દરેક ન્યુક્લિયર વિખંડન (fission) દીઠ મુક્ત થતી ઉર્જા $200 \; MeV$ છે. જો પ્રતિ સેકન્ડ $10^{20}$ વિખંડન થતા હોય,તો ઉત્પન્ન થતો પાવર કેટલો હશે?

સૂર્યની અંદર $1.0 \; kg$ હાઇડ્રોજનના સંલયન (fusion) અને ફિશન રિએક્ટરમાં $1.0 \; kg$ $^{235} U$ ના વિખંડન (fission) દ્વારા મુક્ત થતી ઉર્જાની ગણતરી કરો અને તેની સરખામણી કરો.

ન્યુક્લિયસ ${ }_Z^A X$ નું દળ તેના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા $(A-Z)$ ન્યુટ્રોન અને $Z$ પ્રોટોનના દળના સરવાળા કરતા ઓછું હોય છે. આ દળ તફાવતને સમતુલ્ય ઉર્જાને ન્યુક્લિયસની બંધન ઉર્જા કહેવાય છે. $M$ દળ ધરાવતું ભારે ન્યુક્લિયસ $m_1$ અને $m_2$ દળ ધરાવતા બે હલકા ન્યુક્લિયસમાં ત્યારે જ વિભાજિત થઈ શકે જો $M > (m_1+m_2)$ હોય. કેટલાક તટસ્થ પરમાણુઓના દળ નીચેના કોષ્ટકમાં આપેલા છે:
(કોષ્ટક ઉપર મુજબ)
$1.$ સાચું વિધાન કયું છે:
$(A)$ ન્યુક્લિયસ ${ }_3^6 Li$ આલ્ફા કણનું ઉત્સર્જન કરી શકે છે.
$(B)$ ન્યુક્લિયસ ${ }_{84}^{210} Po$ પ્રોટોનનું ઉત્સર્જન કરી શકે છે.
$(C)$ ડ્યુટેરોન $({ }_1^2 H)$ અને આલ્ફા કણ $({ }_2^4 He)$ સંપૂર્ણ સંલયન પ્રક્રિયા અનુભવી શકે છે.
$(D)$ ન્યુક્લિયસ ${ }_{30}^{70} Zn$ અને ${ }_{34}^{82} Se$ સંપૂર્ણ સંલયન પ્રક્રિયા અનુભવી શકે છે.
$2.$ જ્યારે ${ }_{84}^{210} Po$ ન્યુક્લિયસ સ્થિર અવસ્થામાં આલ્ફા ક્ષય અનુભવે છે, ત્યારે આલ્ફા કણની ગતિ ઉર્જા ($keV$ માં) કેટલી હશે:
$(A)$ $5319$ $(B)$ $5422$ $(C)$ $5707$ $(D)$ $5818$

$_{92}U^{235}$ ના એક ન્યુક્લિયસના વિખંડનથી $200 \, MeV$ ઊર્જા મુક્ત થાય છે. $5 \, W$ જેટલા અચળ પાવરે રિઍક્ટરને કાર્યરત રાખવા માટે $_{92}U^{235}$ ના વિખંડનનો દર શોધો.

${}^{235}U$ ના દરેક ન્યુક્લિયર વિખંડનથી $200 \text{ MeV}$ ઉર્જા મુક્ત થાય છે. જો રિએક્ટર $1 \text{ MW}$ પાવર ઉત્પન્ન કરતું હોય,તો રિએક્ટરમાં વિખંડનનો દર કેટલો હશે?

ન્યુક્લિયર રિએક્ટરની કામગીરીને ક્રિટિકલ (critical) ત્યારે કહેવામાં આવે છે જ્યારે ન્યુટ્રોન મલ્ટિપ્લિકેશન ફેક્ટર $K$ નું મૂલ્ય કેટલું હોય?