तापीय स्खलन: Difference between revisions
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[[File:ThermalRunaway.png|thumb|right| | [[File:ThermalRunaway.png|thumb|right|तापीय स्खलन का आरेख]]तापीय स्खलन एक ऐसी प्रक्रिया का वर्णन करता है जो बढ़े हुए [[तापमान]] से त्वरित होती है, बदले में [[तापीय ऊर्जा]] को जारी करती है जो तापमान को और बढ़ाती है। तापीय स्खलन उन स्थितियों में होता है जहां तापमान में वृद्धि एक तरह से स्थितियों को बदल देती है जिससे तापमान में और वृद्धि होती है, प्रायः एक विनाशकारी परिणाम होता है। यह एक तरह का अनियंत्रित [[सकारात्मक प्रतिक्रिया]] है। | ||
[[रसायन विज्ञान]] (और [[केमिकल इंजीनियरिंग]]) में, | [[रसायन विज्ञान]] (और [[केमिकल इंजीनियरिंग]]) में, तापीय स्खलन दृढ़ता से [[एक्ज़ोथिर्मिक]] प्रतिक्रियाओं के साथ जुड़ा हुआ है जो तापमान में वृद्धि से त्वरित होते हैं। [[विद्युत अभियन्त्रण]] में, तापीय स्खलन सामान्य रूप से बढ़े हुए [[विद्युत प्रवाह]] और बिजली [[अपव्यय]] से जुड़ा होता है। [[असैनिक अभियंत्रण]] में तापीय स्खलन हो सकता है, विशेष रूप से जब बड़ी मात्रा में कंक्रीट#इलाज द्वारा जारी गर्मी को नियंत्रित नहीं किया जाता है।{{Citation needed|date=July 2017}} [[खगोल भौतिकी]] में, सितारों में स्खलन [[परमाणु संलयन]] प्रतिक्रियाएं [[नया तारा]] और कई प्रकार के [[सुपरनोवा]] विस्फोटों को जन्म दे सकती हैं, और सौर-द्रव्यमान सितारों के सामान्य विकास में कम नाटकीय घटना के रूप में भी हो सकती हैं, [[हीलियम फ्लैश]]। | ||
कुछ जलवायु शोधकर्ताओं ने पोस्ट किया है कि 4 डिग्री की वैश्विक औसत तापमान वृद्धि और अंतर्राष्ट्रीय जलवायु सम्मेलन से परे। प्रीइंडस्ट्रियल बेसलाइन से 3-4 डिग्री सेल्सियस सतह के तापमान में एक [[भगोड़ा जलवायु परिवर्तन]] का कारण बन सकता | कुछ जलवायु शोधकर्ताओं ने पोस्ट किया है कि 4 डिग्री की वैश्विक औसत तापमान वृद्धि और अंतर्राष्ट्रीय जलवायु सम्मेलन से परे। प्रीइंडस्ट्रियल बेसलाइन से 3-4 डिग्री सेल्सियस सतह के तापमान में एक [[भगोड़ा जलवायु परिवर्तन|स्खलन जलवायु परिवर्तन]] का कारण बन सकता है। उदाहरण के लिए, [[वायुमंडलीय मीथेन]] की रिलीज़, एक [[ग्रीनहाउस गैस]] कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में अधिक शक्तिशाली#पृथ्वी के वायुमंडल में। <sub>2</sub>[[वेटलैंड]]्स से, पिघलने वाला [[permafrost]] और कॉन्टिनेंटल मार्जिन सीबेड [[मीथेन क्लैथ्रेट]] डिपॉजिट [[क्लैथरेट गन परिकल्पना]] के अधीन हो सकता है।<ref name="ccsp abrupt climate change"> | ||
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== केमिकल इंजीनियरिंग == | == केमिकल इंजीनियरिंग == | ||
तापीय स्खलन से जुड़ी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को केमिकल इंजीनियरिंग में तापीय विस्फोट भी कहा जाता है, या [[कार्बनिक रसायन विज्ञान]] में स्खलन प्रतिक्रियाएं।यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक [[उष्माक्षेपी प्रतिक्रिया]] नियंत्रण से बाहर हो जाती है: तापमान में वृद्धि के कारण प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है, जिससे तापमान में और वृद्धि होती है और इसलिए प्रतिक्रिया दर में और तेजी से वृद्धि होती है। इसने औद्योगिक रासायनिक दुर्घटनाओं में योगदान दिया है, विशेष रूप से 1947 [[टेक्सास सिटी आपदा]] से एक जहाज की पकड़ में [[अमोनियम नाइट्रेट]], और 1976 में [[डिनिटोल्म्स]] के विस्फोट, एक सूखे में, किंग्स लिन में।<ref>{{cite web|url=https://www.icheme.org/communities/special-interest-groups/safety%20and%20loss%20prevention/resources/~/media/Documents/Subject%20Groups/Safety_Loss_Prevention/HSE%20Accident%20Reports/The%20Explosion%20at%20Dow%20Kings%20Lynn.pdf|title=The explosion at the Dow chemical factory, King's Lynn 27 June 1976|date=March 1977|publisher=Health & Safety Executive|access-date=9 January 2018}}</ref> फ्रैंक-केमनेट्स्की सिद्धांत तापीय विस्फोट के लिए एक सरलीकृत विश्लेषणात्मक मॉडल प्रदान करता [[श्रृंखला अभिक्रिया]] एक अतिरिक्त सकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र है जो तेजी से बढ़ती प्रतिक्रिया दर के कारण तापमान को आसमान छू सकता है। | |||
रासायनिक प्रतिक्रियाएं या तो एंडोथर्मिक या एक्सोथर्मिक होती हैं, जैसा कि थैलेपी में उनके परिवर्तन से व्यक्त किया गया | रासायनिक प्रतिक्रियाएं या तो एंडोथर्मिक या एक्सोथर्मिक होती हैं, जैसा कि थैलेपी में उनके परिवर्तन से व्यक्त किया गया है। कई प्रतिक्रियाएं अत्यधिक एक्सोथर्मिक हैं, इसलिए कई औद्योगिक-पैमाने और [[तेल शोधशाला]] प्रक्रियाओं में तापीय स्खलन के जोखिम के कुछ स्तर होते हैं। इनमें हाइड्रोक्रैकिंग#हाइड्रोक्रैकिंग, [[हाइड्रोजनीकरण]], [[alkylation]] (एस) सम्मिलित हैं<sub>N</sub>2), [[ऑक्सीकरण]], [[धातु]] और [[न्यूक्लियोफिलिक सुगंधित प्रतिस्थापन]]। उदाहरण के लिए, [[साइक्लोहेक्सानोल]] और [[cyclohexanone]] और [[ओथडोक्सी]] में [[cyclohexane]] का ऑक्सीकरण [[फ्थेलिक एनहाइड्राइड]] में प्रतिक्रिया नियंत्रण विफल होने पर भयावह विस्फोट हो गया है। | ||
तापीय स्खलन के परिणामस्वरूप अवांछित एक्सोथर्मिक साइड रिएक्शन (एस) से हो सकता है जो उच्च तापमान पर प्रारंभ होता है, प्रतिक्रिया मिश्रण के प्रारंभिक आकस्मिक ओवरहीटिंग के बाद। यह परिदृश्य [[सेवेसो आपदा]] के पीछे था, जहां तापीय स्खलन ने तापमान पर एक प्रतिक्रिया को गर्म किया, जैसे कि 2,4,5-ट्राइक्लोरोफेनोल के अलावा, जहरीला 2,3,7,8-टेट्राक्लोरोडिबेन्जो-पी-डाइऑक्सिन। 2,3, 2,3,7,8-टेट्राक्लोरोडिबेन्जो-पी-डाइऑक्सिन का भी उत्पादन किया गया था, और रिएक्टर के टूटने की डिस्क फटने के बाद पर्यावरण में प्रवेश किया गया था।<ref name = "Kletz">{{cite book | last = Kletz | first = Trevor A. | author-link = Trevor Kletz | title = Learning from Accidents | edition = 3rd | publisher = Gulf Professional | date = 2001 | location = Oxford U.K. | pages = 103–9 | url = https://books.google.com/books?id=zulmgUi5_aEC&pg=PA103 | isbn = 978-0-7506-4883-7}}</ref> | |||
तापीय स्खलन सबसे अधिक बार [[रासायनिक रिएक्टर]] पोत की [[शीतलक]] प्रणाली की विफलता के कारण होता है। मिक्सर की विफलता के परिणामस्वरूप स्थानीयकृत हीटिंग हो सकती है, जो तापीय स्खलन की प्रारंभ करती है। इसी तरह, [[प्रवाह रसायन विज्ञान]] में, स्थानीयकृत अपर्याप्त मिश्रण हॉटस्पॉट का कारण बनता है, जिसमें तापीय स्खलन स्थिति होती है, जो रिएक्टर सामग्री और उत्प्रेरक के हिंसक झटका का कारण बनती है।गलत उपकरण घटक स्थापना भी एक सामान्य कारण है। कई रासायनिक उत्पादन सुविधाओं को उच्च-मात्रा वाले आपातकालीन वेंटिंग के साथ डिज़ाइन किया गया है, इस तरह की दुर्घटनाओं के होने पर चोट और संपत्ति के नुकसान की सीमा को सीमित करने के लिए एक उपाय। | |||
बड़े पैमाने पर, सभी अभिकर्मकों को चार्ज करना और मिश्रण करना असुरक्षित है, जैसा कि प्रयोगशाला पैमाने में किया जाता | बड़े पैमाने पर, सभी अभिकर्मकों को चार्ज करना और मिश्रण करना असुरक्षित है, जैसा कि प्रयोगशाला पैमाने में किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पोत के आकार के घन के साथ प्रतिक्रिया तराजू की मात्रा (v ∝ rγ), लेकिन गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र आकार के वर्ग (a ∝ ric) के साथ तराजू है, ताकि गर्मी उत्पादन-से-क्षेत्रआकार के साथ अनुपात तराजू (v/a ∝ r)।परिणामस्वरूप, प्रयोगशाला में आसानी से पर्याप्त तेजी से ठंडा होने वाली प्रतिक्रियाएं टन पैमाने पर खतरनाक रूप से आत्म-हीट कर सकती हैं। 2007 में, इस तरह की गलत प्रक्रिया के कारण एक विस्फोट हुआ {{convert|2400|gal|liter}}-Reactor का उपयोग मेटेलिक [[सोडियम]] के साथ [[मेथिलसाइक्लोपेंटाडीना]] के लिए किया जाता है, जिससे चार लोगों की जान चली जाती है और रिएक्टर के कुछ हिस्सों को फुलाया जाता है {{convert|400|ft|m}} दूर।<ref name="Lowe2009">{{cite web|last1=Lowe|first1=Derek|author-link1=Derek Lowe (chemist)|title=175 Times. And Then the Catastrophe|url=http://pipeline.corante.com/archives/2009/09/18/175_times_and_then_the_catastrophe.php|archive-url= https://web.archive.org/web/20150320042204/http://pipeline.corante.com/archives/2009/09/18/175_times_and_then_the_catastrophe.php|date= 2009-09-18|archive-date= 2015-03-20|website=Corante|access-date=16 April 2016|url-status= dead}}</ref><ref name="Lowe2008">{{cite web|last1=Lowe|first1=Derek|author-link1=Derek Lowe (chemist)|title=How Not To Do It: Diazomethane|url=https://www.science.org/content/blog-post/not-do-diazomethane|website=Science Translational Magazine|publisher=American Association for the Advancement of Science|date= 2008-04-30|access-date=16 April 2016}}</ref> इस प्रकार, तापीय स्खलन से ग्रस्त औद्योगिक पैमाने पर प्रतिक्रियाएं उपलब्ध शीतलन क्षमता के अनुरूप एक दर पर एक अभिकर्मक के अलावा को अधिमानतः नियंत्रित करती हैं। | ||
कुछ प्रयोगशाला प्रतिक्रियाओं को अत्यधिक शीतलन के तहत चलाया जाना चाहिए, क्योंकि वे खतरनाक | कुछ प्रयोगशाला प्रतिक्रियाओं को अत्यधिक शीतलन के तहत चलाया जाना चाहिए, क्योंकि वे खतरनाक तापीय स्खलन के लिए बहुत प्रवण हैं। उदाहरण के लिए, स्वर्न ऑक्सीकरण में, [[सल्फोनियम]] क्लोराइड का गठन एक ठंडा प्रणाली (−30 & nbsp; ° C) में किया जाना चाहिए, क्योंकि कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया विस्फोटक तापीय स्खलन से गुजरती है।<ref name="Lowe2008" /> | ||
== [[माइक्रोवेव]] हीटिंग == | == [[माइक्रोवेव]] हीटिंग == | ||
खाना पकाने और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में विभिन्न सामग्रियों के [[माइक्रोवेविंग]] के लिए माइक्रोवेव का उपयोग किया जाता | खाना पकाने और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में विभिन्न सामग्रियों के [[माइक्रोवेविंग]] के लिए माइक्रोवेव का उपयोग किया जाता है। सामग्री के ताप की दर ऊर्जा अवशोषण पर निर्भर करती है, जो सामग्री के ढांकता हुआ स्थिरांक पर निर्भर करती है। तापमान पर ढांकता हुआ स्थिरांक की निर्भरता विभिन्न सामग्रियों के लिए भिन्न होती है;कुछ सामग्री बढ़ते तापमान के साथ महत्वपूर्ण वृद्धि प्रदर्शित करती है। यह व्यवहार, जब सामग्री माइक्रोवेव के संपर्क में आती है, तो चयनात्मक स्थानीय ओवरहीटिंग की ओर जाता है, क्योंकि गर्म क्षेत्र ठंडे क्षेत्रों की तुलना में आगे की ऊर्जा को स्वीकार करने में सक्षम होते हैं - विशेष रूप से तापीय इंसुलेटरों के लिए संभावित रूप से खतरनाक, जहां गर्म स्थानों के बीच गर्मी का आदान -प्रदान होता है औरबाकी सामग्री धीमी है। इन सामग्रियों को तापीय स्खलन सामग्री कहा जाता है। यह घटना कुछ सिरेमिक सामग्रियों में होती है। | ||
== इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग == | == इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग == | ||
कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटक कम प्रतिरोध या कम ट्रिगरिंग वोल्टेज (नॉनलाइनर प्रतिरोधों के लिए) विकसित करते हैं क्योंकि उनका आंतरिक तापमान बढ़ता | कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटक कम प्रतिरोध या कम ट्रिगरिंग वोल्टेज (नॉनलाइनर प्रतिरोधों के लिए) विकसित करते हैं क्योंकि उनका आंतरिक तापमान बढ़ता है। यदि परिपथ की स्थिति इन स्थितियों में स्पष्ट रूप से वर्तमान प्रवाह में वृद्धि का कारण बनती है, तो बढ़ी हुई बिजली अपव्यय [[जौले हीटिंग]] द्वारा तापमान को और बढ़ा सकता है। तापीय स्खलन का एक दुष्चक्र या सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रभाव विफलता का कारण बन सकता है, कभी -कभी एक शानदार फैशन (जैसे विद्युत विस्फोट या आग) में।इन खतरों को रोकने के लिए, अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में सामान्य रूप से वर्तमान सीमित सुरक्षा सम्मिलित होती है, जैसे कि तापीय फ़्यूज़, परिपथ ब्रेकर, या [[तापमान गुणांक]] वर्तमान सीमाएँ। | ||
बड़ी धाराओं को संभालने के लिए, परिपथ डिजाइनर [[समानांतर सर्किट|समानांतर परिपथ]] में कई कम-क्षमता वाले उपकरणों (जैसे ट्रांजिस्टर, डायोड, या [[धातु-ऑक्साइड वेरिस्टर]]) को जोड़ सकते | बड़ी धाराओं को संभालने के लिए, परिपथ डिजाइनर [[समानांतर सर्किट|समानांतर परिपथ]] में कई कम-क्षमता वाले उपकरणों (जैसे ट्रांजिस्टर, डायोड, या [[धातु-ऑक्साइड वेरिस्टर]]) को जोड़ सकते हैं। यह तकनीक अच्छी तरह से काम कर सकती है, लेकिन वर्तमान हॉगिंग नामक एक घटना के लिए अतिसंवेदनशील है, जिसमें वर्तमान को सभी उपकरणों में समान रूप से साझा नहीं किया जाता है। सामान्य रूप से, एक उपकरण में थोड़ा कम प्रतिरोध हो सकता है, और इस प्रकार अधिक वर्तमान खींचता है, इसे अपने भाई -बहन उपकरणों की तुलना में अधिक गर्म करता है, जिससे इसके प्रतिरोध को और अधिक छोड़ दिया जाता है। विद्युत लोड एक ही डिवाइस में फ़नलिंग को समाप्त करता है, जो तब तेजी से विफल हो जाता है। इस प्रकार, उपकरणों की एक सरणी अपने सबसे कमजोर घटक से अधिक मजबूत नहीं हो सकती है। | ||
वर्तमान-हॉगिंग प्रभाव को प्रत्येक समान डिवाइस की विशेषताओं से मिलान करके, या विद्युत लोड को संतुलित करने के लिए अन्य डिज़ाइन तकनीकों का उपयोग करके सावधानी से कम किया जा सकता | वर्तमान-हॉगिंग प्रभाव को प्रत्येक समान डिवाइस की विशेषताओं से मिलान करके, या विद्युत लोड को संतुलित करने के लिए अन्य डिज़ाइन तकनीकों का उपयोग करके सावधानी से कम किया जा सकता है। हालांकि, अधिकतम परिस्थितियों में लोड संतुलन बनाए रखना सीधा नहीं हो सकता है। विद्युत प्रतिरोध के एक आंतरिक [[सकारात्मक तापमान गुणांक]] (पीटीसी) वाले उपकरण वर्तमान हॉगिंग के लिए कम प्रवण होते हैं, लेकिन तापीय स्खलन अभी भी खराब गर्मी के डूबने या अन्य समस्याओं के कारण हो सकते हैं। | ||
कई इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में | कई इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में तापीय स्खलन को रोकने के लिए विशेष प्रावधान होते हैं। यह प्रायः उच्च-शक्ति आउटपुट चरणों के लिए ट्रांजिस्टर बायसिंग व्यवस्था में देखा जाता है। हालांकि, जब उपकरण को इसके डिज़ाइन किए गए परिवेश तापमान के ऊपर उपयोग किया जाता है, तो तापीय स्खलन अभी भी कुछ स्थितियो में हो सकता है। यह कभी -कभी गर्म वातावरण में उपकरण विफलताओं का कारण बनता है, या जब [[हवा ठंडी करना]] वेंट अवरुद्ध हो जाते हैं। | ||
=== | === अर्द्धचालक === | ||
[[सिलिकॉन]] एक अजीबोगरीब प्रोफ़ाइल दिखाता है, जिसमें इसका विद्युत प्रतिरोध तापमान के साथ लगभग 160 & nbsp; ° C तक बढ़ जाता है, फिर कम होने लगता है, और पिघलने बिंदु तक पहुंचने पर आगे गिरता | [[सिलिकॉन]] एक अजीबोगरीब प्रोफ़ाइल दिखाता है, जिसमें इसका विद्युत प्रतिरोध तापमान के साथ लगभग 160 & nbsp; ° C तक बढ़ जाता है, फिर कम होने लगता है, और पिघलने बिंदु तक पहुंचने पर आगे गिरता है। यह [[अर्धचालक जंक्शन]] के आंतरिक क्षेत्रों के भीतर तापीय स्खलन घटना को जन्म दे सकता है;उन क्षेत्रों में प्रतिरोध कम हो जाता है जो इस सीमा से ऊपर गर्म हो जाते हैं, जिससे अधिक वर्तमान को गर्म क्षेत्रों के माध्यम से प्रवाहित करने की स्वीकृति मिलती है, बदले में आसपास के क्षेत्रों की तुलना में अभी तक अधिक ताप का कारण बनता है, जिससे आगे तापमान में वृद्धि होती है और प्रतिरोध में कमी आती है।यह [[वर्तमान भीड़]] की घटना और [[वर्तमान फिलामेंट]]्स (वर्तमान हॉगिंग के समान, लेकिन एक उपकरण के भीतर) की घटना की ओर जाता है, और इलेक्ट्रॉनिक्स के कई विफलता मोड के अंतर्निहित कारणों में से एक है। | ||
=== द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJTS) === | === द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJTS) === | ||
[[[[द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] पूर्वाग्रह]]विशेष रूप से [[जर्मेनियम]]-आधारित द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर) में [[रिसाव (अर्धचालक)]] अधिकतम बढ़ जाता है क्योंकि वे तापमान में वृद्धि करते | [[[[द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] पूर्वाग्रह]]विशेष रूप से [[जर्मेनियम]]-आधारित द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर) में [[रिसाव (अर्धचालक)]] अधिकतम बढ़ जाता है क्योंकि वे तापमान में वृद्धि करते हैं। परिपथ के डिजाइन के आधार पर, रिसाव वर्तमान में यह वृद्धि एक ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाह को बढ़ा सकती है और इस प्रकार बिजली अपव्यय, कलेक्टर-से-एमिटर रिसाव करंट में और वृद्धि का कारण बनता है। यह प्रायः एक पुश & ndash में देखा जाता है; पुल आउटपुट | पुश & ndash; एक इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर#क्लास एबी एम्पलीफायर का चरण चरण। यदि पुल-अप और पुल-डाउन ट्रांजिस्टर द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर [[बयाझिंग]] होते हैं, तो कमरे के तापमान पर न्यूनतम [[क्रॉसओवर विरूपण]] होता है, और बायसिंग तापमान-मुआवजा नहीं होता है, तो जैसे ही तापमान बढ़ता है दोनों ट्रांजिस्टर तेजी से पक्षपाती होंगे, जिससे करंट और पावर को वर्तमान और शक्ति मिलती है। आगे वृद्धि, और अंततः एक या दोनों उपकरणों को नष्ट कर रहा है। | ||
तापीय स्खलन से बचने के लिए अंगूठे का एक नियम एक BJT के पूर्वाग्रह को बनाए रखना है ताकि v<sub>ce</sub> ≤ 1/2V<sub>cc</sub> | |||
एक अन्य अभ्यास क्रॉसओवर बायस वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए हीट सिंक पर एक | एक अन्य अभ्यास क्रॉसओवर बायस वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए हीट सिंक पर एक तापीय फीडबैक सेंसिंग ट्रांजिस्टर या अन्य डिवाइस को माउंट करना है। जैसे -जैसे आउटपुट ट्रांजिस्टर गर्म हो जाता है, वैसे ही तापीय फीडबैक ट्रांजिस्टर होता है। यह बदले में तापीय फीडबैक ट्रांजिस्टर को थोड़ा कम वोल्टेज पर चालू करने का कारण बनता है, क्रॉसओवर बायस वोल्टेज को कम करता है, और इसलिए आउटपुट ट्रांजिस्टर द्वारा विघटित गर्मी को कम करता है। | ||
यदि कई BJT ट्रांजिस्टर समानांतर में जुड़े हुए हैं (जो उच्च वर्तमान अनुप्रयोगों में विशिष्ट है), तो एक वर्तमान हॉगिंग समस्या हो सकती | यदि कई BJT ट्रांजिस्टर समानांतर में जुड़े हुए हैं (जो उच्च वर्तमान अनुप्रयोगों में विशिष्ट है), तो एक वर्तमान हॉगिंग समस्या हो सकती है। BJT की इस विशेषता भेद्यता को नियंत्रित करने के लिए विशेष उपाय किए जाने चाहिए। | ||
पावर ट्रांजिस्टर में (जिसमें प्रभावी रूप से समानांतर में कई छोटे ट्रांजिस्टर सम्मिलित होते हैं), वर्तमान हॉगिंग ट्रांजिस्टर के विभिन्न हिस्सों के बीच ही हो सकती है, ट्रांजिस्टर का एक हिस्सा दूसरों की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है।इसे दूसरा ब्रेकडाउन कहा जाता है, और इसके परिणामस्वरूप ट्रांजिस्टर को विनाश हो सकता है, तब भी जब औसत जंक्शन तापमान सुरक्षित स्तर पर लगता है। | पावर ट्रांजिस्टर में (जिसमें प्रभावी रूप से समानांतर में कई छोटे ट्रांजिस्टर सम्मिलित होते हैं), वर्तमान हॉगिंग ट्रांजिस्टर के विभिन्न हिस्सों के बीच ही हो सकती है, ट्रांजिस्टर का एक हिस्सा दूसरों की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है।इसे दूसरा ब्रेकडाउन कहा जाता है, और इसके परिणामस्वरूप ट्रांजिस्टर को विनाश हो सकता है, तब भी जब औसत जंक्शन तापमान सुरक्षित स्तर पर लगता है। | ||
=== पावर मोसफेट्स === | === पावर मोसफेट्स === | ||
पावर [[MOSFET]]s सामान्य रूप से तापमान के साथ अपने प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।कुछ परिस्थितियों में, इस प्रतिरोध में विघटित बिजली जंक्शन के अधिक ताप का कारण बनती है, जो एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप में [[जंक्शन तापमान]] को और बढ़ाती है।परिणामस्वरूप, पावर MOSFETs में ऑपरेशन के स्थिर और अस्थिर क्षेत्र हैं।<ref name="powerMOSFETstability">{{cite journal|last1=Ferrara|first1=A.|last2=Steeneken|first2=P. G.|last3=Boksteen|first3=B. K.|last4=Heringa|first4=A.|last5=Scholten|first5=A. J.|last6=Schmitz|first6= J.|last7=Hueting|first7=R. J. E.|title=Physics-based stability analysis of MOS transistors|journal=Solid-State Electronics|volume=113|date=November 2015|pages=28–34|doi=10.1016/j.sse.2015.05.010|bibcode=2015SSEle.113...28F}}</ref> हालांकि, तापमान के साथ ऑन-प्रतिरोध की वृद्धि समानांतर में जुड़े कई MOSFETs में वर्तमान को संतुलित करने में मदद करती है, इसलिए वर्तमान हॉगिंग नहीं होती है।यदि एक MOSFET ट्रांजिस्टर [[ताप सिंक]] की तुलना में अधिक गर्मी पैदा करता है, तो | पावर [[MOSFET]]s सामान्य रूप से तापमान के साथ अपने प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।कुछ परिस्थितियों में, इस प्रतिरोध में विघटित बिजली जंक्शन के अधिक ताप का कारण बनती है, जो एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप में [[जंक्शन तापमान]] को और बढ़ाती है।परिणामस्वरूप, पावर MOSFETs में ऑपरेशन के स्थिर और अस्थिर क्षेत्र हैं।<ref name="powerMOSFETstability">{{cite journal|last1=Ferrara|first1=A.|last2=Steeneken|first2=P. G.|last3=Boksteen|first3=B. K.|last4=Heringa|first4=A.|last5=Scholten|first5=A. J.|last6=Schmitz|first6= J.|last7=Hueting|first7=R. J. E.|title=Physics-based stability analysis of MOS transistors|journal=Solid-State Electronics|volume=113|date=November 2015|pages=28–34|doi=10.1016/j.sse.2015.05.010|bibcode=2015SSEle.113...28F}}</ref> हालांकि, तापमान के साथ ऑन-प्रतिरोध की वृद्धि समानांतर में जुड़े कई MOSFETs में वर्तमान को संतुलित करने में मदद करती है, इसलिए वर्तमान हॉगिंग नहीं होती है।यदि एक MOSFET ट्रांजिस्टर [[ताप सिंक]] की तुलना में अधिक गर्मी पैदा करता है, तो तापीय स्खलन अभी भी ट्रांजिस्टर को नष्ट कर सकता है।ट्रांजिस्टर डाई और हीटसिंक के बीच [[थर्मल प्रतिरोध|तापीय प्रतिरोध]] को कम करके इस समस्या को एक हद तक कम किया जा सकता है।[[थर्मल डिज़ाइन पावर|तापीय डिज़ाइन पावर]] भी देखें। | ||
=== मेटल ऑक्साइड [[वर्कर]]्स (MOVS) === | === मेटल ऑक्साइड [[वर्कर]]्स (MOVS) === | ||
धातु ऑक्साइड वैरिस्टर्स सामान्य रूप से कम प्रतिरोध विकसित करते हैं क्योंकि वे गर्म करते हैं।यदि एक एसी या डीसी पावर बस ([[वोल्टेज स्पाइक]]्स के खिलाफ सुरक्षा के लिए एक सामान्य उपयोग) से सीधे जुड़ा हुआ है, तो एक मूव जिसने एक कम ट्रिगर वोल्टेज विकसित किया है, वह भयावह | धातु ऑक्साइड वैरिस्टर्स सामान्य रूप से कम प्रतिरोध विकसित करते हैं क्योंकि वे गर्म करते हैं।यदि एक एसी या डीसी पावर बस ([[वोल्टेज स्पाइक]]्स के खिलाफ सुरक्षा के लिए एक सामान्य उपयोग) से सीधे जुड़ा हुआ है, तो एक मूव जिसने एक कम ट्रिगर वोल्टेज विकसित किया है, वह भयावह तापीय स्खलन में स्लाइड कर सकता है, संभवतः एक छोटे से विस्फोट या आग में समाप्त होता है।<ref name=Brown2004>{{cite journal|last=Brown|first=Kenneth|title=Metal Oxide Varistor Degradation|journal=IAEI Magazine|date=March 2004|url=http://www.iaei.org/magazine/2004/03/metal-oxide-varistor-degradation/|access-date=2011-03-30|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20110719023317/http://www.iaei.org/magazine/2004/03/metal-oxide-varistor-degradation/|archive-date=2011-07-19}}</ref> इस संभावना को रोकने के लिए, दोष वर्तमान सामान्य रूप से एक तापीय फ्यूज, परिपथ ब्रेकर या अन्य वर्तमान सीमित डिवाइस द्वारा सीमित होता है। | ||
=== [[[[टैंटलम]] कैपेसिटर]] === | === [[[[टैंटलम]] कैपेसिटर]] === | ||
टैंटलम कैपेसिटर, कुछ शर्तों के तहत, | टैंटलम कैपेसिटर, कुछ शर्तों के तहत, तापीय स्खलन द्वारा आत्म-विनाश के लिए प्रवण हैं। संधारित्र में सामान्य रूप से [[एनोड]] के रूप में अभिनय करने वाले एक [[सिन्टिंग]] टैंटलम स्पंज होते हैं, एक [[मैंगनीज डाइऑक्साइड]] [[कैथोड]], और [[टैंटलम पेंटोक्साइड]] की एक [[ढांकता हुआ]] परत टैंटलम स्पंज की सतह पर बनाई जाती है। ऐसा हो सकता है कि टैंटलम ऑक्साइड परत में कमजोर धब्बे होते हैं जो वोल्टेज स्पाइक के समय ढांकता हुआ टूटने से गुजरते हैं। टैंटलम स्पंज तब मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ सीधे संपर्क में आता है, और लीकेज करंट में वृद्धि स्थानीयकृत हीटिंग का कारण बनती है;सामान्य रूप से, यह एक [[एन्दोठेर्मिक]] रासायनिक प्रतिक्रिया को चलाता है जो मैंगनीज (III) ऑक्साइड का उत्पादन करता है और पुनर्जीवित करता है ([[आत्म-चिकित्सा सामग्री]] | स्व-हील्स) टैंटलम ऑक्साइड ढांकता हुआ परत। | ||
हालांकि, यदि विफलता बिंदु पर विघटित ऊर्जा पर्याप्त है, तो एक आत्मनिर्भर एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया प्रारंभ हो सकती है, [[दीमक]] प्रतिक्रिया के समान, ईंधन के रूप में धातु टैंटालम और ऑक्सीडाइज़र के रूप में मैंगनीज डाइऑक्साइड के | हालांकि, यदि विफलता बिंदु पर विघटित ऊर्जा पर्याप्त है, तो एक आत्मनिर्भर एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया प्रारंभ हो सकती है, [[दीमक]] प्रतिक्रिया के समान, ईंधन के रूप में धातु टैंटालम और ऑक्सीडाइज़र के रूप में मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ। यह अवांछनीय प्रतिक्रिया संधारित्र को नष्ट कर देगी, धुआं पैदा करेगी और संभवतः लौगी।<ref name= "Vasina2002">{{cite journal|last1= Vasina|first1= P.|last2= Zednicek|first2= T.|last3= Sikula|first3= J.|last4= Pavelka|first4= J.|title= Failure modes of tantalum capacitors made by different technologies|journal= Microelectronics Reliability|volume= 42|issue= 6|year= 2002|pages= 849–854|doi= 10.1016/S0026-2714(02)00034-3|url= http://avx.com/docs/techinfo/failure.pdf|archive-url= https://web.archive.org/web/20100923075150/http://avx.com/docs/techinfo/failure.pdf|url-status= dead|archive-date= 2010-09-23}}</ref> | ||
इसलिए, टैंटलम कैपेसिटर को स्वतंत्र रूप से छोटे-सिग्नल परिपथ में परिनियोजित किया जा सकता है, लेकिन | इसलिए, टैंटलम कैपेसिटर को स्वतंत्र रूप से छोटे-सिग्नल परिपथ में परिनियोजित किया जा सकता है, लेकिन तापीय स्खलन विफलताओं से बचने के लिए उच्च-शक्ति वाले परिपथ में आवेदन को सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया जाना चाहिए। | ||
=== डिजिटल लॉजिक === | === डिजिटल लॉजिक === | ||
लॉजिक स्विचिंग ट्रांजिस्टर का रिसाव (अर्धचालक) तापमान के साथ बढ़ता | लॉजिक स्विचिंग ट्रांजिस्टर का रिसाव (अर्धचालक) तापमान के साथ बढ़ता है। दुर्लभ उदाहरणों में, इससे डिजिटल परिपथ में तापीय स्खलन हो सकता है।यह एक सामान्य समस्या नहीं है, क्योंकि रिसाव धाराएं सामान्य रूप से समग्र बिजली की खपत का एक छोटा हिस्सा बनाती हैं, इसलिए सत्ता में वृद्धि अधिकतम मामूली होती है - एक [[एथलॉन 64]] के लिए, प्रत्येक 30 डिग्री सेल्सियस के लिए बिजली का विघटन लगभग 10% बढ़ जाता है।<ref>{{cite web|url=http://www.lostcircuits.com/cpu/amd_venice/|website=LostCircuits|title=AMD Athlon64 "Venice"|date=May 2, 2005|archive-url=https://web.archive.org/web/20070502141110/http://www.lostcircuits.com/cpu/amd_venice/|archive-date=2007-04-16|access-date=2007-06-03}}</ref> तापीय स्खलन के तापीय डिज़ाइन पावर वाले डिवाइस के लिए, तापीय स्खलन होने के लिए, हीट सिंक में 3 के/डब्ल्यू (केल्विन्स प्रति वाट) से अधिक तापीय चालकता#संबंधित शर्तें होंगी, जो कि लगभग 6 गुना खराब है। एक स्टॉक एथलॉन 64 हीट सिंक। (एक स्टॉक एथलॉन 64 हीट सिंक को 0.34 K/W पर रेट किया गया है, हालांकि पर्यावरण के लिए वास्तविक तापीय प्रतिरोध कुछ हद तक अधिक है, प्रोसेसर और हीटसिंक के बीच तापीय सीमा, स्थिति में बढ़ते तापमान और अन्य तापीय प्रतिरोधों के कारण।{{Citation needed|date=December 2008}}) भले ही, 0.5 से 1 k/w के तापीय प्रतिरोध के साथ एक अपर्याप्त गर्मी सिंक के परिणामस्वरूप तापीय स्खलन प्रभाव के बिना भी 100 डब्ल्यू डिवाइस के विनाश का परिणाम होगा। | ||
=== बैटरी === | === बैटरी === | ||
जब अनुचित तरीके से संभाला जाता है, या यदि दोषपूर्ण रूप से निर्मित किया जाता है, तो कुछ [[रिचार्जेबल बैटरीज़]] | जब अनुचित तरीके से संभाला जाता है, या यदि दोषपूर्ण रूप से निर्मित किया जाता है, तो कुछ [[रिचार्जेबल बैटरीज़]] तापीय स्खलन का अनुभव कर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप ओवरहीटिंग होती है।सील कोशिकाएं कभी -कभी हिंसक रूप से विस्फोट कर देंगी यदि सुरक्षा वेंट अभिभूत या नॉनफंक्शनल हैं।<ref name= "Finegan:2015">{{Cite journal | doi = 10.1038/ncomms7924| title = In-operando high-speed tomography of lithium-ion batteries during thermal runaway| journal = Nature Communications| volume = 6| pages = 6924| year = 2015| last1 = Finegan | first1 = D. P. | last2 = Scheel | first2 = M. | last3 = Robinson | first3 = J. B. | last4 = Tjaden | first4 = B. | last5 = Hunt | first5 = I. | last6 = Mason | first6 = T. J. | last7 = Millichamp | first7 = J. | last8 = Di Michiel | first8 = M. | last9 = Offer | first9 = G. J. | last10 = Hinds | first10 = G. | last11 = Brett | first11 = D. J. L. | last12 = Shearing | first12 = P. R. | pmid=25919582 | pmc=4423228| bibcode = 2015NatCo...6.6924F }}</ref> विशेष रूप से तापीय स्खलन के लिए प्रवण [[लिथियम आयन बैटरी]] हैं। लिथियम-आयन बैटरी, सबसे स्पष्ट रूप से [[लिथियम बहुलक बैटरी]] के रूप में।{{citation needed|date=August 2016}} सेलफोन को विस्फोट करने की रिपोर्ट कभी -कभी समाचार पत्रों में दिखाई देती है। 2006 में, Apple, HP, Toshiba, Lenovo, Dell और अन्य नोटबुक निर्माताओं की बैटरी को आग और विस्फोटों के कारण याद किया गया था।<ref>{{cite news|url=https://money.cnn.com/2006/08/24/technology/apple_recall/index.htm|title=Apple to recall 1.8 million notebook batteries|work=[[CNN Money]]|first=Rob|last=Kelley|date=August 24, 2006}}</ref><ref>{{cite press release|url=http://www.cpsc.gov/cpscpub/prerel/prhtml09/09035.html|title=PC Notebook Computer Batteries Recalled Due to Fire and Burn Hazard|archive-url=https://web.archive.org/web/20130108181246/https://www.cpsc.gov/cpscpub/prerel/prhtml09/09035.html|archive-date=2013-01-08|publisher=[[U.S. Consumer Product Safety Commission]]}}</ref><ref name="LenovoRecall2006">{{cite press release | ||
|url= http://www.cpsc.gov/cpscpub/prerel/prhtml06/06270.html |url-status=dead|archive-url= https://web.archive.org/web/20130108183508/https://www.cpsc.gov/cpscpub/prerel/prhtml06/06270.html |title= Lenovo and IBM Announce Recall of ThinkPad Notebook Computer Batteries Due to Fire Hazard |date= 2006-09-28 |archive-date= 2013-01-08 |publisher= [[U.S. Consumer Product Safety Commission]] |access-date= 2018-06-27}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.theinquirer.net/default.aspx?article=32550|title=Dell laptop explodes at Japanese conference|date=21 June 2006|work=[[The Inquirer]]|archive-url=https://web.archive.org/web/20060815175610/http://www.theinquirer.net/default.aspx?article=32550|archive-date=2006-08-15|url-status=unfit|access-date=2006-08-15}}</ref> अमेरिकी परिवहन विभाग की [[पाइपलाइन और खतरनाक सामग्री सुरक्षा प्रशासन]] (PHMSA) ने कुछ स्थितियों में अस्थिरता के कारण हवाई जहाज पर कुछ प्रकार की बैटरी ले जाने के बारे में नियमों की स्थापना की | |url= http://www.cpsc.gov/cpscpub/prerel/prhtml06/06270.html |url-status=dead|archive-url= https://web.archive.org/web/20130108183508/https://www.cpsc.gov/cpscpub/prerel/prhtml06/06270.html |title= Lenovo and IBM Announce Recall of ThinkPad Notebook Computer Batteries Due to Fire Hazard |date= 2006-09-28 |archive-date= 2013-01-08 |publisher= [[U.S. Consumer Product Safety Commission]] |access-date= 2018-06-27}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.theinquirer.net/default.aspx?article=32550|title=Dell laptop explodes at Japanese conference|date=21 June 2006|work=[[The Inquirer]]|archive-url=https://web.archive.org/web/20060815175610/http://www.theinquirer.net/default.aspx?article=32550|archive-date=2006-08-15|url-status=unfit|access-date=2006-08-15}}</ref> अमेरिकी परिवहन विभाग की [[पाइपलाइन और खतरनाक सामग्री सुरक्षा प्रशासन]] (PHMSA) ने कुछ स्थितियों में अस्थिरता के कारण हवाई जहाज पर कुछ प्रकार की बैटरी ले जाने के बारे में नियमों की स्थापना की है। यह कार्रवाई आंशिक रूप से एक [[संयुक्त पार्सल सेवा]] हवाई जहाज पर कार्गो बे फायर से प्रेरित थी।<ref>{{cite web|url=https://www.ntsb.gov/investigations/fulltext/hzb0501.htm|title=Hazardous Materials Accident Brief — Cargo Fire Involving Lithium-Ion Batteries, Memphis, Tennessee, August 7, 2004|date=September 26, 2005|publisher=[[National Transportation Safety Board]]|archive-url=https://web.archive.org/web/20121007081157/https://www.ntsb.gov/investigations/fulltext/hzb0501.htm|archive-date=2012-10-07|access-date=2013-01-26}}</ref> | ||
संभावित समाधानों में से एक सुरक्षित और कम प्रतिक्रियाशील एनोड (लिथियम टाइटनेट्स) और कैथोड ([[लोहे का फॉस्फेट]]) सामग्री का उपयोग करने में है-जिससे कई लिथियम रिचार्जेबल कोशिकाओं में कोबाल्ट#बैटरी इलेक्ट्रोड से परहेज होता है-एक साथ गैर-फ्लैमबल इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ आयोनिक तरल पदार्थों के आधार पर। | संभावित समाधानों में से एक सुरक्षित और कम प्रतिक्रियाशील एनोड (लिथियम टाइटनेट्स) और कैथोड ([[लोहे का फॉस्फेट]]) सामग्री का उपयोग करने में है-जिससे कई लिथियम रिचार्जेबल कोशिकाओं में कोबाल्ट#बैटरी इलेक्ट्रोड से परहेज होता है-एक साथ गैर-फ्लैमबल इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ आयोनिक तरल पदार्थों के आधार पर। | ||
== खगोल भौतिकी == | == खगोल भौतिकी == | ||
स्खलन थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं सितारों में हो सकती हैं जब परमाणु संलयन को उन परिस्थितियों में प्रज्वलित किया जाता है, जिनके तहत तारे की परतों को खत्म करने से गुरुत्वाकर्षण दबाव गैसों के गतिज सिद्धांत से अधिक होता है, एक ऐसी स्थिति जो [[गुरुत्वाकर्षण संपीड़न]] के माध्यम से तापमान में तेजी से बढ़ती है। इस तरह के परिदृश्य में [[पतित पदार्थ]] वाले सितारों में उत्पन्न हो सकता है, जिसमें सामान्य तापीय दबाव के बजाय [[इलेक्ट्रॉन अध: पतन दबाव]] गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ तारे का समर्थन करने के अधिकांश काम करता है, और तारों से गुजरने वाले सितारों में।सभी स्थितियो में, असंतुलन फ्यूजन इग्निशन से पहले उत्पन्न होता है;अन्यथा, फ्यूजन प्रतिक्रियाओं को स्वाभाविक रूप से तापमान परिवर्तन का मुकाबला करने और स्टार को स्थिर करने के लिए विनियमित किया जाएगा। जब तापीय दबाव अत्यधिक दबाव के साथ संतुलन में होता है, तो एक तारा तापमान में वृद्धि और तापीय दबाव में वृद्धि का जवाब देगा, जो विस्तार और शीतलन के द्वारा एक नई एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया की दीक्षा के कारण होता है। एक स्खलन प्रतिक्रिया केवल तभी संभव है जब यह प्रतिक्रिया बाधित हो। | |||
=== हीलियम [[लाल विशाल]] सितारों में चमकता है === | === हीलियम [[लाल विशाल]] सितारों में चमकता है === | ||
जब 0.8-2.0 [[सौर द्रव्यमान]] रेंज में तारे अपने कोर में हाइड्रोजन को समाप्त करते हैं और लाल दिग्गज बन जाते हैं, तो उनके कोर में जमा होने वाला हीलियम प्रज्वलित होने से पहले पतन तक पहुंच जाता | जब 0.8-2.0 [[सौर द्रव्यमान]] रेंज में तारे अपने कोर में हाइड्रोजन को समाप्त करते हैं और लाल दिग्गज बन जाते हैं, तो उनके कोर में जमा होने वाला हीलियम प्रज्वलित होने से पहले पतन तक पहुंच जाता है। जब पतित कोर लगभग 0.45 सौर द्रव्यमान के एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान तक पहुंचता है, तो [[हीलियम संलयन]] को प्रज्वलित किया जाता है और एक स्खलन फैशन में बंद कर देता है, जिसे हीलियम फ्लैश कहा जाता है, संक्षेप में स्टार की ऊर्जा उत्पादन को 100 बिलियन गुना सामान्य दर तक बढ़ाता है। कोर का लगभग 6% जल्दी से कार्बन में परिवर्तित हो जाता है।<ref>{{cite web|url=http://faculty.wcas.northwestern.edu/~infocom/The%20Website/end.html|title=The End Of The Sun|work=The Life And Death Of Stars|first=David|last=Taylor}}</ref> जबकि रिलीज कुछ सेकंड के बाद कोर को सामान्य [[प्लाज्मा]] (भौतिकी) में वापस बदलने के लिए पर्याप्त है, यह स्टार को बाधित नहीं करता है,<ref>{{cite book|type=lecture notes|title=Stellar Structure and Evolution|first=Onno|last=Pols|date=September 2009|chapter-url=https://astro.uni-bonn.de/~nlanger/siu_web/ssescript/new/chapter9.pdf|chapter=Chapter 9: Post-main sequence evolution through helium burning|access-date=2015-05-24|archive-date=2019-05-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20190520071013/https://astro.uni-bonn.de/~nlanger/siu_web/ssescript/new/chapter9.pdf|url-status=dead}}</ref><ref name="DearbornLattanzio2006">{{cite journal|last1=Dearborn|first1=D. S. P.|last2=Lattanzio|first2=J. C.|last3=Eggleton|first3=P. P.|title=Three‐dimensional Numerical Experimentation on the Core Helium Flash of Low‐Mass Red Giants|journal=The Astrophysical Journal|volume=639|issue=1|date=2006-03-01|pages=405–415|issn=0004-637X|doi=10.1086/499263|arxiv = astro-ph/0512049 |bibcode = 2006ApJ...639..405D |s2cid=118526354|url=https://zenodo.org/record/895396}}</ref> न ही तुरंत इसकी चमक बदलें। स्टार तब अनुबंध करता है, लाल विशालकाय चरण को छोड़ देता है और एक तारकीय विकास#मध्य आकार के सितारों में अपना विकास जारी रखता है। स्थिर हीलियम-बर्निंग चरण। | ||
=== NOVAE === | === NOVAE === | ||
एक नोवा एक कार्बन-ऑक्सीजन सफेद बौना तारे की बाहरी परत में | एक नोवा एक कार्बन-ऑक्सीजन सफेद बौना तारे की बाहरी परत में स्खलन न्यूक्लियर फ्यूजन#एस्ट्रोफिजिकल रिएक्शन चेन (सीएनओ चक्र#हॉट सीएनओ साइकिल के माध्यम से) से उत्पन्न होता है। यदि एक सफेद बौने में एक साथी तारा होता है, जिसमें से यह डिस्क को अभिवृद्धि कर सकता है, तो सामग्री बौना के तीव्र गुरुत्व द्वारा पतित एक सतह की परत में जमा हो जाएगी। सही परिस्थितियों में, हाइड्रोजन की एक पर्याप्त मोटी परत को अंततः 20 मिलियन K के तापमान तक गर्म किया जाता है, जो स्खलन संलयन को प्रज्वलित करता है।सतह की परत को सफेद बौने से विस्फोट किया जाता है, 50,000 के क्रम पर एक कारक द्वारा चमक बढ़ा दिया जाता है। सफेद बौना और साथी बरकरार रहते हैं, हालांकि, प्रक्रिया दोहरा सकती है।<ref name = "Fermi_2010">{{cite web | ||
|author=[[JPL]]/[[NASA]] |date=12 August 2010 | |author=[[JPL]]/[[NASA]] |date=12 August 2010 | ||
|title=फर्मी सुपरनोवा के छोटे चचेरे भाई से 'चौंकाने वाला' आश्चर्यचकित करता है|url=http://www.physorg.com/news200849593.html | |title=फर्मी सुपरनोवा के छोटे चचेरे भाई से 'चौंकाने वाला' आश्चर्यचकित करता है|url=http://www.physorg.com/news200849593.html | ||
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=== एक्स-रे फटता है === | === एक्स-रे फटता है === | ||
नोवा के लिए अग्रणी प्रक्रिया के अनुरूप, पतित पदार्थ भी एक [[न्यूट्रॉन स्टार]] की सतह पर जमा हो सकता है जो एक करीबी साथी से गैस को प्राप्त कर रहा | नोवा के लिए अग्रणी प्रक्रिया के अनुरूप, पतित पदार्थ भी एक [[न्यूट्रॉन स्टार]] की सतह पर जमा हो सकता है जो एक करीबी साथी से गैस को प्राप्त कर रहा है। यदि हाइड्रोजन की पर्याप्त मोटी परत जमा हो जाती है, तो स्खलन हाइड्रोजन फ्यूजन का प्रज्वलन तब [[एक्स-रे बर्स्ट]] हो सकता है। एक्स-रे फट। नोवा के साथ, इस तरह के फटने के लिए दोहराया जाता है और उन्हें हीलियम या यहां तक कि कार्बन फ्यूजन द्वारा भी ट्रिगर किया जा सकता है।<ref name = "Cumming">{{cite journal | ||
| last = Cumming | first = A. | author2=Bildsten, L. | | last = Cumming | first = A. | author2=Bildsten, L. | ||
| title = Carbon flashes in the heavy-element ocean on accreting neutron stars | | title = Carbon flashes in the heavy-element ocean on accreting neutron stars | ||
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=== [[टाइप इया सुपरनोवा]] === | === [[टाइप इया सुपरनोवा]] === | ||
एक प्रकार के आईए सुपरनोवा कार्बन-ऑक्सीजन सफेद बौना स्टार के मूल में [[कार्बन विस्फोट]] से उत्पन्न होते | एक प्रकार के आईए सुपरनोवा कार्बन-ऑक्सीजन सफेद बौना स्टार के मूल में [[कार्बन विस्फोट]] से उत्पन्न होते हैं। यदि एक सफेद बौना, जो लगभग पूरी तरह से पतित पदार्थ से बना है, तो एक साथी से द्रव्यमान प्राप्त कर सकता है, इसके मूल में सामग्री का बढ़ता तापमान और घनत्व कार्बन-जलन प्रक्रिया को प्रज्वलित करेगा यदि स्टार का द्रव्यमान [[चंद्रशेखर लिमिट]] तक पहुंचता है। यह एक विस्फोट की ओर जाता है जो स्टार को पूरी तरह से बाधित करता है। ल्यूमिनोसिटी 5 बिलियन से अधिक के कारक से बढ़ जाती है। अतिरिक्त द्रव्यमान को प्राप्त करने का एक तरीका एक विशाल स्टार (या यहां तक कि [[मुख्य अनुक्रम]]) साथी से ia Supernova#एकल पतित पूर्वजों द्वारा होगा।<ref name="DildayHowell2012">{{cite journal|last1=Dilday|first1=B.|last2=Howell|first2=D. A.|last3=Cenko|first3=S. B.|last4= Silverman|first4=J. M.|last5=Nugent|first5=P. E.|last6=Sullivan|first6=M.|last7=Ben-Ami|first7= S.|last8=Bildsten|first8= L.|last9=Bolte|first9=M.|last10= Endl|first10=M.|last11= Filippenko|first11= A. V.|last12= Gnat|first12= O.|last13=Horesh|first13= A.|last14=Hsiao|first14= E.|last15= Kasliwal|first15=M. M.|last16=Kirkman|first16= D.|last17=Maguire|first17= K.|last18=Marcy|first18=G. W.|last19=Moore|first19= K.|last20=Pan|first20= Y.|last21=Parrent|first21= J. T.|last22= Podsiadlowski|first22=P.|last23=Quimby|first23=R. M.|last24=Sternberg|first24= A.|last25= Suzuki|first25= N.|last26=Tytler|first26=D. R.|last27=Xu|first27=D.|last28=Bloom|first28=J. S.|last29= Gal-Yam|first29=A.|last30= Hook|first30=I. M.|last31=Kulkarni|first31=S. R.|last32= Law|first32= N. M.|last33=Ofek|first33=E. O.|last34=Polishook|first34= D.|last35= Poznanski|first35= D.|title=PTF 11kx: A Type Ia Supernova with a Symbiotic Nova Progenitor|journal= Science|volume= 337|issue= 6097|date= 2012-08-24|pages= 942–945|issn= 0036-8075|doi= 10.1126/science.1219164|arxiv= 1207.1306|bibcode = 2012Sci...337..942D|pmid=22923575|s2cid=38997016}}</ref> एक ही प्रकार का विस्फोट उत्पन्न करने के लिए एक दूसरा और स्पष्ट रूप से अधिक सामान्य तंत्र है ia सुपरनोवा#डबल डीजेनरेट पूर्वज।<ref name="DildayHowell2012"/><ref name = "Chandra_2010"> | ||
{{cite web|title=नासा के चंद्र ने प्रमुख ब्रह्मांडीय विस्फोटों की उत्पत्ति का खुलासा किया|url=http://chandra.harvard.edu/photo/2010/type1a/| website = Chandra X-ray Observatory web site|publisher= Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics| date = 17 February 2010|access-date=28 March 2012}}</ref> | {{cite web|title=नासा के चंद्र ने प्रमुख ब्रह्मांडीय विस्फोटों की उत्पत्ति का खुलासा किया|url=http://chandra.harvard.edu/photo/2010/type1a/| website = Chandra X-ray Observatory web site|publisher= Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics| date = 17 February 2010|access-date=28 March 2012}}</ref> | ||
=== [[युग्म-परतें सुपरनोवा]] === | === [[युग्म-परतें सुपरनोवा]] === | ||
माना जाता है कि एक जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा को एक हाइपरगिएंट, 130-250 सौर द्रव्यमान, कम से मध्यम धातु के तारे के मूल में | माना जाता है कि एक जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा को एक हाइपरगिएंट, 130-250 सौर द्रव्यमान, कम से मध्यम धातु के तारे के मूल में स्खलन ऑक्सीजन-जलने की प्रक्रिया से परिणाम दिया जाता है।<ref name="Gal-YamMazzali2009">{{cite journal|last1=Gal-Yam|first1=A.|last2= Mazzali|first2= P.|last3=Ofek|first3=E. O.|last4=Nugent|first4=P. E.|last5=Kulkarni|first5=S. R.|last6= Kasliwal|first6=M. M.|last7=Quimby|first7=R. M.|last8=Filippenko|first8=A. V.|last9= Cenko|first9=S. B.|last10= Chornock|first10= R.|last11=Waldman|first11= R.|last12= Kasen|first12= D.|last13= Sullivan|first13=M.|last14=Beshore|first14=E. C.|last15=Drake|first15=A. J.|last16= Thomas|first16=R. C.|last17= Bloom|first17=J. S.|last18= Poznanski|first18= D.|last19= Miller|first19= A. A.|last20= Foley|first20=R. J.|last21=Silverman|first21=J. M.|last22=Arcavi|first22= I.|last23= Ellis|first23=R. S.|last24=Deng|first24=J.|title=Supernova 2007bi as a pair-instability explosion| journal= Nature| volume=462|issue= 7273|date=2009-12-03|pages= 624–627|issn= 0028-0836|doi= 10.1038/nature08579|arxiv = 1001.1156 |bibcode = 2009Natur.462..624G|pmid=19956255|s2cid=4336232}}</ref> थ्योरी के अनुसार, इस तरह के एक तारे में, नॉनफ्यूजिंग ऑक्सीजन का एक बड़ा लेकिन अपेक्षाकृत कम घनत्व कोर बनाता है, इसका वजन अधिकतम तापमान द्वारा उत्पादित [[गामा किरण]]ों के दबाव द्वारा समर्थित होता है। जैसा कि कोर आगे गर्म होता है, गामा किरणें अंततः [[इलेक्ट्रॉन]]-पॉज़िट्रॉन जोड़े में टकराव-प्रेरित क्षय के लिए आवश्यक ऊर्जा सीमा को पारित करने के लिए प्रारंभ करती हैं, जो कि जोड़ी उत्पादन नामक एक प्रक्रिया है। यह कोर के भीतर दबाव में गिरावट का कारण बनता है, जिससे इसे अनुबंध और गर्म करने के लिए अग्रणी होता है, जिससे अधिक जोड़ी उत्पादन, एक और दबाव ड्रॉप, और इसी तरह। कोर [[गुरुत्वाकर्षण पतन]] से गुजरना प्रारंभ कर देता है। कुछ बिंदु पर यह स्खलन ऑक्सीजन संलयन को प्रज्वलित करता है, स्टार को तिरछा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा जारी करता है। ये विस्फोट दुर्लभ हैं, संभव्यता प्रति 100,000 सुपरनोवा के बारे में। | ||
=== | === गैर स्खलन सुपरनोवा की तुलना === | ||
सभी सुपरनोवा को | सभी सुपरनोवा को स्खलन परमाणु संलयन द्वारा ट्रिगर नहीं किया जाता है। टाइप आईबी और आईसी सुपरनोवा | टाइप आईबी, आईसी और [[टाइप II सुपरनोवा]] भी कोर पतन से गुजरते हैं, लेकिन क्योंकि उन्होंने एक्सोथर्मिक फ्यूजन प्रतिक्रियाओं से गुजरने में सक्षम परमाणु नाभिक की अपनी आपूर्ति को समाप्त कर दिया है, वे न्यूट्रॉन सितारों में सभी तरह से ढह जाते हैं, या उच्च में-बड़े पैमाने पर स्थितियो, तारकीय ब्लैक होल, गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा की रिहाई (मोटे तौर पर [[न्युट्रीनो]] की रिहाई के माध्यम से) द्वारा विस्फोटों को पावर करना। यह स्खलन संलयन प्रतिक्रियाओं की अनुपस्थिति है जो इस तरह के सुपरनोवा को [[कॉम्पैक्ट स्टार]] को पीछे छोड़ने की स्वीकृति देता है। | ||
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Revision as of 14:27, 5 February 2023
तापीय स्खलन एक ऐसी प्रक्रिया का वर्णन करता है जो बढ़े हुए तापमान से त्वरित होती है, बदले में तापीय ऊर्जा को जारी करती है जो तापमान को और बढ़ाती है। तापीय स्खलन उन स्थितियों में होता है जहां तापमान में वृद्धि एक तरह से स्थितियों को बदल देती है जिससे तापमान में और वृद्धि होती है, प्रायः एक विनाशकारी परिणाम होता है। यह एक तरह का अनियंत्रित सकारात्मक प्रतिक्रिया है।
रसायन विज्ञान (और केमिकल इंजीनियरिंग) में, तापीय स्खलन दृढ़ता से एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं के साथ जुड़ा हुआ है जो तापमान में वृद्धि से त्वरित होते हैं। विद्युत अभियन्त्रण में, तापीय स्खलन सामान्य रूप से बढ़े हुए विद्युत प्रवाह और बिजली अपव्यय से जुड़ा होता है। असैनिक अभियंत्रण में तापीय स्खलन हो सकता है, विशेष रूप से जब बड़ी मात्रा में कंक्रीट#इलाज द्वारा जारी गर्मी को नियंत्रित नहीं किया जाता है।[citation needed] खगोल भौतिकी में, सितारों में स्खलन परमाणु संलयन प्रतिक्रियाएं नया तारा और कई प्रकार के सुपरनोवा विस्फोटों को जन्म दे सकती हैं, और सौर-द्रव्यमान सितारों के सामान्य विकास में कम नाटकीय घटना के रूप में भी हो सकती हैं, हीलियम फ्लैश।
कुछ जलवायु शोधकर्ताओं ने पोस्ट किया है कि 4 डिग्री की वैश्विक औसत तापमान वृद्धि और अंतर्राष्ट्रीय जलवायु सम्मेलन से परे। प्रीइंडस्ट्रियल बेसलाइन से 3-4 डिग्री सेल्सियस सतह के तापमान में एक स्खलन जलवायु परिवर्तन का कारण बन सकता है। उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय मीथेन की रिलीज़, एक ग्रीनहाउस गैस कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में अधिक शक्तिशाली#पृथ्वी के वायुमंडल में। 2वेटलैंड्स से, पिघलने वाला permafrost और कॉन्टिनेंटल मार्जिन सीबेड मीथेन क्लैथ्रेट डिपॉजिट क्लैथरेट गन परिकल्पना के अधीन हो सकता है।[1][2]
केमिकल इंजीनियरिंग
तापीय स्खलन से जुड़ी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को केमिकल इंजीनियरिंग में तापीय विस्फोट भी कहा जाता है, या कार्बनिक रसायन विज्ञान में स्खलन प्रतिक्रियाएं।यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक उष्माक्षेपी प्रतिक्रिया नियंत्रण से बाहर हो जाती है: तापमान में वृद्धि के कारण प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है, जिससे तापमान में और वृद्धि होती है और इसलिए प्रतिक्रिया दर में और तेजी से वृद्धि होती है। इसने औद्योगिक रासायनिक दुर्घटनाओं में योगदान दिया है, विशेष रूप से 1947 टेक्सास सिटी आपदा से एक जहाज की पकड़ में अमोनियम नाइट्रेट, और 1976 में डिनिटोल्म्स के विस्फोट, एक सूखे में, किंग्स लिन में।[3] फ्रैंक-केमनेट्स्की सिद्धांत तापीय विस्फोट के लिए एक सरलीकृत विश्लेषणात्मक मॉडल प्रदान करता श्रृंखला अभिक्रिया एक अतिरिक्त सकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र है जो तेजी से बढ़ती प्रतिक्रिया दर के कारण तापमान को आसमान छू सकता है।
रासायनिक प्रतिक्रियाएं या तो एंडोथर्मिक या एक्सोथर्मिक होती हैं, जैसा कि थैलेपी में उनके परिवर्तन से व्यक्त किया गया है। कई प्रतिक्रियाएं अत्यधिक एक्सोथर्मिक हैं, इसलिए कई औद्योगिक-पैमाने और तेल शोधशाला प्रक्रियाओं में तापीय स्खलन के जोखिम के कुछ स्तर होते हैं। इनमें हाइड्रोक्रैकिंग#हाइड्रोक्रैकिंग, हाइड्रोजनीकरण, alkylation (एस) सम्मिलित हैंN2), ऑक्सीकरण, धातु और न्यूक्लियोफिलिक सुगंधित प्रतिस्थापन। उदाहरण के लिए, साइक्लोहेक्सानोल और cyclohexanone और ओथडोक्सी में cyclohexane का ऑक्सीकरण फ्थेलिक एनहाइड्राइड में प्रतिक्रिया नियंत्रण विफल होने पर भयावह विस्फोट हो गया है।
तापीय स्खलन के परिणामस्वरूप अवांछित एक्सोथर्मिक साइड रिएक्शन (एस) से हो सकता है जो उच्च तापमान पर प्रारंभ होता है, प्रतिक्रिया मिश्रण के प्रारंभिक आकस्मिक ओवरहीटिंग के बाद। यह परिदृश्य सेवेसो आपदा के पीछे था, जहां तापीय स्खलन ने तापमान पर एक प्रतिक्रिया को गर्म किया, जैसे कि 2,4,5-ट्राइक्लोरोफेनोल के अलावा, जहरीला 2,3,7,8-टेट्राक्लोरोडिबेन्जो-पी-डाइऑक्सिन। 2,3, 2,3,7,8-टेट्राक्लोरोडिबेन्जो-पी-डाइऑक्सिन का भी उत्पादन किया गया था, और रिएक्टर के टूटने की डिस्क फटने के बाद पर्यावरण में प्रवेश किया गया था।[4] तापीय स्खलन सबसे अधिक बार रासायनिक रिएक्टर पोत की शीतलक प्रणाली की विफलता के कारण होता है। मिक्सर की विफलता के परिणामस्वरूप स्थानीयकृत हीटिंग हो सकती है, जो तापीय स्खलन की प्रारंभ करती है। इसी तरह, प्रवाह रसायन विज्ञान में, स्थानीयकृत अपर्याप्त मिश्रण हॉटस्पॉट का कारण बनता है, जिसमें तापीय स्खलन स्थिति होती है, जो रिएक्टर सामग्री और उत्प्रेरक के हिंसक झटका का कारण बनती है।गलत उपकरण घटक स्थापना भी एक सामान्य कारण है। कई रासायनिक उत्पादन सुविधाओं को उच्च-मात्रा वाले आपातकालीन वेंटिंग के साथ डिज़ाइन किया गया है, इस तरह की दुर्घटनाओं के होने पर चोट और संपत्ति के नुकसान की सीमा को सीमित करने के लिए एक उपाय।
बड़े पैमाने पर, सभी अभिकर्मकों को चार्ज करना और मिश्रण करना असुरक्षित है, जैसा कि प्रयोगशाला पैमाने में किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पोत के आकार के घन के साथ प्रतिक्रिया तराजू की मात्रा (v ∝ rγ), लेकिन गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र आकार के वर्ग (a ∝ ric) के साथ तराजू है, ताकि गर्मी उत्पादन-से-क्षेत्रआकार के साथ अनुपात तराजू (v/a ∝ r)।परिणामस्वरूप, प्रयोगशाला में आसानी से पर्याप्त तेजी से ठंडा होने वाली प्रतिक्रियाएं टन पैमाने पर खतरनाक रूप से आत्म-हीट कर सकती हैं। 2007 में, इस तरह की गलत प्रक्रिया के कारण एक विस्फोट हुआ 2,400 U.S. gallons (9,100 L)-Reactor का उपयोग मेटेलिक सोडियम के साथ मेथिलसाइक्लोपेंटाडीना के लिए किया जाता है, जिससे चार लोगों की जान चली जाती है और रिएक्टर के कुछ हिस्सों को फुलाया जाता है 400 feet (120 m) दूर।[5][6] इस प्रकार, तापीय स्खलन से ग्रस्त औद्योगिक पैमाने पर प्रतिक्रियाएं उपलब्ध शीतलन क्षमता के अनुरूप एक दर पर एक अभिकर्मक के अलावा को अधिमानतः नियंत्रित करती हैं।
कुछ प्रयोगशाला प्रतिक्रियाओं को अत्यधिक शीतलन के तहत चलाया जाना चाहिए, क्योंकि वे खतरनाक तापीय स्खलन के लिए बहुत प्रवण हैं। उदाहरण के लिए, स्वर्न ऑक्सीकरण में, सल्फोनियम क्लोराइड का गठन एक ठंडा प्रणाली (−30 & nbsp; ° C) में किया जाना चाहिए, क्योंकि कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया विस्फोटक तापीय स्खलन से गुजरती है।[6]
माइक्रोवेव हीटिंग
खाना पकाने और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में विभिन्न सामग्रियों के माइक्रोवेविंग के लिए माइक्रोवेव का उपयोग किया जाता है। सामग्री के ताप की दर ऊर्जा अवशोषण पर निर्भर करती है, जो सामग्री के ढांकता हुआ स्थिरांक पर निर्भर करती है। तापमान पर ढांकता हुआ स्थिरांक की निर्भरता विभिन्न सामग्रियों के लिए भिन्न होती है;कुछ सामग्री बढ़ते तापमान के साथ महत्वपूर्ण वृद्धि प्रदर्शित करती है। यह व्यवहार, जब सामग्री माइक्रोवेव के संपर्क में आती है, तो चयनात्मक स्थानीय ओवरहीटिंग की ओर जाता है, क्योंकि गर्म क्षेत्र ठंडे क्षेत्रों की तुलना में आगे की ऊर्जा को स्वीकार करने में सक्षम होते हैं - विशेष रूप से तापीय इंसुलेटरों के लिए संभावित रूप से खतरनाक, जहां गर्म स्थानों के बीच गर्मी का आदान -प्रदान होता है औरबाकी सामग्री धीमी है। इन सामग्रियों को तापीय स्खलन सामग्री कहा जाता है। यह घटना कुछ सिरेमिक सामग्रियों में होती है।
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग
कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटक कम प्रतिरोध या कम ट्रिगरिंग वोल्टेज (नॉनलाइनर प्रतिरोधों के लिए) विकसित करते हैं क्योंकि उनका आंतरिक तापमान बढ़ता है। यदि परिपथ की स्थिति इन स्थितियों में स्पष्ट रूप से वर्तमान प्रवाह में वृद्धि का कारण बनती है, तो बढ़ी हुई बिजली अपव्यय जौले हीटिंग द्वारा तापमान को और बढ़ा सकता है। तापीय स्खलन का एक दुष्चक्र या सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रभाव विफलता का कारण बन सकता है, कभी -कभी एक शानदार फैशन (जैसे विद्युत विस्फोट या आग) में।इन खतरों को रोकने के लिए, अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में सामान्य रूप से वर्तमान सीमित सुरक्षा सम्मिलित होती है, जैसे कि तापीय फ़्यूज़, परिपथ ब्रेकर, या तापमान गुणांक वर्तमान सीमाएँ।
बड़ी धाराओं को संभालने के लिए, परिपथ डिजाइनर समानांतर परिपथ में कई कम-क्षमता वाले उपकरणों (जैसे ट्रांजिस्टर, डायोड, या धातु-ऑक्साइड वेरिस्टर) को जोड़ सकते हैं। यह तकनीक अच्छी तरह से काम कर सकती है, लेकिन वर्तमान हॉगिंग नामक एक घटना के लिए अतिसंवेदनशील है, जिसमें वर्तमान को सभी उपकरणों में समान रूप से साझा नहीं किया जाता है। सामान्य रूप से, एक उपकरण में थोड़ा कम प्रतिरोध हो सकता है, और इस प्रकार अधिक वर्तमान खींचता है, इसे अपने भाई -बहन उपकरणों की तुलना में अधिक गर्म करता है, जिससे इसके प्रतिरोध को और अधिक छोड़ दिया जाता है। विद्युत लोड एक ही डिवाइस में फ़नलिंग को समाप्त करता है, जो तब तेजी से विफल हो जाता है। इस प्रकार, उपकरणों की एक सरणी अपने सबसे कमजोर घटक से अधिक मजबूत नहीं हो सकती है।
वर्तमान-हॉगिंग प्रभाव को प्रत्येक समान डिवाइस की विशेषताओं से मिलान करके, या विद्युत लोड को संतुलित करने के लिए अन्य डिज़ाइन तकनीकों का उपयोग करके सावधानी से कम किया जा सकता है। हालांकि, अधिकतम परिस्थितियों में लोड संतुलन बनाए रखना सीधा नहीं हो सकता है। विद्युत प्रतिरोध के एक आंतरिक सकारात्मक तापमान गुणांक (पीटीसी) वाले उपकरण वर्तमान हॉगिंग के लिए कम प्रवण होते हैं, लेकिन तापीय स्खलन अभी भी खराब गर्मी के डूबने या अन्य समस्याओं के कारण हो सकते हैं।
कई इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में तापीय स्खलन को रोकने के लिए विशेष प्रावधान होते हैं। यह प्रायः उच्च-शक्ति आउटपुट चरणों के लिए ट्रांजिस्टर बायसिंग व्यवस्था में देखा जाता है। हालांकि, जब उपकरण को इसके डिज़ाइन किए गए परिवेश तापमान के ऊपर उपयोग किया जाता है, तो तापीय स्खलन अभी भी कुछ स्थितियो में हो सकता है। यह कभी -कभी गर्म वातावरण में उपकरण विफलताओं का कारण बनता है, या जब हवा ठंडी करना वेंट अवरुद्ध हो जाते हैं।
अर्द्धचालक
सिलिकॉन एक अजीबोगरीब प्रोफ़ाइल दिखाता है, जिसमें इसका विद्युत प्रतिरोध तापमान के साथ लगभग 160 & nbsp; ° C तक बढ़ जाता है, फिर कम होने लगता है, और पिघलने बिंदु तक पहुंचने पर आगे गिरता है। यह अर्धचालक जंक्शन के आंतरिक क्षेत्रों के भीतर तापीय स्खलन घटना को जन्म दे सकता है;उन क्षेत्रों में प्रतिरोध कम हो जाता है जो इस सीमा से ऊपर गर्म हो जाते हैं, जिससे अधिक वर्तमान को गर्म क्षेत्रों के माध्यम से प्रवाहित करने की स्वीकृति मिलती है, बदले में आसपास के क्षेत्रों की तुलना में अभी तक अधिक ताप का कारण बनता है, जिससे आगे तापमान में वृद्धि होती है और प्रतिरोध में कमी आती है।यह वर्तमान भीड़ की घटना और वर्तमान फिलामेंट्स (वर्तमान हॉगिंग के समान, लेकिन एक उपकरण के भीतर) की घटना की ओर जाता है, और इलेक्ट्रॉनिक्स के कई विफलता मोड के अंतर्निहित कारणों में से एक है।
द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJTS)
[[द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पूर्वाग्रह]]विशेष रूप से जर्मेनियम-आधारित द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर) में रिसाव (अर्धचालक) अधिकतम बढ़ जाता है क्योंकि वे तापमान में वृद्धि करते हैं। परिपथ के डिजाइन के आधार पर, रिसाव वर्तमान में यह वृद्धि एक ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाह को बढ़ा सकती है और इस प्रकार बिजली अपव्यय, कलेक्टर-से-एमिटर रिसाव करंट में और वृद्धि का कारण बनता है। यह प्रायः एक पुश & ndash में देखा जाता है; पुल आउटपुट | पुश & ndash; एक इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर#क्लास एबी एम्पलीफायर का चरण चरण। यदि पुल-अप और पुल-डाउन ट्रांजिस्टर द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर बयाझिंग होते हैं, तो कमरे के तापमान पर न्यूनतम क्रॉसओवर विरूपण होता है, और बायसिंग तापमान-मुआवजा नहीं होता है, तो जैसे ही तापमान बढ़ता है दोनों ट्रांजिस्टर तेजी से पक्षपाती होंगे, जिससे करंट और पावर को वर्तमान और शक्ति मिलती है। आगे वृद्धि, और अंततः एक या दोनों उपकरणों को नष्ट कर रहा है।
तापीय स्खलन से बचने के लिए अंगूठे का एक नियम एक BJT के पूर्वाग्रह को बनाए रखना है ताकि vce ≤ 1/2Vcc एक अन्य अभ्यास क्रॉसओवर बायस वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए हीट सिंक पर एक तापीय फीडबैक सेंसिंग ट्रांजिस्टर या अन्य डिवाइस को माउंट करना है। जैसे -जैसे आउटपुट ट्रांजिस्टर गर्म हो जाता है, वैसे ही तापीय फीडबैक ट्रांजिस्टर होता है। यह बदले में तापीय फीडबैक ट्रांजिस्टर को थोड़ा कम वोल्टेज पर चालू करने का कारण बनता है, क्रॉसओवर बायस वोल्टेज को कम करता है, और इसलिए आउटपुट ट्रांजिस्टर द्वारा विघटित गर्मी को कम करता है।
यदि कई BJT ट्रांजिस्टर समानांतर में जुड़े हुए हैं (जो उच्च वर्तमान अनुप्रयोगों में विशिष्ट है), तो एक वर्तमान हॉगिंग समस्या हो सकती है। BJT की इस विशेषता भेद्यता को नियंत्रित करने के लिए विशेष उपाय किए जाने चाहिए।
पावर ट्रांजिस्टर में (जिसमें प्रभावी रूप से समानांतर में कई छोटे ट्रांजिस्टर सम्मिलित होते हैं), वर्तमान हॉगिंग ट्रांजिस्टर के विभिन्न हिस्सों के बीच ही हो सकती है, ट्रांजिस्टर का एक हिस्सा दूसरों की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है।इसे दूसरा ब्रेकडाउन कहा जाता है, और इसके परिणामस्वरूप ट्रांजिस्टर को विनाश हो सकता है, तब भी जब औसत जंक्शन तापमान सुरक्षित स्तर पर लगता है।
पावर मोसफेट्स
पावर MOSFETs सामान्य रूप से तापमान के साथ अपने प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।कुछ परिस्थितियों में, इस प्रतिरोध में विघटित बिजली जंक्शन के अधिक ताप का कारण बनती है, जो एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप में जंक्शन तापमान को और बढ़ाती है।परिणामस्वरूप, पावर MOSFETs में ऑपरेशन के स्थिर और अस्थिर क्षेत्र हैं।[7] हालांकि, तापमान के साथ ऑन-प्रतिरोध की वृद्धि समानांतर में जुड़े कई MOSFETs में वर्तमान को संतुलित करने में मदद करती है, इसलिए वर्तमान हॉगिंग नहीं होती है।यदि एक MOSFET ट्रांजिस्टर ताप सिंक की तुलना में अधिक गर्मी पैदा करता है, तो तापीय स्खलन अभी भी ट्रांजिस्टर को नष्ट कर सकता है।ट्रांजिस्टर डाई और हीटसिंक के बीच तापीय प्रतिरोध को कम करके इस समस्या को एक हद तक कम किया जा सकता है।तापीय डिज़ाइन पावर भी देखें।
मेटल ऑक्साइड वर्कर्स (MOVS)
धातु ऑक्साइड वैरिस्टर्स सामान्य रूप से कम प्रतिरोध विकसित करते हैं क्योंकि वे गर्म करते हैं।यदि एक एसी या डीसी पावर बस (वोल्टेज स्पाइक्स के खिलाफ सुरक्षा के लिए एक सामान्य उपयोग) से सीधे जुड़ा हुआ है, तो एक मूव जिसने एक कम ट्रिगर वोल्टेज विकसित किया है, वह भयावह तापीय स्खलन में स्लाइड कर सकता है, संभवतः एक छोटे से विस्फोट या आग में समाप्त होता है।[8] इस संभावना को रोकने के लिए, दोष वर्तमान सामान्य रूप से एक तापीय फ्यूज, परिपथ ब्रेकर या अन्य वर्तमान सीमित डिवाइस द्वारा सीमित होता है।
[[टैंटलम कैपेसिटर]]
टैंटलम कैपेसिटर, कुछ शर्तों के तहत, तापीय स्खलन द्वारा आत्म-विनाश के लिए प्रवण हैं। संधारित्र में सामान्य रूप से एनोड के रूप में अभिनय करने वाले एक सिन्टिंग टैंटलम स्पंज होते हैं, एक मैंगनीज डाइऑक्साइड कैथोड, और टैंटलम पेंटोक्साइड की एक ढांकता हुआ परत टैंटलम स्पंज की सतह पर बनाई जाती है। ऐसा हो सकता है कि टैंटलम ऑक्साइड परत में कमजोर धब्बे होते हैं जो वोल्टेज स्पाइक के समय ढांकता हुआ टूटने से गुजरते हैं। टैंटलम स्पंज तब मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ सीधे संपर्क में आता है, और लीकेज करंट में वृद्धि स्थानीयकृत हीटिंग का कारण बनती है;सामान्य रूप से, यह एक एन्दोठेर्मिक रासायनिक प्रतिक्रिया को चलाता है जो मैंगनीज (III) ऑक्साइड का उत्पादन करता है और पुनर्जीवित करता है (आत्म-चिकित्सा सामग्री | स्व-हील्स) टैंटलम ऑक्साइड ढांकता हुआ परत।
हालांकि, यदि विफलता बिंदु पर विघटित ऊर्जा पर्याप्त है, तो एक आत्मनिर्भर एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया प्रारंभ हो सकती है, दीमक प्रतिक्रिया के समान, ईंधन के रूप में धातु टैंटालम और ऑक्सीडाइज़र के रूप में मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ। यह अवांछनीय प्रतिक्रिया संधारित्र को नष्ट कर देगी, धुआं पैदा करेगी और संभवतः लौगी।[9] इसलिए, टैंटलम कैपेसिटर को स्वतंत्र रूप से छोटे-सिग्नल परिपथ में परिनियोजित किया जा सकता है, लेकिन तापीय स्खलन विफलताओं से बचने के लिए उच्च-शक्ति वाले परिपथ में आवेदन को सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
डिजिटल लॉजिक
लॉजिक स्विचिंग ट्रांजिस्टर का रिसाव (अर्धचालक) तापमान के साथ बढ़ता है। दुर्लभ उदाहरणों में, इससे डिजिटल परिपथ में तापीय स्खलन हो सकता है।यह एक सामान्य समस्या नहीं है, क्योंकि रिसाव धाराएं सामान्य रूप से समग्र बिजली की खपत का एक छोटा हिस्सा बनाती हैं, इसलिए सत्ता में वृद्धि अधिकतम मामूली होती है - एक एथलॉन 64 के लिए, प्रत्येक 30 डिग्री सेल्सियस के लिए बिजली का विघटन लगभग 10% बढ़ जाता है।[10] तापीय स्खलन के तापीय डिज़ाइन पावर वाले डिवाइस के लिए, तापीय स्खलन होने के लिए, हीट सिंक में 3 के/डब्ल्यू (केल्विन्स प्रति वाट) से अधिक तापीय चालकता#संबंधित शर्तें होंगी, जो कि लगभग 6 गुना खराब है। एक स्टॉक एथलॉन 64 हीट सिंक। (एक स्टॉक एथलॉन 64 हीट सिंक को 0.34 K/W पर रेट किया गया है, हालांकि पर्यावरण के लिए वास्तविक तापीय प्रतिरोध कुछ हद तक अधिक है, प्रोसेसर और हीटसिंक के बीच तापीय सीमा, स्थिति में बढ़ते तापमान और अन्य तापीय प्रतिरोधों के कारण।[citation needed]) भले ही, 0.5 से 1 k/w के तापीय प्रतिरोध के साथ एक अपर्याप्त गर्मी सिंक के परिणामस्वरूप तापीय स्खलन प्रभाव के बिना भी 100 डब्ल्यू डिवाइस के विनाश का परिणाम होगा।
बैटरी
जब अनुचित तरीके से संभाला जाता है, या यदि दोषपूर्ण रूप से निर्मित किया जाता है, तो कुछ रिचार्जेबल बैटरीज़ तापीय स्खलन का अनुभव कर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप ओवरहीटिंग होती है।सील कोशिकाएं कभी -कभी हिंसक रूप से विस्फोट कर देंगी यदि सुरक्षा वेंट अभिभूत या नॉनफंक्शनल हैं।[11] विशेष रूप से तापीय स्खलन के लिए प्रवण लिथियम आयन बैटरी हैं। लिथियम-आयन बैटरी, सबसे स्पष्ट रूप से लिथियम बहुलक बैटरी के रूप में।[citation needed] सेलफोन को विस्फोट करने की रिपोर्ट कभी -कभी समाचार पत्रों में दिखाई देती है। 2006 में, Apple, HP, Toshiba, Lenovo, Dell और अन्य नोटबुक निर्माताओं की बैटरी को आग और विस्फोटों के कारण याद किया गया था।[12][13][14][15] अमेरिकी परिवहन विभाग की पाइपलाइन और खतरनाक सामग्री सुरक्षा प्रशासन (PHMSA) ने कुछ स्थितियों में अस्थिरता के कारण हवाई जहाज पर कुछ प्रकार की बैटरी ले जाने के बारे में नियमों की स्थापना की है। यह कार्रवाई आंशिक रूप से एक संयुक्त पार्सल सेवा हवाई जहाज पर कार्गो बे फायर से प्रेरित थी।[16] संभावित समाधानों में से एक सुरक्षित और कम प्रतिक्रियाशील एनोड (लिथियम टाइटनेट्स) और कैथोड (लोहे का फॉस्फेट) सामग्री का उपयोग करने में है-जिससे कई लिथियम रिचार्जेबल कोशिकाओं में कोबाल्ट#बैटरी इलेक्ट्रोड से परहेज होता है-एक साथ गैर-फ्लैमबल इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ आयोनिक तरल पदार्थों के आधार पर।
खगोल भौतिकी
स्खलन थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं सितारों में हो सकती हैं जब परमाणु संलयन को उन परिस्थितियों में प्रज्वलित किया जाता है, जिनके तहत तारे की परतों को खत्म करने से गुरुत्वाकर्षण दबाव गैसों के गतिज सिद्धांत से अधिक होता है, एक ऐसी स्थिति जो गुरुत्वाकर्षण संपीड़न के माध्यम से तापमान में तेजी से बढ़ती है। इस तरह के परिदृश्य में पतित पदार्थ वाले सितारों में उत्पन्न हो सकता है, जिसमें सामान्य तापीय दबाव के बजाय इलेक्ट्रॉन अध: पतन दबाव गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ तारे का समर्थन करने के अधिकांश काम करता है, और तारों से गुजरने वाले सितारों में।सभी स्थितियो में, असंतुलन फ्यूजन इग्निशन से पहले उत्पन्न होता है;अन्यथा, फ्यूजन प्रतिक्रियाओं को स्वाभाविक रूप से तापमान परिवर्तन का मुकाबला करने और स्टार को स्थिर करने के लिए विनियमित किया जाएगा। जब तापीय दबाव अत्यधिक दबाव के साथ संतुलन में होता है, तो एक तारा तापमान में वृद्धि और तापीय दबाव में वृद्धि का जवाब देगा, जो विस्तार और शीतलन के द्वारा एक नई एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया की दीक्षा के कारण होता है। एक स्खलन प्रतिक्रिया केवल तभी संभव है जब यह प्रतिक्रिया बाधित हो।
हीलियम लाल विशाल सितारों में चमकता है
जब 0.8-2.0 सौर द्रव्यमान रेंज में तारे अपने कोर में हाइड्रोजन को समाप्त करते हैं और लाल दिग्गज बन जाते हैं, तो उनके कोर में जमा होने वाला हीलियम प्रज्वलित होने से पहले पतन तक पहुंच जाता है। जब पतित कोर लगभग 0.45 सौर द्रव्यमान के एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान तक पहुंचता है, तो हीलियम संलयन को प्रज्वलित किया जाता है और एक स्खलन फैशन में बंद कर देता है, जिसे हीलियम फ्लैश कहा जाता है, संक्षेप में स्टार की ऊर्जा उत्पादन को 100 बिलियन गुना सामान्य दर तक बढ़ाता है। कोर का लगभग 6% जल्दी से कार्बन में परिवर्तित हो जाता है।[17] जबकि रिलीज कुछ सेकंड के बाद कोर को सामान्य प्लाज्मा (भौतिकी) में वापस बदलने के लिए पर्याप्त है, यह स्टार को बाधित नहीं करता है,[18][19] न ही तुरंत इसकी चमक बदलें। स्टार तब अनुबंध करता है, लाल विशालकाय चरण को छोड़ देता है और एक तारकीय विकास#मध्य आकार के सितारों में अपना विकास जारी रखता है। स्थिर हीलियम-बर्निंग चरण।
NOVAE
एक नोवा एक कार्बन-ऑक्सीजन सफेद बौना तारे की बाहरी परत में स्खलन न्यूक्लियर फ्यूजन#एस्ट्रोफिजिकल रिएक्शन चेन (सीएनओ चक्र#हॉट सीएनओ साइकिल के माध्यम से) से उत्पन्न होता है। यदि एक सफेद बौने में एक साथी तारा होता है, जिसमें से यह डिस्क को अभिवृद्धि कर सकता है, तो सामग्री बौना के तीव्र गुरुत्व द्वारा पतित एक सतह की परत में जमा हो जाएगी। सही परिस्थितियों में, हाइड्रोजन की एक पर्याप्त मोटी परत को अंततः 20 मिलियन K के तापमान तक गर्म किया जाता है, जो स्खलन संलयन को प्रज्वलित करता है।सतह की परत को सफेद बौने से विस्फोट किया जाता है, 50,000 के क्रम पर एक कारक द्वारा चमक बढ़ा दिया जाता है। सफेद बौना और साथी बरकरार रहते हैं, हालांकि, प्रक्रिया दोहरा सकती है।[20] एक बहुत नोवा#हीलियम नोवा तब हो सकता है जब बाहरी परत जो प्रज्वलित हो जाती है वह हीलियम से बना होता है।[21]
एक्स-रे फटता है
नोवा के लिए अग्रणी प्रक्रिया के अनुरूप, पतित पदार्थ भी एक न्यूट्रॉन स्टार की सतह पर जमा हो सकता है जो एक करीबी साथी से गैस को प्राप्त कर रहा है। यदि हाइड्रोजन की पर्याप्त मोटी परत जमा हो जाती है, तो स्खलन हाइड्रोजन फ्यूजन का प्रज्वलन तब एक्स-रे बर्स्ट हो सकता है। एक्स-रे फट। नोवा के साथ, इस तरह के फटने के लिए दोहराया जाता है और उन्हें हीलियम या यहां तक कि कार्बन फ्यूजन द्वारा भी ट्रिगर किया जा सकता है।[22][23] यह प्रस्तावित किया गया है कि सुपरबर्स्ट्स के स्थिति में, परमाणु संलयन के बजाय फोटोडिसोसिएशन के माध्यम से आयरन ग्रुप#एस्ट्रोफिजिक्स नाभिक में संचित भारी नाभिक के भगोड़े ब्रेकअप फटने की ऊर्जा के बहुमत में योगदान कर सकते हैं।[23]
टाइप इया सुपरनोवा
एक प्रकार के आईए सुपरनोवा कार्बन-ऑक्सीजन सफेद बौना स्टार के मूल में कार्बन विस्फोट से उत्पन्न होते हैं। यदि एक सफेद बौना, जो लगभग पूरी तरह से पतित पदार्थ से बना है, तो एक साथी से द्रव्यमान प्राप्त कर सकता है, इसके मूल में सामग्री का बढ़ता तापमान और घनत्व कार्बन-जलन प्रक्रिया को प्रज्वलित करेगा यदि स्टार का द्रव्यमान चंद्रशेखर लिमिट तक पहुंचता है। यह एक विस्फोट की ओर जाता है जो स्टार को पूरी तरह से बाधित करता है। ल्यूमिनोसिटी 5 बिलियन से अधिक के कारक से बढ़ जाती है। अतिरिक्त द्रव्यमान को प्राप्त करने का एक तरीका एक विशाल स्टार (या यहां तक कि मुख्य अनुक्रम) साथी से ia Supernova#एकल पतित पूर्वजों द्वारा होगा।[24] एक ही प्रकार का विस्फोट उत्पन्न करने के लिए एक दूसरा और स्पष्ट रूप से अधिक सामान्य तंत्र है ia सुपरनोवा#डबल डीजेनरेट पूर्वज।[24][25]
युग्म-परतें सुपरनोवा
माना जाता है कि एक जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा को एक हाइपरगिएंट, 130-250 सौर द्रव्यमान, कम से मध्यम धातु के तारे के मूल में स्खलन ऑक्सीजन-जलने की प्रक्रिया से परिणाम दिया जाता है।[26] थ्योरी के अनुसार, इस तरह के एक तारे में, नॉनफ्यूजिंग ऑक्सीजन का एक बड़ा लेकिन अपेक्षाकृत कम घनत्व कोर बनाता है, इसका वजन अधिकतम तापमान द्वारा उत्पादित गामा किरणों के दबाव द्वारा समर्थित होता है। जैसा कि कोर आगे गर्म होता है, गामा किरणें अंततः इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े में टकराव-प्रेरित क्षय के लिए आवश्यक ऊर्जा सीमा को पारित करने के लिए प्रारंभ करती हैं, जो कि जोड़ी उत्पादन नामक एक प्रक्रिया है। यह कोर के भीतर दबाव में गिरावट का कारण बनता है, जिससे इसे अनुबंध और गर्म करने के लिए अग्रणी होता है, जिससे अधिक जोड़ी उत्पादन, एक और दबाव ड्रॉप, और इसी तरह। कोर गुरुत्वाकर्षण पतन से गुजरना प्रारंभ कर देता है। कुछ बिंदु पर यह स्खलन ऑक्सीजन संलयन को प्रज्वलित करता है, स्टार को तिरछा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा जारी करता है। ये विस्फोट दुर्लभ हैं, संभव्यता प्रति 100,000 सुपरनोवा के बारे में।
गैर स्खलन सुपरनोवा की तुलना
सभी सुपरनोवा को स्खलन परमाणु संलयन द्वारा ट्रिगर नहीं किया जाता है। टाइप आईबी और आईसी सुपरनोवा | टाइप आईबी, आईसी और टाइप II सुपरनोवा भी कोर पतन से गुजरते हैं, लेकिन क्योंकि उन्होंने एक्सोथर्मिक फ्यूजन प्रतिक्रियाओं से गुजरने में सक्षम परमाणु नाभिक की अपनी आपूर्ति को समाप्त कर दिया है, वे न्यूट्रॉन सितारों में सभी तरह से ढह जाते हैं, या उच्च में-बड़े पैमाने पर स्थितियो, तारकीय ब्लैक होल, गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा की रिहाई (मोटे तौर पर न्युट्रीनो की रिहाई के माध्यम से) द्वारा विस्फोटों को पावर करना। यह स्खलन संलयन प्रतिक्रियाओं की अनुपस्थिति है जो इस तरह के सुपरनोवा को कॉम्पैक्ट स्टार को पीछे छोड़ने की स्वीकृति देता है।
यह भी देखें
- कैस्केडिंग विफलता
- फ्रैंक-केमनेट्स्की सिद्धांत
- लिथियम-आयन बैटरी#सुरक्षा | लिथियम-आयन बैटरी की सुरक्षा
- बोइंग 787 ड्रीमलाइनर बैटरी की समस्याएं
- यूपीएस उड़ान 6 (कार्गो में लिथियम-आयन बैटरी से संबंधित 2010 का जेट क्रैश)
- प्लग-इन इलेक्ट्रिक वाहन आग की घटनाएं
संदर्भ
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बाहरी कड़ियाँ
- Safetycenter.navy.mil: Thermal runaway at the Library of Congress Web Archives (archived 2004-02-23)
