मुख्य अंतर - नियंत्रित बनाम अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया
नियंत्रित और अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं से कोई विस्फोटक प्रभाव नहीं होता है जबकि अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं से विस्फोटक ऊर्जा निकलती है।
परमाणु रसायन विज्ञान के तहत नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं और अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं की चर्चा की जाती है। एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया तब होती है जब एक परमाणु प्रतिक्रिया बाद में कुछ अन्य परमाणु प्रतिक्रियाओं की प्रगति का कारण बनती है। इन श्रृंखला अभिक्रियाओं से बहुत अधिक मात्रा में ऊर्जा निकलती है।
नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया क्या है?
एक नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया परमाणु प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो बाद में नियंत्रित परिस्थितियों में होती है। आइए हम एक उदाहरण के रूप में परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके इस अवधारणा को समझते हैं। एक विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया तब होती है जब एक न्यूट्रॉन और एक विखंडनीय समस्थानिक एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। इस अंतःक्रिया के कारण विखंडनीय नाभिक से कुछ न्यूट्रॉन निकलते हैं। ये जारी किए गए न्यूट्रॉन अन्य विखंडनीय समस्थानिकों के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं और बाद में विखंडन प्रतिक्रियाओं की शुरुआत का कारण बन सकते हैं। जब इन प्रतिक्रियाओं को ठीक से नियंत्रित और नियंत्रित किया जाता है, तो इसे नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया कहा जाता है। नियंत्रित विखंडन अभिक्रिया मॉडरेटर की उपस्थिति में की जा सकती है।
परमाणु ऊर्जा संयंत्र नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं का उपयोग करते हैं। वहां, परमाणु प्रतिक्रियाओं की दर को नियंत्रित करके श्रृंखला प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित किया जाता है। नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं को आसानी से अनियंत्रित रूप में परिवर्तित किया जा सकता है। उपयोग की जाने वाली प्रारंभिक सामग्री (फिसाइल आइसोटोप) की मात्रा को विनियमित करके प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, यदि उपयोग किए गए यूरेनियम की मात्रा अधिक है, तो प्रतिक्रिया की गति भी अधिक होगी क्योंकि तब एक न्यूट्रॉन के विखंडनीय समस्थानिक के साथ बातचीत करने की संभावना अधिक होती है। तब प्रतिक्रिया बेकाबू हो जाती है। और साथ ही, प्रतिक्रिया के समय को विनियमित करके, एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित प्रतिक्रिया में बनाया जा सकता है। जब प्रतिक्रिया का समय कम हो जाता है, तो एक न्यूट्रॉन के विखंडनीय समस्थानिक के साथ बातचीत करने की संभावना कम होती है। तब प्रतिक्रिया को आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है।
अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया क्या है?
एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया परमाणु प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो बाद में होती है, लेकिन नियंत्रित परिस्थितियों में नहीं। इसलिए, एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया अत्यधिक विस्फोटक हो सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ये प्रतिक्रियाएं एक बार में बहुत अधिक मात्रा में ऊर्जा जारी कर सकती हैं।
चित्र 01: एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया
उदाहरण के लिए, रेडियोधर्मी आइसोटोप यूरेनियम -235 परमाणु विखंडन से गुजर सकता है, धीरे-धीरे न्यूट्रॉन जारी कर सकता है। एक आइसोटोप एक बार में तीन न्यूट्रॉन छोड़ता है। ये तीन न्यूट्रॉन तीन अन्य यूरेनियम -235 समस्थानिकों के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं जो 9 न्यूट्रॉन (प्रत्येक आइसोटोप में 3 न्यूट्रॉन) छोड़ते हैं। इसी तरह, श्रृंखला प्रतिक्रिया प्रगति करेगी और बहुत अधिक मात्रा में ऊर्जा जारी करेगी। इन अनियंत्रित परमाणु श्रृंखला अभिक्रियाओं का उपयोग परमाणु बमों में किया जाता है।
नियंत्रित और अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया में क्या अंतर है?
नियंत्रित बनाम अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया |
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| एक नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया परमाणु प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो बाद में नियंत्रित परिस्थितियों में होती है। | एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया परमाणु प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो बाद में होती है, लेकिन नियंत्रित परिस्थितियों में नहीं। |
| अवयव | |
| एक नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया मॉडरेटर की उपस्थिति में की जाती है। | मॉडरेटर की अनुपस्थिति में एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया की जाती है। |
| नियंत्रण के उपाय | |
| एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया एक नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया में मौजूद विखंडनीय समस्थानिकों की मात्रा को विनियमित करके, प्रतिक्रिया के समय को कम करने और मॉडरेटर का उपयोग करके परिवर्तित किया जाता है। | एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया का कोई नियंत्रण उपाय नहीं है। |
| एप्लीकेशन | |
| परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में बिजली उत्पन्न करने के लिए नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। | अनियंत्रित श्रृंखला अभिक्रियाओं का प्रयोग परमाणु बमों में किया जाता है। |
सारांश - नियंत्रित बनाम अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया
परमाणु श्रृंखला अभिक्रियाएँ मुख्य रूप से नाभिकीय विखंडन अभिक्रियाओं के संबंध में पाई जा सकती हैं। परमाणु विखंडन एक अस्थिर परमाणु नाभिक का टूटना है। नियंत्रित और अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के बीच का अंतर यह है कि नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं से कोई विस्फोटक प्रभाव नहीं होता है जबकि अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं से विस्फोटक ऊर्जा निकलती है।
