ન્યુટ્રોનનું મંદન: ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં,ઉચ્ચ ગતિ ધરાવતા ન્યુટ્રોનને (સામાન્ય રીતે $10^{7} \; m s^{-1}$) $10^{3} \; m s^{-1}$ સુધી ધીમું કરવું પડે છે જેથી તે $^{235}_{92}U$ આઇસોટોપ સાથે આંતરક્રિયા કરી શકે અને તેનું વિખંડન કરી શકે. દર્શાવો કે ન્યુટ્રોન ડ્યુટેરિયમ અથવા કાર્બન જેવા હલકા ન્યુક્લિયસ સાથે સ્થિતિસ્થાપક અથડામણમાં તેની મોટાભાગની ગતિઊર્જા ગુમાવી શકે છે,જેનું દળ ન્યુટ્રોનના દળ કરતાં થોડા ગણું જ હોય છે. હલકા ન્યુક્લિયસ ધરાવતા પદાર્થને,સામાન્ય રીતે ભારે પાણી $(D_{2}O)$ અથવા ગ્રેફાઇટ,મોડરેટર કહેવામાં આવે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ન્યુટ્રોનની પ્રારંભિક ગતિઊર્જા $K_{1i} = \frac{1}{2} m_{1} v_{1i}^{2}$ છે.
સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ પછી ન્યુટ્રોનની અંતિમ ગતિઊર્જા $K_{1f} = \frac{1}{2} m_{1} v_{1f}^{2} = \frac{1}{2} m_{1} \left( \frac{m_{1} - m_{2}}{m_{1} + m_{2}} \right)^{2} v_{1i}^{2}$ છે.
બાકી રહેલી ગતિઊર્જાનો અંશ $f_{1} = \frac{K_{1f}}{K_{1i}} = \left( \frac{m_{1} - m_{2}}{m_{1} + m_{2}} \right)^{2}$ છે.
મોડરેટિંગ ન્યુક્લિયસ દ્વારા મેળવેલ ગતિઊર્જાનો અંશ $f_{2} = 1 - f_{1} = \frac{4 m_{1} m_{2}}{(m_{1} + m_{2})^{2}}$ છે.
ડ્યુટેરિયમ માટે,$m_{2} = 2m_{1}$. આ કિંમત મૂકતા,આપણને $f_{1} = \left( \frac{m_{1} - 2m_{1}}{m_{1} + 2m_{1}} \right)^{2} = \left( \frac{-m_{1}}{3m_{1}} \right)^{2} = \frac{1}{9} \approx 11.1\%$ મળે છે. તેથી,$f_{2} = 1 - \frac{1}{9} = \frac{8}{9} \approx 88.9\%$. ન્યુટ્રોનની લગભગ $89\%$ ઊર્જા ડ્યુટેરિયમમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
કાર્બન માટે,$m_{2} \approx 12m_{1}$. આ કિંમત મૂકતા,$f_{1} = \left( \frac{m_{1} - 12m_{1}}{m_{1} + 12m_{1}} \right)^{2} = \left( \frac{-11}{13} \right)^{2} = \frac{121}{169} \approx 71.6\%$ મળે છે. તેથી,$f_{2} = 1 - 0.716 = 0.284 = 28.4\%$. વ્યવહારમાં,આ મૂલ્યો હેડ-ઓન અથડામણમાં થતા મહત્તમ ઊર્જા સ્થાનાંતરને દર્શાવે છે.

Explore More

Similar Questions

જો ${ }_{92}^{236} U$ ના એક ન્યુક્લિયસના વિખંડનમાં $200 \text{ MeV}$ ઉર્જા મુક્ત થતી હોય,તો $1000 \text{ J}$ ઉર્જા મુક્ત કરવા માટે કેટલા ન્યુક્લિયસોનું વિખંડન થવું જોઈએ?

એક કાલ્પનિક વિખંડન પ્રક્રિયામાં
${ }_{92} X^{236} \rightarrow{ }_{56} Y^{141}+{ }_{36} Z^{92}+3 R$
ઉત્સર્જિત કણો $(R)$ ની ઓળખ શું છે?

પરમાણુ રિએક્ટરમાં નીચેનામાંથી કોનો ઉપયોગ મોડરેટર તરીકે થાય છે?

નીચેનામાંથી કયું પરમાણુ બળતણ તરીકે વપરાતું નથી?

નીચેનામાંથી કઈ ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયા સૂર્યમાં ઉર્જાનો સ્ત્રોત છે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo