विग्नर प्रभाव: Difference between revisions
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विग्नर प्रभाव | विग्नर प्रभाव उत्पन्न करने के लिए, स्फटिक संरचना में परमाणुओं के साथ टकराने वाले [[न्यूट्रॉन]] में जाली से उन्हें विस्थापित करने के लिए पर्याप्त [[ऊर्जा]] होनी चाहिए। यह राशि ([[दहलीज विस्थापन ऊर्जा]]) लगभग 25 [[इलेक्ट्रॉनवोल्ट]] है। एक न्यूट्रॉन की ऊर्जा व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है, लेकिन परमाणु प्रतिघातक के केंद्र में 10 MeV (10,000,000 eV) तक की ऊर्जा का होना असामान्य नहीं है। एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा वाला एक न्यूट्रॉन लोचदार टकरावों के माध्यम से एक आव्यूह में एक टकराव का झरना बनाएगा। उदाहरण के लिए, एक 1 MeV न्यूट्रॉन हड़ताली ग्रेफाइट 900 विस्थापन उत्पन्न करेगा; सभी विस्थापन दोषों का निर्माण नहीं करेंगे, क्योंकि कुछ टकराए हुए परमाणु उन रिक्तियों को खोजेंगे और भरेंगे जो या तो पहले से मौजूद छोटी-छोटी रिक्तियाँ थीं या अन्य टकराए हुए परमाणुओं द्वारा बनाई गई रिक्तियाँ थीं। | ||
जिन परमाणुओं में रिक्तिका दोष नहीं पाया जाता है वे गैर-आदर्श स्थानों पर स्थिर हो जाते हैं; वह है, जाली की सममित रेखाओं के साथ नहीं। इन परमाणुओं को [[अंतरालीय दोष]] या केवल अंतरालीय कहा जाता है। एक अंतरालीय परमाणु और उससे संबंधित रिक्ति को [[फ्रेंकेल दोष]] के रूप में जाना जाता है। क्योंकि ये परमाणु आदर्श स्थान पर नहीं हैं, उनके साथ एक ऊर्जा जुड़ी हुई है, जैसे किसी पहाड़ी की चोटी पर एक गेंद में [[गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा]] होती है। इस ऊर्जा को विग्नेर ऊर्जा कहा जाता है। जब बड़ी संख्या में अंतरालीय दोष जमा हो जाते हैं, तो वे अपनी सारी ऊर्जा अचानक जारी करने का जोखिम | जिन परमाणुओं में रिक्तिका दोष नहीं पाया जाता है वे गैर-आदर्श स्थानों पर स्थिर हो जाते हैं; वह है, जाली की सममित रेखाओं के साथ नहीं। इन परमाणुओं को [[अंतरालीय दोष]] या केवल अंतरालीय कहा जाता है। एक अंतरालीय परमाणु और उससे संबंधित रिक्ति को [[फ्रेंकेल दोष]] के रूप में जाना जाता है। क्योंकि ये परमाणु आदर्श स्थान पर नहीं हैं, उनके साथ एक ऊर्जा जुड़ी हुई है, जैसे किसी पहाड़ी की चोटी पर एक गेंद में [[गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा]] होती है। इस ऊर्जा को विग्नेर ऊर्जा कहा जाता है। जब बड़ी संख्या में अंतरालीय दोष जमा हो जाते हैं, तो वे अपनी सारी ऊर्जा अचानक जारी करने का जोखिम उत्पन्न करते हैं, जिससे तापमान में बहुत तेजी से वृद्धि होती है। तापमान में अचानक, अनियोजित वृद्धि कम ऑपरेटिंग तापमान वाले कुछ प्रकार के परमाणु प्रतिघातक के लिए एक बड़ी विपत्ति प्रस्तुत कर सकती है। ऐसा ही एक विमोचन [[विंडस्केल आग|विंडस्केल अग्नि]] का अप्रत्यक्ष कारण था। विकिरणित ग्रेफाइट में ऊर्जा का संचयन 2.7 kJ/g के रूप में उच्च दर्ज किया गया है, लेकिन सामान्यतः इससे बहुत कम है।<ref>{{cite web|author=International Atomic Energy Agency|url=http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1521_web.pdf|title=परमाणु रिएक्टरों के डीकमीशनिंग से रेडियोधर्मी ग्रेफाइट की विशेषता, उपचार और कंडीशनिंग|date=September 2006}}</ref> | ||
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Revision as of 02:14, 20 April 2023
विग्नर प्रभाव (इसके खोजकर्ता, यूजीन विग्नर के नाम पर),[1] वेगनर रोग के अपघटन प्रभाव के रूप में भी जाना जाता है,[2] न्यूट्रॉन विकिरण के कारण ठोस में परमाणुओं का विस्थापन है।
कोई भी ठोस विग्नेर प्रभाव प्रदर्शित कर सकता है। प्रभाव न्यूट्रॉन मध्यस्थ में सबसे अधिक चिंता का विषय है, जैसे कि ग्रेफाइट, जिसका उद्देश्य न्यूट्रॉन मध्यस्थ तीव्र गति को कम करना है, जिससे उन्हें यूरेनियम-235 -235 से जुड़े परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने में सक्षम न्यूट्रॉन तापमान में बदल दिया जाता है।
स्पष्टीकरण
विग्नर प्रभाव उत्पन्न करने के लिए, स्फटिक संरचना में परमाणुओं के साथ टकराने वाले न्यूट्रॉन में जाली से उन्हें विस्थापित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होनी चाहिए। यह राशि (दहलीज विस्थापन ऊर्जा) लगभग 25 इलेक्ट्रॉनवोल्ट है। एक न्यूट्रॉन की ऊर्जा व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है, लेकिन परमाणु प्रतिघातक के केंद्र में 10 MeV (10,000,000 eV) तक की ऊर्जा का होना असामान्य नहीं है। एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा वाला एक न्यूट्रॉन लोचदार टकरावों के माध्यम से एक आव्यूह में एक टकराव का झरना बनाएगा। उदाहरण के लिए, एक 1 MeV न्यूट्रॉन हड़ताली ग्रेफाइट 900 विस्थापन उत्पन्न करेगा; सभी विस्थापन दोषों का निर्माण नहीं करेंगे, क्योंकि कुछ टकराए हुए परमाणु उन रिक्तियों को खोजेंगे और भरेंगे जो या तो पहले से मौजूद छोटी-छोटी रिक्तियाँ थीं या अन्य टकराए हुए परमाणुओं द्वारा बनाई गई रिक्तियाँ थीं।
जिन परमाणुओं में रिक्तिका दोष नहीं पाया जाता है वे गैर-आदर्श स्थानों पर स्थिर हो जाते हैं; वह है, जाली की सममित रेखाओं के साथ नहीं। इन परमाणुओं को अंतरालीय दोष या केवल अंतरालीय कहा जाता है। एक अंतरालीय परमाणु और उससे संबंधित रिक्ति को फ्रेंकेल दोष के रूप में जाना जाता है। क्योंकि ये परमाणु आदर्श स्थान पर नहीं हैं, उनके साथ एक ऊर्जा जुड़ी हुई है, जैसे किसी पहाड़ी की चोटी पर एक गेंद में गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा होती है। इस ऊर्जा को विग्नेर ऊर्जा कहा जाता है। जब बड़ी संख्या में अंतरालीय दोष जमा हो जाते हैं, तो वे अपनी सारी ऊर्जा अचानक जारी करने का जोखिम उत्पन्न करते हैं, जिससे तापमान में बहुत तेजी से वृद्धि होती है। तापमान में अचानक, अनियोजित वृद्धि कम ऑपरेटिंग तापमान वाले कुछ प्रकार के परमाणु प्रतिघातक के लिए एक बड़ी विपत्ति प्रस्तुत कर सकती है। ऐसा ही एक विमोचन विंडस्केल अग्नि का अप्रत्यक्ष कारण था। विकिरणित ग्रेफाइट में ऊर्जा का संचयन 2.7 kJ/g के रूप में उच्च दर्ज किया गया है, लेकिन सामान्यतः इससे बहुत कम है।[3]
कुछ प्रतिवेदन के होने पर भी,[4] विग्नर ऊर्जा बिल्डअप का चेरनोबिल आपदा के कारण से कोई लेना-देना नहीं था: यह प्रतिघातक, सभी समकालीन बिजली प्रतिघातकों की तरह, पर्याप्त उच्च तापमान पर संचालित होता था ताकि विस्थापित ग्रेफाइट संरचना को किसी भी संभावित ऊर्जा को संग्रहीत करने से पहले खुद को पुन: व्यवस्थित करने की अनुमति मिल सके।[5] हो सकता है कि विग्नर ऊर्जा ने त्वरित क्रांतिक न्यूट्रॉन स्पाइक के बाद कुछ भूमिका निभाई हो, जब दुर्घटना ने घटनाओं के ग्रेफाइट अग्नि चरण में प्रवेश किया।
विग्नेर ऊर्जा का अपव्यय
सामग्री को उष्मित करके विग्नर ऊर्जा के निर्माण को कम किया जा सकता है। इस प्रक्रिया को एनीलिंग (धातुकर्म) के रूप में जाना जाता है। ग्रेफाइट में यह 250 °C (482 °F) होता है। [6]
अंतरंग फ्रेनकेल जोड़े
2003 में, यह प्रकाशित किया गया था कि ग्रेफाइट में मितस्थायी दोष संरचनाओं के गठन के द्वारा विग्नेर ऊर्जा को संग्रहित किया जा सकता है। विशेष रूप से, 200-250 डिग्री सेल्सीयस पर देखी गई बड़ी ऊर्जा विमोचन को मितस्थायी इंटरस्टिशियल-रिक्ति जोड़ी के रूप में वर्णित किया गया है।[7] अंतराकाशीय परमाणु रिक्तिका के ओठ पर फँस जाता है, और इसके लिए पूर्ण ग्रेफाइट देने के लिए पुन: संयोजन करने में बाधा उत्पन्न होती है।
उद्धरण
- ↑ Wigner, E. P. (1946). "शिकागो की धातुकर्म प्रयोगशाला में सैद्धांतिक भौतिकी". Journal of Applied Physics. 17 (11): 857–863. Bibcode:1946JAP....17..857W. doi:10.1063/1.1707653.
- ↑ Rhodes, Richard, No label or title -- debug: Q105755363, Wikidata Q105755363 – via Internet Archive
- ↑ International Atomic Energy Agency (September 2006). "परमाणु रिएक्टरों के डीकमीशनिंग से रेडियोधर्मी ग्रेफाइट की विशेषता, उपचार और कंडीशनिंग" (PDF).
- ↑ V.P. Bond; E.P. Cronkite, eds. (August 8–9, 1986). "Workshop on Short-Term Health Effects of Reactor Accidents: Chernobyl" (PDF). United States Department of Energy.
{{cite journal}}: Cite journal requires|journal=(help) - ↑ Sarah Kramer (26 Apr 2016). "यही कारण है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में चेरनोबिल-शैली परमाणु मंदी नहीं हो सकती". Business Insider. Retrieved 6 Jan 2019.
- ↑ European Nuclear Society. "विग्नर एनर्जी". Archived from the original on 16 March 2013. Retrieved 6 Jan 2019.
- ↑ C. P. Ewels, R. H. Telling, A. A. El-Barbary, M. I. Heggie, and P. R. Briddon (2003). "Metastable Frenkel Pair Defect in Graphite: Source of Wigner Energy?" (PDF). Physical Review Letters. 91 (2): 025505. Bibcode:2003PhRvL..91b5505E. doi:10.1103/PhysRevLett.91.025505. PMID 12906489.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
सामान्य संदर्भ
- ग्लासस्टोन, सैमुअल, और अलेक्जेंडर सेसोंस्के [1963] (1994)। परमाणु प्रतिघातक इंजीनियरिंग। बोस्टन: स्प्रिंगर। ISBN 0-412-98531-4. OCLC 852791143.
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