗಿ (ತುಣುಕುಗಳು) ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಎರಡು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವೆಂದರೆ ಅದು ಎರಡು ಅಥವಾ ಮೂರು ದ್ವಿತೀಯಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು.ಮಧ್ಯಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ( N/Z ≈ 1), ಮತ್ತು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ ( N/Z ≈ 1.6), ನಂತರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಓವರ್‌ಲೋಡ್ ಆಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅವು ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ತುಣುಕು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಮಿತಿಮೀರಿದ ಹೊರೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೊಡೆದುಹಾಕುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ತುಣುಕುಗಳು ವಿಕಿರಣಶೀಲವಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅವರು γ ಕ್ವಾಂಟಾದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ β - ರೂಪಾಂತರಗಳ ಸರಣಿಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು. β - - ಕೊಳೆತವು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ನಂತರ β - - ರೂಪಾಂತರಗಳ ಸರಪಳಿಯ ನಂತರ ತುಣುಕಿನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಯು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ
U+ n → Xe + Sr +2 ಎನ್(265.1)
ವಿದಳನ ತುಣುಕು Xe, β - ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಮೂರು ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ಲಂಟಾನಾ ಲಾ:
ಹೇ → Cs → ಬಾ → ಲಾ.
ವಿದಳನದ ತುಣುಕುಗಳು ವೈವಿಧ್ಯಮಯವಾಗಿರಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ (265.1) ಮಾತ್ರ ಯು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಬಹುತೇಕ ತಕ್ಷಣವೇ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ( ಟಿ≤ 10 –14 ಸೆ), ಮತ್ತು ಭಾಗ (ಸುಮಾರು 0.7%) ವಿದಳನದ ನಂತರ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ (0.05 ಸೆ ≤ ಟಿ≤ 60 ಸೆ). ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲನೆಯದನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ತ್ವರಿತ,ಎರಡನೇ - ಹಿಂದುಳಿದಿದೆ.ಸರಾಸರಿ, ಪ್ರತಿ ವಿದಳನ ಘಟನೆಯು 2.5 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಅವು 0 ರಿಂದ 7 MeV ವರೆಗಿನ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿಶಾಲವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗೆ ಸರಾಸರಿ 2 MeV ಶಕ್ತಿ ಇರುತ್ತದೆ.
ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವೂ ಇರಬೇಕು ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿಶಕ್ತಿ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿ ಸರಾಸರಿ ತೂಕಸರಿಸುಮಾರು 8.7 MeV ಆಗಿದೆ, ಆದರೆ ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಇದು 7.6 MeV ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎರಡು ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು 1.1 MeV ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬೇಕು.
ವಿದಳನ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು(N. Bor, Ya. I. Frenkel) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಡ್ರಾಪ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗದ ದ್ರವದ ಹನಿ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಪರಮಾಣು ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು ಕಾನೂನುಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸುತ್ತದೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್), ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ ಅದರ ಕಣಗಳು ಒಳಗೆ ಬರುತ್ತವೆ ಆಂದೋಲಕ ಚಲನೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕೋರ್ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ, ಅಗಾಧ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದರೆ, ಹಲವಾರು ಮೆಗಾ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ( ಎ>210), ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ(ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ) 1 MeV ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ, ಯುರೇನಿಯಂ U, ಥೋರಿಯಮ್ Th, ಪ್ರೊಟಾಕ್ಟಿನಿಯಮ್ Pa, ಪ್ಲುಟೋನಿಯಮ್ Pu ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು U, Pu, ಮತ್ತು U, Th ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ವಿದಳನಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ (ಕೊನೆಯ ಎರಡು ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಅವುಗಳನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ).
ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ದ್ವಿತೀಯಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊಸ ವಿದಳನ ಘಟನೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಅದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆ- ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕಣಗಳು ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶ ಕೆನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಇದು ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹಿಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿನ ಅವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ. ಅಗತ್ಯ ಸ್ಥಿತಿವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗಾಗಿ ಅವಶ್ಯಕತೆ k ≥ 1.
ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಎಲ್ಲಾ ದ್ವಿತೀಯಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ನಂತರದ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸೀಮಿತ ಆಯಾಮಗಳಿಂದಾಗಿ ಮೂಲ(ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಸ್ಥಳ) ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ನುಗ್ಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಯಾವುದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಮೊದಲು ಸಕ್ರಿಯ ವಲಯವನ್ನು ಬಿಡುತ್ತವೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಕೆಲವು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ವಿದಳನವಲ್ಲದ ಕಲ್ಮಶಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಅವು ಯಾವಾಗಲೂ ಕೋರ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತವೆ, ಜೊತೆಗೆ, ವಿದಳನದ ಜೊತೆಗೆ, ವಿಕಿರಣ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ಥಿರ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್‌ನ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಡೆಯಬಹುದು.
ಗುಣಾಕಾರ ಗುಣಾಂಕವು ವಿದಳನ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಕೊಟ್ಟಿರುವ ಐಸೊಟೋಪಿನ- ಅದರ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಹಾಗೆಯೇ ಸಕ್ರಿಯ ವಲಯದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಆಕಾರ. ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಸಾಧ್ಯವಿರುವ ಸಕ್ರಿಯ ವಲಯದ ಕನಿಷ್ಠ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಗಾತ್ರಗಳು.ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆಯಾಮಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ವಿದಳನ ವಸ್ತುಗಳ ಕನಿಷ್ಠ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ,ಎಂದು ಕರೆದರು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಮೂಹ.
ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವೇಗವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಅವಕಾಶ ಟಿ -ಸರಾಸರಿ ಸಮಯ
ಒಂದು ಪೀಳಿಗೆಯ ಜೀವನ, ಮತ್ತು ಎನ್- ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ. ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅವರ ಸಂಖ್ಯೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಕೆಎನ್,ಟಿ. ಇ. ಪ್ರತಿ ಪೀಳಿಗೆಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ dN = kN - N = N(ಕೆ - 1) ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ಸಮಯಕ್ಕೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳ, ಅಂದರೆ, ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರ,
. (266.1)
ಇಂಟಿಗ್ರೇಟಿಂಗ್ (266.1), ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ
,
ಎಲ್ಲಿ ಎನ್ 0- ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಆರಂಭಿಕ ಕ್ಷಣಸಮಯ, ಮತ್ತು ಎನ್- ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವರ ಸಂಖ್ಯೆ ಟಿ. ಎನ್ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ( ಕೆ- 1). ನಲ್ಲಿ ಕೆ>1 ಬರುತ್ತಿದೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು,ವಿದಳನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ಫೋಟಕವಾಗಬಹುದು. ನಲ್ಲಿ ಕೆ=1 ಹೋಗುತ್ತದೆ ಸ್ವಯಂ ಸಮರ್ಥನೀಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಇದರಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನಲ್ಲಿ ಕೆ <1 идет ಮರೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ
ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗದವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಶೇಖರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು, ಅದರಲ್ಲಿರುವ U (ಅಥವಾ Pu) ಅನ್ನು ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ದೂರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಂತರ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಫೋಟದ ಸಹಾಯದಿಂದ, ಈ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತವೆ, ವಿದಳನ ವಸ್ತುವಿನ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ನಿರ್ಣಾಯಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟಕ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ತ್ವರಿತ ಬಿಡುಗಡೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ವಿನಾಶದೊಂದಿಗೆ. . ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನದಿಂದ ಲಭ್ಯವಿರುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅಥವಾ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಸ್ಫೋಟಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ.
ಪರಮಾಣು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆ. ಯುರೇನಿಯಂನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಸರಿಸುಮಾರು ಅರ್ಧದಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ನ ಎರಡು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಾಗಿ (ತುಣುಕುಗಳು) ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ; ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹಲವಾರು (ಎರಡು ಅಥವಾ ಮೂರು) ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 402). ಯುರೇನಿಯಂ ಜೊತೆಗೆ, ಮೆಂಡಲೀವ್ ಅವರ ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಕೊನೆಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕೆಲವು ಇತರ ಅಂಶಗಳು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ. ಯುರೇನಿಯಂನಂತಹ ಈ ಅಂಶಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಭಾವಗಳಿಲ್ಲದೆ (ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ) ವಿದಳನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನವನ್ನು 1940 ರಲ್ಲಿ ಸೋವಿಯತ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಾದ K. A. ಪೆಟ್ರ್ಜಾಕ್ ಮತ್ತು ಜಾರ್ಜಿ ನಿಕೋಲೇವಿಚ್ ಫ್ಲೆರೋವ್ (b. 1913) ಅವರು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದರು. ಇದು ಬಹಳ ಅಪರೂಪದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಹೀಗಾಗಿ, 1 ಗ್ರಾಂ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ, ಗಂಟೆಗೆ ಕೇವಲ 20 ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ವಿದಳನಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ.
ಅಕ್ಕಿ. 402. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನ: ಎ) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ; ಬಿ) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಮೇಲೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಪ್ರಭಾವವು ಎರಡನೆಯದು ಆಂದೋಲನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ; ಸಿ) ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ; ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹಲವಾರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ
ಪರಸ್ಪರ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ, ವಿದಳನದ ತುಣುಕುಗಳು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತವೆ, ಅಗಾಧವಾದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (ಸುಮಾರು ). ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಶಕ್ತಿಯ ಗಮನಾರ್ಹ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ತುಣುಕುಗಳು ಮಾಧ್ಯಮದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸುತ್ತವೆ. ಅಯಾನೀಕರಣ ಚೇಂಬರ್ ಅಥವಾ ಕ್ಲೌಡ್ ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ತುಣುಕುಗಳ ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಲೌಡ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿನ ವಿದಳನದ ತುಣುಕಿನ ಕುರುಹುಗಳ ಛಾಯಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 403. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು (ಸೆಕೆಂಡರಿ ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ) ಹೊಸ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ: ಒಮ್ಮೆ ಅದು ಸಂಭವಿಸಿದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ ತನ್ನದೇ ಆದ ಮೇಲೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸೆಲ್ಲೋನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 404.
ಅಕ್ಕಿ. 403. ಕ್ಲೌಡ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಯುರೇನಿಯಂ ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳ ಕುರುಹುಗಳ ಛಾಯಾಚಿತ್ರ: ಚೂರುಗಳು () ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಿದ ಯುರೇನಿಯಂನ ತೆಳುವಾದ ಪದರದಿಂದ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾರುತ್ತವೆ. ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ನೀರಿನ ಕಾರಿನ ಅಣುಗಳಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಹೊರಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದ ಅನೇಕ ತೆಳುವಾದ ಕುರುಹುಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ; ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅನುಭವವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವು ದ್ವಿತೀಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ನಷ್ಟದಲ್ಲಿದೆ; ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡದೆ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದಂತೆ, ಯುರೇನಿಯಂ - ಯುರೇನಿಯಂ - 238 () ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಐಸೊಟೋಪ್‌ನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ನಷ್ಟ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಐಸೊಟೋಪ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಳ್ಳಿಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೋಲುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (§ 222 ನೋಡಿ); ಇದು ಕೃತಕವಾಗಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಕಷ್ಟದಿಂದ ಮತ್ತು ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಮಾತ್ರ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಐಸೊಟೋಪ್ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರ ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ - ವೇಗ ಮತ್ತು ನಿಧಾನ, ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿ, ಉತ್ತಮ. ವಿದಳನದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ - ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸರಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ - ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಅಸಂಭವವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಶುದ್ಧ ಯುರೇನಿಯಂ-235 ರಲ್ಲಿ ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಧ್ಯ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಯುರೇನಿಯಂ-235 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ, ಅದರ ವಸ್ತುವಿನ ಹೊರಗಿನ ದ್ವಿತೀಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಅಕ್ಕಿ. 404. ಮೌಲ್ಯಯುತವಾದ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ: ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದಳನಗೊಂಡಾಗ, ಎರಡು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ. ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೊಸ ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ; ವಲಯಗಳು - ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳು, ಬಾಣಗಳು - ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು
ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಕಾರಣ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆಯುವ ಮೊದಲು ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಗಣನೀಯ ದೂರವನ್ನು (ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ದೇಹದ ಗಾತ್ರವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ನಿರ್ಗಮನದ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ದ್ವಿತೀಯಕ ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ದೇಹದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಹೊಸ ವಿದಳನಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡದೆ ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸದೆ.
ದೊಡ್ಡ ದೇಹದಿಂದ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊರಗೆ ಹಾರುತ್ತವೆ. ದೇಹದೊಳಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅವುಗಳ ಮುಂದೆ ಯುರೇನಿಯಂನ ಸಾಕಷ್ಟು ದಪ್ಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬಹುಪಾಲು ಹೊಸ ವಿದಳನಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 405). ಯುರೇನಿಯಂನ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಅದರ ಪರಿಮಾಣದ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣವು ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರವಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದ ಅನೇಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು.
ಅಕ್ಕಿ. 405. ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ. ಎ) ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊರಗೆ ಹಾರುತ್ತವೆ. ಬಿ) ಯುರೇನಿಯಂನ ದೊಡ್ಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ, ಅನೇಕ ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊಸ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ; ವಿಭಾಗಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಪೀಳಿಗೆಯಿಂದ ಪೀಳಿಗೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ವಲಯಗಳು - ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳು, ಬಾಣಗಳು - ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು
ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತೇವೆ, ಅಂದರೆ ಚಿಕ್ಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ವಿದಳನದ ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ (ಇದು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ವಿದಳನಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ). ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಯುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಬಹುದು. ನೀವು ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ.
ನಾವು §202 ರಲ್ಲಿ ನೋಡಿದಂತೆ, ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ಇನ್ನೂ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಾಗಿದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯು ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಚರಣೆಗೆ ತರುವ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಇದರೊಂದಿಗೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ಇನ್ನೊಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ವಿಧಾನವು ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಇದು ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ವೇಗಗಳಿಗೆ ವೇಗದ ದ್ವಿತೀಯ ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ನಿಧಾನಗತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ ತಕ್ಷಣದ ದ್ವಿತೀಯಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಐಸೊಟೋಪ್ನಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ನೋಡಿದ್ದೇವೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮಾಪನಗಳು ತೋರಿಸಿದಂತೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಉಷ್ಣದ ವೇಗಕ್ಕೆ ನಿಧಾನವಾದಾಗ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಐಸೊಟೋಪ್ನಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ, ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ಯತೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಿದರೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಕ್ಕಿ. 406. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದಾದ ಮಾಡರೇಟರ್
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಮಾಡರೇಟರ್ (ಚಿತ್ರ 406) ನಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನ ಬಿಸಿ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಮಾಡರೇಟರ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ತಮ ಮಾಡರೇಟರ್ಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಹೆವಿ ವಾಟರ್ ಮತ್ತು ಬೆರಿಲಿಯಮ್.
ಒಂದು ರಾಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದಳನ ಸಂಭವಿಸಲಿ. ರಾಡ್ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ತೆಳುವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ವೇಗದ ದ್ವಿತೀಯಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮಾಡರೇಟರ್‌ಗೆ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ರಾಡ್ಗಳು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ವಿರಳವಾಗಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ. ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್, ಹೊಸ ರಾಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆಯುವ ಮೊದಲು, ಮಾಡರೇಟರ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅನೇಕ ಘರ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ವೇಗವನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ (Fig. 407). ನಂತರ ಯುರೇನಿಯಂ ರಾಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆದ ನಂತರ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮೊದಲು 1942 ರಲ್ಲಿ USA ನಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಇಟಾಲಿಯನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಎನ್ರಿಕೊ ಫೆರ್ಮಿ (1901-1954) ನೇತೃತ್ವದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಗುಂಪು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 1946 ರಲ್ಲಿ ಯುಎಸ್ಎಸ್ಆರ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಯಿತು. ಶಿಕ್ಷಣ ತಜ್ಞ ಇಗೊರ್ ವಾಸಿಲೀವಿಚ್ ಕುರ್ಚಾಟೊವ್ (1903-1960) ಮತ್ತು ಅವರ ಸಿಬ್ಬಂದಿ.
ಅಕ್ಕಿ. 407. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂ ಮತ್ತು ಮಾಡರೇಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯಯುತವಾದ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ. ತೆಳುವಾದ ರಾಡ್‌ನಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಾಡರೇಟರ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಯುರೇನಿಯಂಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿದಾಗ, ನಿಧಾನಗೊಂಡ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿಹ್ನೆ: ಎರಡು ಬಿಳಿ ವಲಯಗಳು). ಕೆಲವು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗದೆ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ (ಚಿಹ್ನೆ: ಕಪ್ಪು ವೃತ್ತ)
ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು 1939 ರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ ಒಟ್ಟೊ ಹಾನ್ ಮತ್ತು ಫ್ರಿಟ್ಜ್ ಸ್ಟ್ರಾಸ್‌ಮನ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.
ಒಟ್ಟೊ ಹಾನ್ (1879-1968)
ಜರ್ಮನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ, ರೇಡಿಯೊಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರವರ್ತಕ ವಿಜ್ಞಾನಿ. ಯುರೇನಿಯಂನ ವಿದಳನ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು
ಫ್ರಿಟ್ಜ್ ಸ್ಟ್ರಾಸ್‌ಮನ್ (1902-1980)
ಜರ್ಮನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ. ಕೃತಿಗಳು ಪರಮಾಣು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ನೀಡಿದರು
ಈ ವಿದ್ಯಮಾನದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ. ಚಿತ್ರ 162a ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನಂತರ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಉತ್ಸುಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಉದ್ದವಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 162, ಬಿ).
ಅಕ್ಕಿ. 162. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಧದ ಶಕ್ತಿಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ ಎಂದು ನಿಮಗೆ ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿದಿದೆ: ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹರಿದು ಹಾಕಲು ಒಲವು ತೋರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ನಡುವೆ ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳು, ಇದಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೊಳೆಯುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳು ಅಲ್ಪ-ಶ್ರೇಣಿಯದ್ದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಉದ್ದವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅವು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಪರಸ್ಪರ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ (Fig. 162, c), ಇದು ಅಗಾಧ ವೇಗದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 2-3 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ಹಾರುವ ತುಣುಕುಗಳು ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ತುಣುಕುಗಳು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಪರಿಸರದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ, ಅದರ ಘಟಕ ಕಣಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ).
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಏಕಕಾಲಿಕ ವಿದಳನದೊಂದಿಗೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ಸುತ್ತಲಿನ ಪರಿಸರದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಅದರ ತಾಪಮಾನವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ, ಪರಿಸರವು ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ).
ಹೀಗಾಗಿ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 1 ಗ್ರಾಂ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿದಳನದೊಂದಿಗೆ, 2.5 ಟನ್ ತೈಲದ ದಹನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಾವರಗಳು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವದನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು.
ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ನಾವು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (ಚಿತ್ರ 163) ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮೂರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇನ್ನೂ ಎರಡು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿ, ನಾಲ್ಕು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ನಾಲ್ಕು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದವು, ಅದರ ನಂತರ ಒಂಬತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದವು, ಇತ್ಯಾದಿ.
ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನವು 2-3 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಧ್ಯ, ಇದು ಇತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸಬಹುದು.
ಚಿತ್ರ 163 ಯುರೇನಿಯಂನ ತುಣುಕಿನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುವ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಪರಮಾಣು ವಿದಳನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಂತಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಫೋಟಕವಾಗಿದೆ (ಇದು ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ).
ಅಕ್ಕಿ. 163. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆ
ಮತ್ತೊಂದು ಆಯ್ಕೆ ಸಾಧ್ಯ, ಇದರಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಂತಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಶಾಂತಿಯುತ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಸಾರ್ವಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಗೆ ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು? ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುವ ಯುರೇನಿಯಂನ ತುಣುಕಿನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು ಇಳಿಕೆಗೆ ಯಾವ ಅಂಶಗಳು ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
ಅಂತಹ ಒಂದು ಅಂಶವೆಂದರೆ ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ. ಸತ್ಯವೆಂದರೆ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಇತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 163 ನೋಡಿ). ಯುರೇನಿಯಂನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು (ಮತ್ತು, ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಆಯಾಮಗಳು) ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಅನೇಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅದರಿಂದ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತವೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ತಮ್ಮ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಭೇಟಿಯಾಗಲು ಸಮಯವಿಲ್ಲದೆ, ಅದರ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಂದುವರಿಯಲು, ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ ನಿರ್ಣಾಯಕ.
ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಏಕೆ ಸಾಧ್ಯ? ತುಣುಕಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ ಅದರ ಆಯಾಮಗಳು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಚಲಿಸುವ ಮಾರ್ಗವು ಉದ್ದವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ಭೇಟಿಯಾಗುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಪರಮಾಣು ವಿದಳನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ಯುರೇನಿಯಂನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಕಳೆದುಹೋದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ, ವಿದಳನವಿಲ್ಲದೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತುಣುಕಿನ ಹೊರಗೆ ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ).
ಆದ್ದರಿಂದ, ಅವರ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಹೋಗಬಹುದು, ನಿಲ್ಲಿಸದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟಕವಾಗದೆ.
- ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಬಹುದಾದ ಯುರೇನಿಯಂನ ಚಿಕ್ಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ
ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಳದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ಫೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸದೆ ಯುರೇನಿಯಂನಿಂದ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತದೆ) ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ವಿಶೇಷ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಮೂಲಕವೂ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಯುರೇನಿಯಂನ ತುಂಡನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಶೆಲ್ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೆರಿಲಿಯಮ್). ಈ ಶೆಲ್‌ನಿಂದ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವುದರಿಂದ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂಗೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸಬಹುದು.
ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಹಲವಾರು ಇತರ ಅಂಶಗಳಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಯುರೇನಿಯಂನ ತುಂಡು ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳ ಹಲವಾರು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ.
ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಾಡರೇಟರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಹಾದಿಯನ್ನು ಸಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸತ್ಯವೆಂದರೆ ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ನಿಧಾನವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿದಳನಗೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಿದರೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ನಂತರದ ವಿದಳನದೊಂದಿಗೆ ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ನೀರು, ಭಾರೀ ನೀರು (ಇದು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ 2 ನೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಐಸೊಟೋಪ್) ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಇತರ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಮಾಡರೇಟರ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳದೆ ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.
ಹೀಗಾಗಿ, ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಪ್ರಮಾಣ, ಶೆಲ್ ಮತ್ತು ಮಾಡರೇಟರ್ ಇರುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಯುರೇನಿಯಂ-235 ರ ಗೋಲಾಕಾರದ ತುಣುಕಿನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು 50 ಕೆ.ಜಿ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಅದರ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಕೇವಲ 9 ಸೆಂ.ಮೀ.
ಮಾಡರೇಟರ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಕಲ್ಮಶಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಯುರೇನಿಯಂನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು 0.8 ಕೆಜಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.
ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
- ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವು ಅದರಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿರೂಪಗೊಂಡಾಗ ಮಾತ್ರ ಏಕೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ?
- ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಏನು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ?
- ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವು ಅದರ ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಯಾವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ? ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ತುಣುಕುಗಳು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ನಿಧಾನಗೊಂಡಾಗ ಅವುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ?
- ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಹೇಗೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ - ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಥವಾ ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಶಕ್ತಿಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ?
- ಚಿತ್ರ 163 ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸಿ.
- ಯುರೇನಿಯಂನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಏನು?
- ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವೇ; ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ಣಾಯಕ? ಏಕೆ?
ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು.ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನೊಂದಿಗಿನ ಕಣದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳು ಅಥವಾ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 1919 ರಲ್ಲಿ ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್ ನಡೆಸಿದರು. ಸಾರಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳು ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಇದರರ್ಥ ಸಾರಜನಕ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್, ಆಲ್ಫಾ ಕಣದೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:
.
ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆ ಅಥವಾ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಪರಮಾಣು ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಕಣಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು:
ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ.ವಿವಿಧ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಆಧುನಿಕ ಮಾನವ ಸಮಾಜದ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ 1939 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. E. ಫೆರ್ಮಿ, I. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ, O. ಹಾನ್, F. ಸ್ಟ್ರಾಸ್‌ಮನ್, L. ಮೈಟ್ನರ್, O. ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ. ಫ್ರಿಶ್, ಎಫ್. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ, ಒಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ಅಥವಾ ಮೂರು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.
ಒಂದು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನವು ಸುಮಾರು 200 MeV ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಫ್ರಾಗ್ಮೆಂಟ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಚಲನೆಯ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು 165 MeV ನಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ, ಉಳಿದ ಶಕ್ತಿಯು ಗಾಮಾ ಕ್ವಾಂಟಾದಿಂದ ಸಾಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಂಡು, 1 ಕೆಜಿ ಯುರೇನಿಯಂನ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯು 80 ಸಾವಿರ ಶತಕೋಟಿ ಜೂಲ್‌ಗಳು ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು. ಇದು 1 ಕೆಜಿ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಅಥವಾ ತೈಲವನ್ನು ಸುಡುವಾಗ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹಲವಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಮಾರ್ಗಗಳಿಗಾಗಿ ಹುಡುಕಾಟವನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು.
1934 ರಲ್ಲಿ ಸರಪಳಿ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಮೊದಲು ಸೂಚಿಸಿದವರು F. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ. 1939 ರಲ್ಲಿ, ಅವರು H. ಹಾಲ್ಬನ್ ಮತ್ತು L. ಕೊವಾರ್ಸ್ಕಿ ಅವರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ತುಣುಕುಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಅದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. , 2 -3 ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು. ಅನುಕೂಲಕರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇತರ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ಹೊಡೆದು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಮೂರು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದಳನ, 6-9 ಹೊಸ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬೇಕು, ಅವು ಹೊಸ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಾಗಿ ಬೀಳುತ್ತವೆ. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 316 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಅಕ್ಕಿ. 316
ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನುಷ್ಠಾನವು ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಾಣುವಷ್ಟು ಸರಳವಾದ ಕಾರ್ಯವಲ್ಲ. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ಕೇವಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು 235 ರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ 238 ರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ 238 ರೊಂದಿಗಿನ ಯುರೇನಿಯಂನ ಪಾಲು 99.8% ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ 235 ರೊಂದಿಗಿನ ಯುರೇನಿಯಂನ ಪಾಲು ಕೇವಲ 0.7% ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಮೊದಲ ಸಂಭವನೀಯ ಮಾರ್ಗವು ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅದರ ಶುದ್ಧ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಸ್ಥಿತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಯುರೇನಿಯಂನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಸಣ್ಣ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯಾವುದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಹೊಡೆಯದೆ ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾರುತ್ತವೆ. ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಬಹುದಾದ ಯುರೇನಿಯಂನ ಕನಿಷ್ಠ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂ -235 ಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಹಲವಾರು ಹತ್ತಾರು ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳು.
ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನಲ್ಲಿ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಸರಳವಾದ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳಾಗಿವೆ: ಯುರೇನಿಯಂ ಲೋಹದ ಎರಡು ತುಂಡುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ನಿರ್ಣಾಯಕಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದರಲ್ಲೂ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಬೆಳವಣಿಗೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂನ ತಾಪಮಾನವು ಲಕ್ಷಾಂತರ ಡಿಗ್ರಿಗಳನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ಸ್ವತಃ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುಗಳು ಉಗಿಯಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಬಿಸಿ ಅನಿಲ ಚೆಂಡು ವೇಗವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಸುಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟ ಸಂಭವಿಸುವುದು ಹೀಗೆ.
ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಂತಿಯುತ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ, ಏಕೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್.ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ನಿಧಾನವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು (ಚಿತ್ರ 317). ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು 1-2 MeV ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ವೇಗವು ಸರಿಸುಮಾರು 107 m/s ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಅವುಗಳನ್ನು ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಅದೇ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ 140 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಇರುವುದರಿಂದ, ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ವೇಗಕ್ಕೆ (ಸುಮಾರು 2·10 3 m/s) ಸಮೀಪವಿರುವ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನಿಧಾನ ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಧಾನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 500 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂ ಅನ್ನು ನಿಧಾನವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಯುರೇನಿಯಂ -238 ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ವೇಗವನ್ನು ಉಷ್ಣದ ವೇಗಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಬೇಕು.
ಅಕ್ಕಿ. 317
ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಚಲಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು, ಮಾಡರೇಟರ್ ಎಂಬ ವಿಶೇಷ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾಡರೇಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಭಾರವಾದ ಒಂದಕ್ಕೆ ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆಯುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾಡರೇಟರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರು ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್.
ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಸಂಭವಿಸುವ ಜಾಗವನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪ್ರತಿಫಲಕದಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದಿದೆ, ಇದು ಹೊರಹೋಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಾಗವನ್ನು ಕೋರ್ಗೆ ತಿರಸ್ಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾಡರೇಟರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅದೇ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶೀತಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಶೀತಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರನ್ನು ಶೀತಕವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಲೋಹೀಯ ಸೋಡಿಯಂ ಅನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ವಿಶೇಷ ನಿಯಂತ್ರಣ (ಅಥವಾ ನಿಯಂತ್ರಣ) ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಂಟ್ರೋಲ್ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಬೋರಾನ್ ಅಥವಾ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಉಷ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಮೊದಲು, ಅವುಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅದರ ಕೋರ್ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಾಗವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಅವು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು, ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯು ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಕೋರ್ನಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೆಟ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸ್ವಿಚ್ ಆನ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಿಯಂತ್ರಣ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಕೋರ್ಗೆ ಆಳವಾಗಿ ಮುಳುಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ.ನಮ್ಮ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಂತಿಯ ಸೇವೆಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು. ಯುಎಸ್ಎಸ್ಆರ್ನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಕೆಲಸದ ಮೊದಲ ಸಂಘಟಕ ಮತ್ತು ನಾಯಕ ಅಕಾಡೆಮಿಶಿಯನ್ ಇಗೊರ್ ವಾಸಿಲಿವಿಚ್ ಕುರ್ಚಾಟೊವ್ (1903-1960).
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಯುಎಸ್ಎಸ್ಆರ್ ಮತ್ತು ಯುರೋಪ್ನಲ್ಲಿ ಅತಿದೊಡ್ಡ, ಲೆನಿನ್ಗ್ರಾಡ್ ಎನ್ಪಿಪಿ ಹೆಸರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ರಲ್ಲಿ. ಲೆನಿನ್ 4000 MW ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಂದರೆ. ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ಶಕ್ತಿಯ 800 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.
ದೊಡ್ಡ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವೆಚ್ಚವು ಉಷ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವೆಚ್ಚಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯು ವೇಗವರ್ಧಿತ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ.
ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ನೌಕಾ ಹಡಗುಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಶಾಂತಿಯುತ ಹಡಗು, ಪರಮಾಣು-ಚಾಲಿತ ಐಸ್ ಬ್ರೇಕರ್ ಲೆನಿನ್ ಅನ್ನು 1959 ರಲ್ಲಿ ಸೋವಿಯತ್ ಒಕ್ಕೂಟದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು.
1975 ರಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಸೋವಿಯತ್ ಪರಮಾಣು-ಚಾಲಿತ ಐಸ್ ಬ್ರೇಕರ್ ಆರ್ಕ್ಟಿಕಾ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವವನ್ನು ತಲುಪಿದ ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಮೇಲ್ಮೈ ಹಡಗಾಯಿತು.
ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ.ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಬೆಳಕಿನ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಲೈಕ್-ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು, ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಇದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆಯುವ ಕಣಗಳ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯ. ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸ್ಫೋಟಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಬೆಳಕಿನ ಐಸೊಟೋಪ್ನಿಂದ ಹೀಲಿಯಂನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸುಮಾರು 108 ಕೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಭಾರೀ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ - ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ - ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ
ಸರಿಸುಮಾರು 5 10 7 K ಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್‌ನಿಂದ 1 ಗ್ರಾಂ ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದಾಗ, 4.2·10 11 ಜೆ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ.10 ಟನ್ ಡೀಸೆಲ್ ಇಂಧನವನ್ನು ಸುಟ್ಟಾಗ ಈ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೀಸಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಕ್ಷಯವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಶಾಂತಿಯುತ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಭಾರೀ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವ ಮೂಲಕ ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬಿಸಿಯಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಚೇಂಬರ್ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸದಂತೆ ಮಾಡಲು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟೋಕಾಮಾಕ್ -10 ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸ್ಥಾಪನೆಯಲ್ಲಿ, ಸೋವಿಯತ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು 13 ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿಮಾಡಲು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಹಲವಾರು ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್‌ನ ಭಾರೀ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗಾಜಿನ ಚೆಂಡಿನ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬೇಕು. ಲೇಸರ್ ಸ್ಥಾಪನೆಗಳ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, ಹಲವಾರು ಹತ್ತು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.