नाभिकीय अभिक्रियाएँ और क्षय
नाभिकीय अभिक्रियाएँ और क्षय वे प्रक्रियाएँ हैं जिनके द्वारा परमाणु नाभिक रूपांतरित होते हैं, ऊर्जा और कणों को मुक्त करते हैं और एक तत्व को दूसरे में बदलते हैं।
Definition
नाभिकीय अभिक्रियाएँ और क्षय में रेडियोधर्मी नाभिकों के स्वतः रूपांतरण और जब नाभिक कणों या अन्य नाभिकों से टकराते हैं तो न्यूक्लियनों की प्रेरित पुनर्व्यवस्थाएँ शामिल होती हैं, ये सभी ऊर्जा, संवेग, आवेश और न्यूक्लियन संख्या के संरक्षण द्वारा नियंत्रित होती हैं।
Scope
यह क्षेत्र अल्फा, बीटा और गामा उत्सर्जन के माध्यम से अस्थिर नाभिकों के स्वतः क्षय, और विखंडन, संलयन, प्रकीर्णन और अधिग्रहण सहित प्रेरित नाभिकीय अभिक्रियाओं को शामिल करता है। यह इन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले संरक्षण नियमों, ऊर्जावानों और अभिक्रिया तंत्रों, अभिक्रिया संभावनाओं को निर्धारित करने वाले क्रॉस सेक्शनों, और ऊर्जा उत्पादन, तत्व निर्माण और नाभिकीय संरचना के प्रयोगशाला अध्ययनों में नाभिकीय अभिक्रियाओं की केंद्रीय भूमिका पर विचार करता है।
Sub-topics
Core questions
- एक अस्थिर नाभिक के क्षय की दर और विधि को क्या नियंत्रित करता है?
- विखंडन और संलयन में ऊर्जा कैसे मुक्त होती है, और ये प्रक्रियाएँ कैसे आगे बढ़ती हैं?
- नाभिकीय अभिक्रियाओं की संभावनाओं को क्रॉस सेक्शन द्वारा कैसे निर्धारित किया जाता है?
- नाभिकों के बीच टकराव के परिणाम को कौन से तंत्र निर्धारित करते हैं?
Key concepts
- अल्फा, बीटा और गामा क्षय
- अर्ध-आयु और क्षय स्थिरांक
- Q-मान और अभिक्रिया ऊर्जावान
- नाभिकीय विखंडन और संलयन
- अभिक्रिया क्रॉस सेक्शन
- नाभिकीय अभिक्रियाओं में संरक्षण नियम
Key theories
- रेडियोधर्मी क्षय नियम
- अस्थिर नाभिक मौजूद संख्या के अनुपात में एक दर पर क्षय होते हैं, जिससे एक घातीय क्षय होता है जिसकी विशेषता एक अर्ध-आयु होती है जो बाहरी परिस्थितियों से स्वतंत्र होती है।
- विखंडन और संलयन ऊर्जावान
- बंधन-ऊर्जा वक्र यह निर्धारित करता है कि भारी नाभिकों को विभाजित करना या हल्के नाभिकों को संलयित करना ऊर्जा मुक्त करता है, ये प्रक्रियाएँ पहली बार यूरेनियम विखंडन और तारकीय संलयन चक्रों में पहचानी गईं।
Clinical relevance
नाभिकीय अभिक्रियाएँ और क्षय नाभिकीय ऊर्जा और हथियारों, रेडियोमेट्रिक डेटिंग, चिकित्सा और औद्योगिक समस्थानिकों के उत्पादन, विकिरण चिकित्सा, और तारों और तारकीय विस्फोटों में तत्वों के नाभिकीय संश्लेषण का आधार हैं।
History
रेडियोधर्मिता, जिसकी खोज बेकरेल और क्यूरी ने की थी और रदरफोर्ड द्वारा अल्फा, बीटा और गामा किरणों में वर्गीकृत की गई थी, ने नाभिकीय रूपांतरणों के अध्ययन का मार्ग प्रशस्त किया। रदरफोर्ड ने 1919 में पहली कृत्रिम नाभिकीय अभिक्रिया प्राप्त की, मीटनर और फ्रिश ने 1939 में नाभिकीय विखंडन की व्याख्या की, और बेथे ने उसी वर्ष संलयन द्वारा तारकीय ऊर्जा उत्पादन की व्याख्या की, जिससे नाभिकीय अभिक्रियाएँ ऊर्जा और तत्व संश्लेषण के इंजन के रूप में स्थापित हुईं।
Key figures
- Ernest Rutherford
- Lise Meitner
- Enrico Fermi
- Hans Bethe
Related topics
Seminal works
- meitner1939
- bethe1939
- krane1988
Frequently asked questions
- अर्ध-आयु क्या है?
- अर्ध-आयु वह समय है जो एक रेडियोधर्मी न्यूक्लाइड के नमूने के आधे हिस्से को क्षय होने के लिए आवश्यक होता है। यह प्रत्येक न्यूक्लाइड का एक निश्चित गुण है और तापमान, दबाव या रासायनिक अवस्था से स्वतंत्र होता है।
- विखंडन और संलयन दोनों ऊर्जा क्यों छोड़ते हैं?
- प्रति न्यूक्लियन बंधन ऊर्जा लोहे के पास चरम पर होती है। लोहे से भारी नाभिकों को विभाजित करना और लोहे से हल्के नाभिकों को संलयित करना दोनों अधिक कसकर बंधे हुए विन्यासों की ओर बढ़ते हैं, जिससे अंतर ऊर्जा के रूप में मुक्त होता है।