આપેલ છે કે ${ }_{3}^{7} Li$ નું દળ $= 7.0160 \, u$,${ }_{2}^{4} He$ નું દળ $= 4.0026 \, u$ અને ${ }_{1}^{1} H$ નું દળ $= 1.0079 \, u$ છે. જ્યારે $20 \, g$ ${ }_{3}^{7} Li$ નું પ્રોટોન કેપ્ચર દ્વારા ${ }_{2}^{4} He$ માં રૂપાંતર થાય છે,ત્યારે મુક્ત થતી ઉર્જા ($kWh$ માં) કેટલી હશે? [$1 \, u = 931.5 \, MeV/c^2$ અને $1 \, kWh = 3.6 \times 10^6 \, J$ લો]

$1000 \; MW$ નો ફિશન રિએક્ટર તેના અડધા બળતણનો વપરાશ $5.00 \; y$ માં કરે છે. શરૂઆતમાં તેમાં કેટલું $_{92}^{235} U$ ($kg$ માં) હશે? ધારો કે રિએક્ટર $80 \%$ સમય કાર્યરત રહે છે, ઉત્પન્ન થતી તમામ ઉર્જા $_{92}^{235} U$ ના ફિશનમાંથી મળે છે અને આ ન્યુક્લાઇડ માત્ર ફિશન પ્રક્રિયા દ્વારા જ વપરાય છે.

પરમાણુ વિખંડનની ઘટના સમજાવો.

એક વિખંડન પ્રક્રિયા ${ }_{92}^{236} U \rightarrow{ }_{54}^{140} Xe +{ }_{38}^{94} Sr + x + y$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $x$ અને $y$ બે કણો છે. ${ }_{92}^{236} U$ સ્થિર છે તેમ માનતા,નીપજોની ગતિઊર્જા અનુક્રમે $K_{Xe}, K_{Sr}, K_x (2 \ MeV)$ અને $K_y (2 \ MeV)$ છે. ધારો કે ${ }_{92}^{236} U, { }_{54}^{140} Xe$ અને ${ }_{38}^{94} Sr$ ની ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઊર્જા અનુક્રમે $7.5 \ MeV, 8.5 \ MeV$ અને $8.5 \ MeV$ છે. વિવિધ સંરક્ષણના નિયમોને ધ્યાનમાં લેતા,સાચો વિકલ્પ(ઓ) કયો(કયા) છે:

ડ્યુટેરોન $(_1H^2)$ અને હિલિયમ $(_2He^4)$ માટે ન્યુક્લિઓન દીઠ બંધન ઊર્જા અનુક્રમે $1.1 \, MeV$ અને $7 \, MeV$ છે. જ્યારે બે ડ્યુટેરોનનું સંલયન થઈ હિલિયમ ન્યુક્લિયસ બને ત્યારે મુક્ત થતી ઊર્જા ........... $MeV$ શોધો.

એક $^{235}U$ ન્યુક્લિયર રિએક્ટર $3.70 \times 10^7 \text{ J/s}$ ના દરે ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. દરેક વિખંડન $185 \text{ MeV}$ ઉપયોગી ઉર્જા મુક્ત કરે છે. જો રિએક્ટરને $144 \times 10^4 \text{ s}$ માટે ચલાવવાનું હોય, તો જરૂરી બળતણનું દળ કેટલું હશે ($\text{ kg}$ માં)? (એવોગેડ્રો આંક $= 6 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}$, $1 \text{ eV} = 1.6 \times 10^{-19} \text{ J}$ લો)