नाभिकीय ऊर्जा

nuclear energy

परमाणु ऊर्जा परमाणु प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया से निकलने वाली ऊर्जा है, जिसमें परमाणु नाभिक की संरचना में परिवर्तन शामिल होते हैं। यह ऊर्जा के सबसे शक्तिशाली और कुशल स्रोतों में से एक है और इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा उत्पादन सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा

   परमाणु ऊर्जा मुख्य रूप से दो प्रक्रियाओं से प्राप्त होती है:

परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन

   परमाणु विखंडन

इस प्रक्रिया में भारी मात्रा में ऊर्जा की रिहाई के साथ-साथ यूरेनियम -235 या प्लूटोनियम -239 जैसे भारी परमाणु नाभिक का विभाजन (विखंडन) शामिल होता है। इस ऊर्जा का उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

   परमाणु संलयन

परमाणु संलयन में, हल्के परमाणु नाभिक, जैसे हाइड्रोजन के समस्थानिक (ड्यूटेरियम और ट्रिटियम), मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं, जिससे और भी अधिक ऊर्जा निकलती है। परमाणु संलयन वह प्रक्रिया है जो सूर्य और तारों को शक्ति प्रदान करती है और इसमें ऊर्जा का लगभग असीमित और स्वच्छ स्रोत प्रदान करने की क्षमता होती है।

   परमाणु प्रतिक्रियाओं में ऊर्जा का विमोचन द्रव्यमान के ऊर्जा में रूपांतरण के कारण होता है, जैसा कि आइंस्टीन के द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता सिद्धांत ($E=m\cdot c^{2}$) द्वारा वर्णित है।

गणितीय समीकरण

आइंस्टीन के समीकरण ने यह प्रदर्शित करके विज्ञान में क्रांति ला दी कि ऊर्जा और पदार्थ एक ही चीज़ के दो रूप हैं। यह समीकरण परमाणु प्रतिक्रियाओं को समझने में सहायक है, जहां नाभिक में द्रव्यमान की एक छोटी सी हानि को पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

परमाणु विखंडन के मामले में, समीकरण का उपयोग ऊर्जा रिलीज (ईई) की गणना के लिए किया जाता है:

E=Δm⋅c2

जहाँ:

   $E$ ऊर्जा रिलीज है।

  $\Delta m$ द्रव्यमान दोष है, जो अभिकारकों के प्रारंभिक द्रव्यमान और उत्पादों के अंतिम द्रव्यमान के बीच का अंतर है।

   $c$ प्रकाश की गति है, लगभग 3×108$3\times 10^{8}$ मीटर प्रति सेकंड ($m/s$)।

आरेख

परमाणु विखंडन के संदर्भ में परमाणु ऊर्जा की अवधारणा को दर्शाने वाला एक सरलीकृत आरेख इस तरह दिख सकता है:

   Nuclear Reactor Core
  ----------------------
 |   Fuel Rods          |
 |  (e.g., Uranium-235) |
 |                      |
 |  Nuclear Fission     |
 |                      |
 |     Energy           |
 |                      |
 |    Steam Turbine     |
 |                      |
 |   Electricity        |
 |     Generation       |
  ----------------------

आरेख में, आप ईंधन छड़ों के साथ एक परमाणु रिएक्टर कोर देख सकते हैं, जहां परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा निकलती है। फिर इस ऊर्जा का उपयोग भाप टरबाइन के माध्यम से बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

प्रमुख बिंदु

•    परमाणु ऊर्जा परमाणु प्रतिक्रियाओं, मुख्य रूप से परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन से मुक्त होती है।
•    आइंस्टीन के $E=m\cdot c^{2}$ के अनुसार परमाणु प्रतिक्रियाओं में द्रव्यमान का ऊर्जा में रूपांतरण शामिल होता है।
•    परमाणु ऊर्जा का उपयोग बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है और इसमें अंतरिक्ष अन्वेषण सहित विभिन्न अनुप्रयोगों की क्षमता होती है।

संक्षेप में

परमाणु ऊर्जा परमाणु प्रतिक्रियाओं से प्राप्त ऊर्जा का एक शक्तिशाली और कुशल स्रोत है, जहां द्रव्यमान को ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। यह बिजली उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और इसमें अंतरिक्ष अन्वेषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने सहित भविष्य की ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने की क्षमता है।