लहान मुलांसाठी भौतिकशास्त्र

अणुऊर्जा आणि विखंडन

E = mc2

त्यांच्या सापेक्षतेच्या सिद्धांतावर काम करताना, अल्बर्ट आइनस्टाईन E = mc2 हे गणितीय सूत्र शोधले. या सूत्राने हे दाखवून दिले की पदार्थाचे ऊर्जेत रूपांतर होऊ शकते. जरी ही एक साधी संकल्पना वाटत असली तरी, याने हे दाखवून दिले की फार कमी प्रमाणात असलेल्या पदार्थापासून मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा निर्माण केली जाऊ शकते. न्यूक्लियर फिशन नावाच्या प्रक्रियेत अणूचे विभाजन करून हे केले जाऊ शकते.

न्यूक्लियर फिशन

न्यूक्लियर फिशन म्हणजे मोठ्या अणूचे दोन किंवा अधिक भागांमध्ये विभाजन करण्याची प्रक्रिया लहान अणू. जेव्हा अणूचे विभाजन होते तेव्हा मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडली जाते. जेव्हा ऊर्जा संथ नियंत्रित पद्धतीने सोडली जाते, तेव्हा ती आपल्या घरांना वीज निर्माण करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. जेव्हा ऊर्जा एकाच वेळी सोडली जाते, तेव्हा साखळी प्रतिक्रिया घडते ज्यामुळे आण्विक स्फोट होतो.

अ न्यूक्लियर फिशन रिअॅक्शन

स्रोत: US NRC

न्युक्लियर पॉवर प्लांट्स

अणुविखंडनासाठी एक प्रमुख अनुप्रयोग म्हणजे अणुऊर्जा. अणुऊर्जा प्रकल्प उष्णता निर्माण करण्यासाठी परमाणु विखंडन वापरतात. या उष्णतेचा वापर ते पाण्यापासून वाफ तयार करण्यासाठी करतात, ज्यामुळे शक्ती निर्माण होतेइलेक्ट्रिकल जनरेटर.

युनायटेड स्टेट्समधील सुमारे वीस टक्के वीज अणुऊर्जा प्रकल्पांद्वारे तयार केली जाते. यू.एस.मध्ये 104 व्यावसायिक आण्विक निर्मिती युनिट्स आहेत

अणुऊर्जा प्रकल्प इंधन म्हणून युरेनियम घटक वापरतात. युरेनियमचे कंट्रोल रॉड्स हे सुनिश्चित करण्यासाठी वापरले जातात की अणूंच्या विभाजनाची साखळी प्रतिक्रिया नियंत्रित गतीने पुढे जाते.

टीव्हीए वॅट्स बार न्यूक्लियर पॉवर प्लांट

स्रोत: US DOE

किरणोत्सर्गी कचरा

अणुऊर्जेच्या उपउत्पादनांपैकी एक म्हणजे किरणोत्सर्गी कचरा. ही अणु अभिक्रियातून उरलेली सामग्री आहे. किरणोत्सर्गी सामग्री मानवांसाठी आणि प्राण्यांच्या जीवनासाठी धोकादायक असू शकते.

अणुऊर्जेचे इतर उपयोग

अणुऊर्जेमध्ये पॉवर प्लांट्स व्यतिरिक्त इतर उपयोग आहेत. एक अनुप्रयोग म्हणजे जहाजे आणि पाणबुड्यांमधील आण्विक प्रणोदन. अणुऊर्जेवर चालणार्‍या पाणबुड्या पाण्याखाली राहू शकतात आणि दीर्घकाळ वेगाने प्रवास करू शकतात. नौदलाच्या जहाजांमध्ये, ध्रुवीय समुद्रातील बर्फ तोडण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या जहाजांमध्ये आणि अंतराळ जहाजांमध्येही अणुऊर्जा वापरली गेली आहे.

अमेरिकन नौदलाची ही जहाजे अणुशक्तीवर चालणारी आहेत<7

स्रोत: यूएस नेव्ही

न्यूक्लियर फ्यूजन

अणुऊर्जेचा दुसरा प्रकार म्हणजे आण्विक संलयन. दोन किंवा अधिक अणू एकत्र जोडून मोठा अणू तयार केल्यावर फ्यूजन होते. ताऱ्यांना त्यांची शक्ती न्यूक्लियर फ्यूजनमधून मिळते. ताऱ्याच्या आत खोलवर, हायड्रोजन अणू सतत फ्यूजनद्वारे रूपांतरित केले जातातहेलियम अणू मध्ये. ही प्रक्रिया सूर्यासह ताऱ्यांद्वारे दिलेली प्रकाश आणि उष्णता ऊर्जा निर्माण करते.

वापरण्यायोग्य ऊर्जा तयार करण्यासाठी फ्यूजन कसे नियंत्रित करावे हे शास्त्रज्ञांनी शोधलेले नाही. जर ते शक्य झाले तर ही चांगली बातमी असेल कारण फ्यूजन कमी किरणोत्सर्गी सामग्री तयार करते आणि आपल्याला उर्जेचा अक्षरशः अमर्याद पुरवठा करेल.

अणुऊर्जा आणि विखंडन बद्दल मनोरंजक तथ्ये

• अणुऊर्जा निर्माण करणारी शीर्ष तीन राज्ये इलिनॉय, पेनसिल्व्हेनिया आणि साउथ कॅरोलिना आहेत.
• अमेरिका इतर कोणत्याही राष्ट्रापेक्षा जास्त अणुऊर्जा निर्माण करते.
• अणुऊर्जेच्या इतिहासात असे घडले आहे चेर्नोबिल (युक्रेन), थ्री माइल आयलंड (युनायटेड स्टेट्स) आणि फुकुशिमा डायची (जपान) यासह तीन प्रमुख अणुऊर्जा प्रकल्प आपत्ती.
• पहिली अणुऊर्जा असलेली पाणबुडी यू.एस. नॉटिलस ज्याने 1954 मध्ये समुद्रात सोडले.
• युरेनियमची एक गोळी सुमारे 1,000 किलोग्रॅम कोळशाच्या समान प्रमाणात ऊर्जा निर्माण करू शकते.
• आपण अणुऊर्जा प्रकल्पातून येणारा "धूर" प्रदूषण नाही तर वाफ आहे.

या पानाबद्दल दहा प्रश्नांची क्विझ घ्या.

न्यूक्लियर फिजिक्स आणि सापेक्षता विषय

अणू

घटक

नियतकालिक सारणी

रेडिओएक्टिव्हिटी

सापेक्षता सिद्धांत

सापेक्षता - प्रकाश आणि वेळ

प्राथमिक कण - क्वार्क

अणुऊर्जा आणि विखंडन

विज्ञान>> मुलांसाठी भौतिकशास्त्र