त्रिगुट विखंडन: Difference between revisions
No edit summary |
|||
| Line 1: | Line 1: | ||
{{Short description|Nuclear fission yielding three products}} | {{Short description|Nuclear fission yielding three products}} | ||
[[Image:ThermalFissionYield.svg|thumb|350px|[[यूरेनियम-235]]|यू-235, पु-239, वर्तमान परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों के दो विशिष्ट संयोजनों और [[यूरेनियम-233]]|यू-233 के [[थोरियम चक्र]] में उपयोग किए जाने के [[थर्मल न्यूट्रॉन]] विखंडन के लिए द्रव्यमान द्वारा विखंडन उत्पाद प्राप्त होता है।]]त्रिगुट विखंडन तुलनात्मक रूप से | [[Image:ThermalFissionYield.svg|thumb|350px|[[यूरेनियम-235]]|यू-235, पु-239, वर्तमान परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों के दो विशिष्ट संयोजनों और [[यूरेनियम-233]]|यू-233 के [[थोरियम चक्र]] में उपयोग किए जाने के [[थर्मल न्यूट्रॉन]] विखंडन के लिए द्रव्यमान द्वारा विखंडन उत्पाद प्राप्त होता है।]]त्रिगुट विखंडन तुलनात्मक रूप से असामान्य 0.2 से 0.4% घटनाओं का परमाणु विखंडन है जिसमें दो के अतिरिक्त आवेशित उत्पाद उत्पन्न होते हैं, अन्य [[परमाणु विखंडन]] प्रक्रियाओं की तरह, अन्य अपरिवर्तित कण जैसे कई न्यूट्रॉन और [[गामा किरण|गामा किरणे]] त्रिगुट विखंडन में उत्पन्न होती हैं। | ||
त्रिगुट विखंडन न्यूट्रॉन-प्रेरित विखंडन या [[सहज विखंडन]] | त्रिगुट विखंडन न्यूट्रॉन-प्रेरित विखंडन या [[सहज विखंडन]] के समय हो सकता है। थर्मल न्यूट्रॉन अधिकृत करने के पश्चात बने समान विखंडन प्रणाली के सापेक्ष में सहज विखंडन में लगभग 25% अधिक त्रिगुट विखंडन होता है,<ref> | ||
https://web-docs.gsi.de/~wolle/FISSION/ternary/ternary.html Fraction ternary fission as a function of different Z and A in fissile isotopes.</ref> तथा यह दर्शाता है कि न्यूट्रॉन के अवशोषण के पश्चात भी ये प्रक्रियाएँ भौतिक रूप से थोड़ी भिन्न होती हैं। | https://web-docs.gsi.de/~wolle/FISSION/ternary/ternary.html Fraction ternary fission as a function of different Z and A in fissile isotopes.</ref> तथा यह दर्शाता है कि न्यूट्रॉन के अवशोषण के पश्चात भी ये प्रक्रियाएँ भौतिक रूप से थोड़ी भिन्न होती हैं। संभवतः थर्मल न्यूट्रॉन-प्रेरित विखंडन की [[परमाणु प्रतिक्रिया]] ऊर्जा प्रणाली में उपस्थित होती है। | ||
चतुर्धातुक विखंडन, 1 प्रति 10 मिलियन विखंडन पर भी जाना जाता है (नीचे देखें)। | चतुर्धातुक विखंडन,1 प्रति 10 मिलियन विखंडन पर भी जाना जाता है (नीचे देखें)। | ||
== उत्पाद == | == उत्पाद == | ||
सबसे सरल परमाणु विखंडन प्रक्रिया बाइनरी विखंडन है। यह 95±15 और | सबसे सरल परमाणु विखंडन प्रक्रिया बाइनरी विखंडन है। यह 95±15 और 135±15 '''u''' परमाणु द्रव्यमान पर अधिकतम संभावित आवेशित उत्पाद के साथ दो आवेशित असममित [[परमाणु विखंडन उत्पाद]] का उत्पादन करता है। यद्यपि, बड़े नाभिकों के इस पारंपरिक विखंडन में, द्विआधारी प्रक्रिया मात्र इसलिए होती है क्योंकि यह सबसे ऊर्जावान रूप से संभव होता है। | ||
एक परमाणु रिएक्टर में कहीं भी 2 से 4 विखंडन प्रति 1000 में, वैकल्पिक टर्नरी विखंडन प्रक्रिया तीन सकारात्मक रूप से आवेशित टुकड़े | एक परमाणु रिएक्टर में कहीं भी 2 से 4 विखंडन प्रति 1000 में, वैकल्पिक टर्नरी विखंडन प्रक्रिया तीन सकारात्मक रूप से आवेशित टुकड़े का उत्पादन करते हैं। आवेशित किए गए उत्पादों में से सबसे छोटा प्रोटॉन (Z=1) के रूप में छोटे आवेश और द्रव्यमान से लेकर आर्गन के नाभिक (Z = 18) जितना बड़ा टुकड़ा हो सकता है। | ||
यद्यपि आर्गन नाभिक जितना बड़ा कण सामान्य त्रिगुट विखंडन में छोटे तीसरे आवेशित उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जा सकता है, त्रिगुट विखंडन से | यद्यपि आर्गन नाभिक जितना बड़ा कण सामान्य त्रिगुट विखंडन में छोटे (तीसरे) आवेशित उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जा सकता है, त्रिगुट विखंडन से सबसे सरल छोटे टुकड़े हीलियम -4 नाभिक होते हैं, जो छोटे खंड उत्पादों का लगभग 90% बनाते हैं। यह उच्च घटना अल्फा कण की स्थिरता से संबंधित है, जो प्रतिक्रिया के लिए अधिक ऊर्जा उपलब्ध कराती है। त्रिगुट विखंडन में उत्पन्न होने वाले दूसरे सबसे सामान्य कण ट्राइटन के नाभिक हैं, जो कुल छोटे टुकड़ों का 7% बनाते हैं, और तीसरे सबसे अधिक हीलियम -6 नाभिक हैं, जो लगभग 0.8 सेकंड में लिथियम में क्षय हो जाते हैं। प्रोटॉन और बड़े नाभिक छोटे अंश (<2%) में होते हैं जो छोटे आवेशित उत्पादों के शेष भाग को बनाते हैं। त्रिगुट विखंडन से दो बड़े आवेशित कण, विशेष रूप से जब अल्फा उत्पन्न होते हैं तो, बाइनरी विखंडन में उत्पादित कणों के आकार वितरण में अधिकतर समान होते हैं। | ||
== उत्पाद ऊर्जा == | == उत्पाद ऊर्जा == | ||
तीसरे बहुत छोटे उत्पाद की ऊर्जा सामान्यतः 10 और 20 MeV के | तीसरे बहुत छोटे उत्पाद की ऊर्जा सामान्यतः 10 और 20 MeV के मध्य होती है। अपनी उत्पत्ति को ध्यान में रखते हुए, त्रिगुट विखंडन द्वारा उत्पादित अल्फा कणों में लगभग ~ 16 MeV की औसत ऊर्जा होती है। तथा इस सर्वोत्तम ऊर्जा को अल्फा क्षय में कभी नहीं देखा जाता है। चूंकि इनमें अल्फा क्षय से ~ 5 MeV अल्फा कणों के सापेक्ष में अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए उन्हें तदनुसार "लंबी दूरी के अल्फा" कहा जाता है। | ||
अन्य दो बड़े टुकड़े अपनी गतिज ऊर्जा में विखंडन गतिज ऊर्जा के शेष भाग को ले जाते हैं | अन्य दो बड़े टुकड़े अपनी गतिज ऊर्जा में विखंडन गतिज ऊर्जा के शेष भाग को ले जाते हैं, जो कि तीसरे छोटे उत्पाद द्वारा दूर की गई 10 से 20 MeV गतिज ऊर्जा के रूप में प्रकट नहीं होता है।इस प्रकार, त्रिगुट विखंडन में बड़े टुकड़े प्रत्येक कम ऊर्जावान होते हैं, एक विशिष्ट 5 से 10 MeV तक, वे द्विआधारी विखंडन में देखे जाते हैं। | ||
== महत्व == | == महत्व == | ||
| Line 26: | Line 26: | ||
== सही त्रिगुट विखंडन == | == सही त्रिगुट विखंडन == | ||
एक बहुत ही दुर्लभ प्रकार की त्रिगुट विखंडन प्रक्रिया को कभी-कभी "वास्तविक त्रिगुट विखंडन" कहा जाता है। यह तीन लगभग समान आकार के आवेशित अंशों (Z ~ 30) का उत्पादन करता है, लेकिन 100 मिलियन विखंडन की घटनाओं में लगभग 1 में ही होता है। इस प्रकार के विखंडन में, उत्पाद नाभिक विखंडन ऊर्जा को लगभग तीन बराबर भागों में विभाजित करता है और इसकी गतिज ऊर्जा ~ 60 MeV होती है। त्रिगुट विखंडन अब तक मात्र भारी, उच्च ऊर्जा वाले आयनों द्वारा बमबारी किए गए नाभिकों में देखा गया है।<ref>{{Cite web |date=January 2003 |title=सच्चा टर्नरी विखंडन|url=https://www.researchgate.net/publication/235779528 |url-status=live}}</ref> | एक बहुत ही दुर्लभ प्रकार की त्रिगुट विखंडन प्रक्रिया को कभी-कभी "वास्तविक त्रिगुट विखंडन" कहा जाता है। यह तीन लगभग समान आकार के आवेशित अंशों (Z ~ 30) का उत्पादन करता है, लेकिन 100 मिलियन विखंडन की घटनाओं में लगभग 1 में ही होता है। इस प्रकार के विखंडन में, उत्पाद नाभिक विखंडन ऊर्जा को लगभग तीन बराबर भागों में विभाजित करता है और इसकी गतिज ऊर्जा ~ 60 MeV होती है। त्रिगुट विखंडन अब तक मात्र भारी, उच्च ऊर्जा वाले आयनों द्वारा बमबारी तर किए गए नाभिकों में देखा गया है।<ref>{{Cite web |date=January 2003 |title=सच्चा टर्नरी विखंडन|url=https://www.researchgate.net/publication/235779528 |url-status=live}}</ref> | ||
Revision as of 09:02, 10 May 2023
त्रिगुट विखंडन तुलनात्मक रूप से असामान्य 0.2 से 0.4% घटनाओं का परमाणु विखंडन है जिसमें दो के अतिरिक्त आवेशित उत्पाद उत्पन्न होते हैं, अन्य परमाणु विखंडन प्रक्रियाओं की तरह, अन्य अपरिवर्तित कण जैसे कई न्यूट्रॉन और गामा किरणे त्रिगुट विखंडन में उत्पन्न होती हैं।
त्रिगुट विखंडन न्यूट्रॉन-प्रेरित विखंडन या सहज विखंडन के समय हो सकता है। थर्मल न्यूट्रॉन अधिकृत करने के पश्चात बने समान विखंडन प्रणाली के सापेक्ष में सहज विखंडन में लगभग 25% अधिक त्रिगुट विखंडन होता है,[1] तथा यह दर्शाता है कि न्यूट्रॉन के अवशोषण के पश्चात भी ये प्रक्रियाएँ भौतिक रूप से थोड़ी भिन्न होती हैं। संभवतः थर्मल न्यूट्रॉन-प्रेरित विखंडन की परमाणु प्रतिक्रिया ऊर्जा प्रणाली में उपस्थित होती है।
चतुर्धातुक विखंडन,1 प्रति 10 मिलियन विखंडन पर भी जाना जाता है (नीचे देखें)।
उत्पाद
सबसे सरल परमाणु विखंडन प्रक्रिया बाइनरी विखंडन है। यह 95±15 और 135±15 u परमाणु द्रव्यमान पर अधिकतम संभावित आवेशित उत्पाद के साथ दो आवेशित असममित परमाणु विखंडन उत्पाद का उत्पादन करता है। यद्यपि, बड़े नाभिकों के इस पारंपरिक विखंडन में, द्विआधारी प्रक्रिया मात्र इसलिए होती है क्योंकि यह सबसे ऊर्जावान रूप से संभव होता है।
एक परमाणु रिएक्टर में कहीं भी 2 से 4 विखंडन प्रति 1000 में, वैकल्पिक टर्नरी विखंडन प्रक्रिया तीन सकारात्मक रूप से आवेशित टुकड़े का उत्पादन करते हैं। आवेशित किए गए उत्पादों में से सबसे छोटा प्रोटॉन (Z=1) के रूप में छोटे आवेश और द्रव्यमान से लेकर आर्गन के नाभिक (Z = 18) जितना बड़ा टुकड़ा हो सकता है।
यद्यपि आर्गन नाभिक जितना बड़ा कण सामान्य त्रिगुट विखंडन में छोटे (तीसरे) आवेशित उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जा सकता है, त्रिगुट विखंडन से सबसे सरल छोटे टुकड़े हीलियम -4 नाभिक होते हैं, जो छोटे खंड उत्पादों का लगभग 90% बनाते हैं। यह उच्च घटना अल्फा कण की स्थिरता से संबंधित है, जो प्रतिक्रिया के लिए अधिक ऊर्जा उपलब्ध कराती है। त्रिगुट विखंडन में उत्पन्न होने वाले दूसरे सबसे सामान्य कण ट्राइटन के नाभिक हैं, जो कुल छोटे टुकड़ों का 7% बनाते हैं, और तीसरे सबसे अधिक हीलियम -6 नाभिक हैं, जो लगभग 0.8 सेकंड में लिथियम में क्षय हो जाते हैं। प्रोटॉन और बड़े नाभिक छोटे अंश (<2%) में होते हैं जो छोटे आवेशित उत्पादों के शेष भाग को बनाते हैं। त्रिगुट विखंडन से दो बड़े आवेशित कण, विशेष रूप से जब अल्फा उत्पन्न होते हैं तो, बाइनरी विखंडन में उत्पादित कणों के आकार वितरण में अधिकतर समान होते हैं।
उत्पाद ऊर्जा
तीसरे बहुत छोटे उत्पाद की ऊर्जा सामान्यतः 10 और 20 MeV के मध्य होती है। अपनी उत्पत्ति को ध्यान में रखते हुए, त्रिगुट विखंडन द्वारा उत्पादित अल्फा कणों में लगभग ~ 16 MeV की औसत ऊर्जा होती है। तथा इस सर्वोत्तम ऊर्जा को अल्फा क्षय में कभी नहीं देखा जाता है। चूंकि इनमें अल्फा क्षय से ~ 5 MeV अल्फा कणों के सापेक्ष में अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए उन्हें तदनुसार "लंबी दूरी के अल्फा" कहा जाता है।
अन्य दो बड़े टुकड़े अपनी गतिज ऊर्जा में विखंडन गतिज ऊर्जा के शेष भाग को ले जाते हैं, जो कि तीसरे छोटे उत्पाद द्वारा दूर की गई 10 से 20 MeV गतिज ऊर्जा के रूप में प्रकट नहीं होता है।इस प्रकार, त्रिगुट विखंडन में बड़े टुकड़े प्रत्येक कम ऊर्जावान होते हैं, एक विशिष्ट 5 से 10 MeV तक, वे द्विआधारी विखंडन में देखे जाते हैं।
महत्व
यद्यपि टर्नरी विखंडन प्रक्रिया बाइनरी प्रक्रिया के सापेक्ष में कम सरल है, फिर भी यह आधुनिक परमाणु रिएक्टरों की ईंधन छड़ों में हीलियम -4 और ट्रिटियम गैस का निर्माण करती है।[2] सवाना नदी राष्ट्रीय प्रयोगशाला के वातावरण में 1957 में पहली बार इस घटना का पता चला था।[3]
सही त्रिगुट विखंडन
एक बहुत ही दुर्लभ प्रकार की त्रिगुट विखंडन प्रक्रिया को कभी-कभी "वास्तविक त्रिगुट विखंडन" कहा जाता है। यह तीन लगभग समान आकार के आवेशित अंशों (Z ~ 30) का उत्पादन करता है, लेकिन 100 मिलियन विखंडन की घटनाओं में लगभग 1 में ही होता है। इस प्रकार के विखंडन में, उत्पाद नाभिक विखंडन ऊर्जा को लगभग तीन बराबर भागों में विभाजित करता है और इसकी गतिज ऊर्जा ~ 60 MeV होती है। त्रिगुट विखंडन अब तक मात्र भारी, उच्च ऊर्जा वाले आयनों द्वारा बमबारी तर किए गए नाभिकों में देखा गया है।[4]
चतुर्धातुक विखंडन
एक और दुर्लभ विखंडन प्रक्रिया, जो 10 मिलियन विखंडनों में लगभग 1 में होती है, चतुर्धातुक विखंडन है। यह त्रिगुट विखंडन के समान है, इसके अतिरिक्त कि चार आवेशित उत्पाद दिखाई देते हैं। सामान्यतः इनमें से दो प्रकाश कण होते हैं, जिसमें चतुर्धातुक विखंडन का सबसे सरल नियम स्पष्ट रूप से दो बड़े कण और दो अल्फा कण होते हैं, एक अल्फा के अतिरिक्त, त्रिगुट विखंडन का सबसे सामान्य नियम हैं।[5]
संदर्भ
- ↑ https://web-docs.gsi.de/~wolle/FISSION/ternary/ternary.html Fraction ternary fission as a function of different Z and A in fissile isotopes.
- ↑ [1] Comparative study of the ternary particle emission in 243-Cm (nth,f) and 244-Cm(SF). S. Vermote, et al. in Dynamical aspects of nuclear fission: proceedings of the 6th International Conference. Ed. J. Kliman, M. G. Itkis, S. Gmuca. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. Singapore. (2008)
- ↑ Discovery That Nuclear Fission Produces Tritium Edward L. Albenesius, J. Henry Horton Harold M. Kelley, Daniel S. St. John, and Robert S. Ondrejcin
- ↑ "सच्चा टर्नरी विखंडन". January 2003.
{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link) - ↑ Ternary and Quaternary fission
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
