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भौतिकी · शब्दावली

संलयन क्या है?

परिभाषा 33.16 माध्यमिक भौतिकी · अध्याय 33 — नाभिकीय ऊर्जा: विखंडन, संलयन, E=mc2

संलयन दो हलके नाभिकों का जुड़कर एक भारी और अधिक कसकर बँधा नाभिक बन जाना है। सबसे पहुँच में आती अभिक्रिया हाइड्रोजन के भारी समस्थानिकों ड्यूटीरियम और ट्रिटियम का ब्याह कराती है (अध्याय 19):

12H+13H24He+01n.{}^{2}_{1}\mathrm{H} + {}^{3}_{1}\mathrm{H} \longrightarrow {}^{4}_{2}\mathrm{He} + {}^{1}_{0}\mathrm{n}.

उदाहरण

उदाहरण 33.17 (D–T, तौला हुआ)

पहले: 2.01355+3.01550=5.02905u2.01355 + 3.01550 = 5.029\,05\,\mathrm{u}; बाद में: 4.00151+1.00866=5.01017u4.00151 + 1.00866 = 5.010\,17\,\mathrm{u}; इसलिए Δm=0.01888u\Delta m = 0.018\,88\,\mathrm{u} और E17.6MeVE \approx 17.6\,\mathrm{MeV}, जिसका चार-पाँचवाँ हिस्सा न्यूट्रॉन पर जाता है — विखंडन से कम, पर 236236 के बजाय पाँच न्यूक्लियॉनों से: यानी प्रति किलोग्राम ईंधन लगभग 3.4×1014J3.4 \times 10^{14}\,\mathrm{J}, जो विखंडन का चार गुना है। और राख फिर वही हीलियम-4 (उदाहरण 33.6) है।

उदाहरण 33.21 (ऊर्जा की सीढ़ी, प्रति किलोग्राम)

प्रति किलोग्राम ईंधन ऊर्जा: कोयला, 3.0×107J3.0 \times 10^{7}\,\mathrm{J}; विखंडन से यूरेनियम-235, 8.2×1013J8.2 \times 10^{13}\,\mathrm{J}; संलयन से ड्यूटीरियम–ट्रिटियम, 3.4×1014J3.4 \times 10^{14}\,\mathrm{J}; और पूरा रूपांतरण (E=mc2E = mc^2), 9.0×1016J9.0 \times 10^{16}\,\mathrm{J}। रसायन और नाभिक के बीच छह कोटियाँ हैं — और इसीलिए रिएक्टर में ईंधन ट्रक से भरा जाता है और कोयला-संयंत्र में रेलगाड़ियों से।

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