એક ભૌતિક માધ્યમમાં,જ્યારે પોઝિટ્રોન ઇલેક્ટ્રોનને મળે છે,ત્યારે બંને કણો નાશ પામે છે,જેના પરિણામે બે ગામા-કિરણ ફોટોનનું ઉત્સર્જન થાય છે. આ પ્રક્રિયા એક મહત્વપૂર્ણ નિદાન પ્રક્રિયાનો આધાર બનાવે છે જેને શું કહેવામાં આવે છે?

વિખંડન પ્રક્રિયા $_{92}^{236}U \to ^{117}X + ^{117}Y + n + n$ માં,$X$ અને $Y$ ની ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઉર્જા $8.5\, MeV$ છે,જ્યારે $^{236}U$ ની $7.6\, MeV$ છે. મુક્ત થતી કુલ ઉર્જા આશરે . . . . . . $MeV$ હશે.

એક ન્યુક્લિયર રિએક્ટર ${}_{92}U^{235}$ ના વિખંડન દ્વારા ${}_{46}Pd^{116}$ ના બે સમાન ટુકડાઓમાં વિભાજન કરીને પાવર ઉત્પન્ન કરે છે,જેમાં દરેક $5.2 \text{ MeV}$ ના બે $\gamma$-કિરણો અને ત્રણ ન્યુટ્રોન ઉત્સર્જિત થાય છે. ${}_{92}U^{235}$ અને ${}_{46}Pd^{116}$ ની ન્યુક્લિયોન દીઠ સરેરાશ બંધન ઉર્જા અનુક્રમે $7.2 \text{ MeV}$ અને $8.2 \text{ MeV}$ છે. પ્રતિ વિખંડન ઘટનામાં મુક્ત થતી ઉપયોગી ઉર્જા ......... $\text{MeV}$ છે.

વિધાન: જ્યારે ભારે ન્યુક્લિયસનું વિખંડન થાય છે અથવા હલકા ન્યુક્લિયસનું સંલયન થાય છે ત્યારે ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
કારણ: ભારે ન્યુક્લિયસ માટે,ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઉર્જા $Z$ વધવાની સાથે વધે છે,જ્યારે હલકા ન્યુક્લિયસ માટે,તે $Z$ વધવાની સાથે ઘટે છે.

જો ત્રણ હિલિયમ ન્યુક્લિયસ જોડાઈને એક કાર્બન ન્યુક્લિયસ બનાવે,તો આ પ્રક્રિયામાં મુક્ત થતી ઉર્જા $\times 10^{-2} \text{ MeV}$ છે. (આપેલ છે: $1 \text{ u} = 931 \text{ MeV}/c^2$,હિલિયમનું પરમાણ્વીય દળ $= 4.002603 \text{ u}$,કાર્બનનું પરમાણ્વીય દળ $= 12.000000 \text{ u}$)

વિખંડન પર,એક $U^{235}$ ન્યુક્લિયસ $3 \times 10^{-11} \, J$ ઉર્જા મુક્ત કરે છે. $1 \, GW$ ના ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં,આ ઉર્જાના $4.2 \%$ ભાગનું ઉપયોગી ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે. અડધા કલાકમાં વપરાયેલ $U^{235}$ (ગ્રામમાં) કોની નજીક છે? (એવોગેડ્રો નંબર $N_A = 6.023 \times 10^{23}$)