ન્યુટ્રૉન્સનું ધીમા પડવું : ન્યુક્લિયર. રિએક્ટરમાં એક ઝડપી ન્યુટ્રૉન (આશરે $10^{7}\; m s ^{-1}$ )ને $10^{3}\; m s ^{-1}$ જેટલો ધીમો પાડવો જરૂરી છે, કે જેથી તેની $^{235} _{92} U$ સમસ્થાનિક સાથે આંતરક્રિયાની સંભાવના ખૂબ વધે અને તેનું વિખંડન થાય. દર્શાવો કે ડયુટેરિયમ કે કાર્બન કે જેમનું દળ ન્યુટ્રૉનના દળ કરતાં ફક્ત થોડા ગણું જ વધારે હોય છે, તેમની સાથે સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ દરમિયાન ન્યુટ્રૉન તેમની મોટા ભાગની ગતિઊર્જા ગુમાવી શકે છે. હલકા ન્યુક્લિયસ બનાવતા પદાર્થ; જેવા કે ભારે પાણી $\left( D _{2} O \right)$ અથવા ગ્રેફાઇટને મૉડરેટર કહે છે..
ન્યુટ્રૉન્સનું ધીમા પડવું : ન્યુક્લિયર. રિએક્ટરમાં એક ઝડપી ન્યુટ્રૉન (આશરે $10^{7}\; m s ^{-1}$ )ને $10^{3}\; m s ^{-1}$ જેટલો ધીમો પાડવો જરૂરી છે, કે જેથી તેની $^{235} _{92} U$ સમસ્થાનિક સાથે આંતરક્રિયાની સંભાવના ખૂબ વધે અને તેનું વિખંડન થાય. દર્શાવો કે ડયુટેરિયમ કે કાર્બન કે જેમનું દળ ન્યુટ્રૉનના દળ કરતાં ફક્ત થોડા ગણું જ વધારે હોય છે, તેમની સાથે સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ દરમિયાન ન્યુટ્રૉન તેમની મોટા ભાગની ગતિઊર્જા ગુમાવી શકે છે. હલકા ન્યુક્લિયસ બનાવતા પદાર્થ; જેવા કે ભારે પાણી $\left( D _{2} O \right)$ અથવા ગ્રેફાઇટને મૉડરેટર કહે છે..
ન્યુટ્રૉનની પ્રારંભિક ગતિઊર્જા
$K_{1 i}=\frac{1}{2} m_{1} v_{1 i}^{2}$
જ્યારે તેની અંતિમ ગતિઊર્જા સમીકરણ $(6.27)$ પરથી
$K_{1 f}=\frac{1}{2} m_{1} v_{1 f}^{2}=\frac{1}{2} m_{1}\left(\frac{m_{1}-m_{2}}{m_{1}+m_{2}}\right)^{2} v_{1 t}^{2}$
ગતિઊર્જાનો ગુમાવાયેલ અંશ
$f_{1}=\frac{K_{1 f}}{K_{1 i}}=\left(\frac{m_{1}-m_{2}}{m_{1}+m_{2}}\right)^{2}$
જયારે મૉડરેટિંગ ન્યુક્લિયરો ગતિઊર્જાનો મેળવેલ અંશ $K_{2 f} / K_{1 i}$ નું મૂલ્ય
$f_{2}=1-f_{1}$ (સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ)
$=\frac{4 m_{1} m_{2}}{\left(m_{1}+m_{2}\right)^{2}}$
કોઈ પણ વ્યક્તિ આ પરિણામ સમીકરણ $(6.28)$ પરથી મેળવીને ચકાસી શકે છે.
ડ્યુટેરિયમ માટે $m_{2}=2 m_{1}$, અને આપણને $f_{1}=1 / 9$. જયારે $f_{2}=8 / 9$ મળે. ન્યુટ્રૉનની લગભગ $90 \%$ ઊર્જા ડયુટેરિયમને મળે છે કાર્બન માટે $f_{1}=71.6 \%$ અને $f_{2}=28.4 \% .$ વ્યવહારમાં જોકે, આ સંખ્યા નાની હોય છે, કારણ કે સન્મુખ $(Head on)$ અથડામણ ભાગ્યે જ થાય છે.
Similar Questions
આકૃતિમાં લીસો વર્ક સમક્ષિતિજ સુધી લંબાયેલો છે. આ સમક્ષિતિજ ભાગના એક છેડા સાથે $400 N/m$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગ મજબૂત રીતે જોડેલી છે. $40 g$ દળને $4.9 m$ ની ઉંચાઈએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. સ્પ્રિંગમાં થતું સંકોચન ગણો......$cm$
આકૃતિમાં લીસો વર્ક સમક્ષિતિજ સુધી લંબાયેલો છે. આ સમક્ષિતિજ ભાગના એક છેડા સાથે $400 N/m$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગ મજબૂત રીતે જોડેલી છે. $40 g$ દળને $4.9 m$ ની ઉંચાઈએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. સ્પ્રિંગમાં થતું સંકોચન ગણો......$cm$
$m$ અને $2m$ દળના બે પદાર્થ અનુક્રમે આદર્શ સ્પ્રિંગ અને સ્પ્રિંગ કે જે સ્પ્રિંગો સંકોચાયેલી સ્થિતિમાં છે તેના બે છેડા જોડાયેલા છે. સ્પ્રિંગની ઊર્જા $60$ જૂલ છે. જો સ્પ્રિંગને મુક્ત અથવા છોડવામાં આવે તો.....
$m$ અને $2m$ દળના બે પદાર્થ અનુક્રમે આદર્શ સ્પ્રિંગ અને સ્પ્રિંગ કે જે સ્પ્રિંગો સંકોચાયેલી સ્થિતિમાં છે તેના બે છેડા જોડાયેલા છે. સ્પ્રિંગની ઊર્જા $60$ જૂલ છે. જો સ્પ્રિંગને મુક્ત અથવા છોડવામાં આવે તો.....
$0.5\; kg$ નો પદાર્થ $1.5\; m/s$ ના વેગથી સમક્ષિતિજ લિસી સપાટી પર ગતિ કરીને $50\; N/m$ બળઅચળાંક ધરાવતી દળરહિત સ્પિંગ્ર સાથે અથડાય છે. સ્પિંગનું મહત્તમ સંકોચન ($m$ માં) કેટલું થાય?
$0.5\; kg$ નો પદાર્થ $1.5\; m/s$ ના વેગથી સમક્ષિતિજ લિસી સપાટી પર ગતિ કરીને $50\; N/m$ બળઅચળાંક ધરાવતી દળરહિત સ્પિંગ્ર સાથે અથડાય છે. સ્પિંગનું મહત્તમ સંકોચન ($m$ માં) કેટલું થાય?
- [AIPMT 2004]
$k$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગની લંબાઇ $ x = 0 $ થી $ x = {x_1} $ વધારતાં કેટલું કાર્ય થશે?
$k$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગની લંબાઇ $ x = 0 $ થી $ x = {x_1} $ વધારતાં કેટલું કાર્ય થશે?
જેનો અકડ (ચુસ્ત) અચળાંક $k $ હોય તેવી સ્પ્રિંગના ઉપરના ભાગ પરથી $m$ દળના એક ટુકડાને એકાએક (અચાનક) મુક્ત કરાવવામાં આવે છે. $(i)$ સ્પ્રિંગમાં મહત્તમ સંકોચન કેટલું હશે ? $(ii) $ સંતુલન સ્થિતિએ, સ્પ્રિંગમાં સંકોચન કેટલું હશે ?
જેનો અકડ (ચુસ્ત) અચળાંક $k $ હોય તેવી સ્પ્રિંગના ઉપરના ભાગ પરથી $m$ દળના એક ટુકડાને એકાએક (અચાનક) મુક્ત કરાવવામાં આવે છે. $(i)$ સ્પ્રિંગમાં મહત્તમ સંકોચન કેટલું હશે ? $(ii) $ સંતુલન સ્થિતિએ, સ્પ્રિંગમાં સંકોચન કેટલું હશે ?