એટોમિક રીએક્ટરમાં ઝડપી ગતિ કરતા ન્યુટ્રોનની ગતિઊર્જાને કોની સાથે સંઘાત કરીને ઘટાડી શકાય છે?

ધારો કે સ્થિર અને ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં રહેલું ${ }_{88}^{226} Ra$ ન્યુક્લિયસ તેના ઉત્તેજિત અવસ્થામાં રહેલા ${ }_{86}^{222} Rn$ ન્યુક્લિયસમાં $\alpha$-ક્ષય પામે છે. ઉત્સર્જિત $\alpha$ કણની ગતિઊર્જા $4.44 \text{ MeV}$ માલૂમ પડે છે. ત્યારબાદ ${ }_{86}^{222} Rn$ ન્યુક્લિયસ $\gamma$-ક્ષય દ્વારા તેની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં આવે છે. ઉત્સર્જિત $\gamma$-ફોટોનની ઊર્જા . . . . . . . $\text{keV}$ છે.
[આપેલ છે: ${ }_{88}^{226} Ra$ નું પરમાણ્વીય દળ $= 226.005 \text{ u}$,${ }_{86}^{222} Rn$ નું પરમાણ્વીય દળ $= 222.000 \text{ u}$,$\alpha$ કણનું પરમાણ્વીય દળ $= 4.000 \text{ u}$,$1 \text{ u} = 931 \text{ MeV}/c^2$]

જો હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને જોડીને $^{4}_{2}He$ બનાવવામાં આવે, તો મુક્ત થતી ઉર્જા . . . . . . MeV છે. ($^{2}H$ અને $^{4}_{2}He$ ની ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઉર્જા અનુક્રમે $1.1$ MeV અને $7.2$ MeV લો)

વિધાન: જ્યારે ભારે ન્યુક્લિયસનું વિખંડન થાય છે અથવા હલકા ન્યુક્લિયસનું સંલયન થાય છે ત્યારે ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
કારણ: ભારે ન્યુક્લિયસ માટે,ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઉર્જા $Z$ વધવાની સાથે વધે છે,જ્યારે હલકા ન્યુક્લિયસ માટે,તે $Z$ વધવાની સાથે ઘટે છે.

ડ્યુટેરિયમ અને હિલિયમ ન્યુક્લિયસમાં ન્યુક્લિઓન દીઠ બંધન ઉર્જા અનુક્રમે $1.1 \, MeV$ અને $7.0 \, MeV$ છે. જ્યારે બે ડ્યુટેરિયમ ન્યુક્લિયસ જોડાઈને એક હિલિયમ ન્યુક્લિયસ બનાવે છે,ત્યારે ફ્યુઝનમાં મુક્ત થતી ઉર્જા ........... $MeV$ છે.

એક ન્યુક્લિયર રિએક્ટર ${}_{92}U^{235}$ ના વિખંડન દ્વારા ${}_{46}Pd^{116}$ ના બે સમાન ટુકડાઓમાં વિભાજન કરીને પાવર ઉત્પન્ન કરે છે,જેમાં દરેક $5.2 \text{ MeV}$ ના બે $\gamma$-કિરણો અને ત્રણ ન્યુટ્રોન ઉત્સર્જિત થાય છે. ${}_{92}U^{235}$ અને ${}_{46}Pd^{116}$ ની ન્યુક્લિયોન દીઠ સરેરાશ બંધન ઉર્જા અનુક્રમે $7.2 \text{ MeV}$ અને $8.2 \text{ MeV}$ છે. પ્રતિ વિખંડન ઘટનામાં મુક્ત થતી ઉપયોગી ઉર્જા ......... $\text{MeV}$ છે.