परमाणु परिवर्तन क्या है?

एक परमाणु परिवर्तन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कुछ समस्थानिकों के नाभिक अनायास बदल जाते हैं या दो या अधिक भिन्न समस्थानिकों पर स्विच करने के लिए मजबूर हो जाते हैं.

परमाणु परिवर्तन के तीन मुख्य प्रकार प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय, परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन हैं.

परमाणु के अलावा, पदार्थ के अन्य दो परिवर्तन भौतिक और रासायनिक हैं। पहला इसकी रासायनिक संरचना में कोई परिवर्तन नहीं करता है। यदि आप एल्यूमीनियम पन्नी का एक टुकड़ा काटते हैं, तो यह अभी भी एल्यूमीनियम पन्नी है.

जब कोई रासायनिक परिवर्तन होता है, तो इसमें शामिल पदार्थों की रासायनिक संरचना भी बदल जाती है। उदाहरण के लिए, कोयला जलाना ऑक्सीजन के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) बनाता है।.

परमाणु परिवर्तन और इसके मुख्य प्रकार

प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय

जब एक रेडियो आइसोटोप अल्फा या बीटा कणों का उत्सर्जन करता है, तो एक तत्व का रूपांतरण होता है, अर्थात एक तत्व से दूसरे में परिवर्तन.

इस प्रकार, परिणामस्वरूप आइसोटोप में मूल आइसोटोप की तुलना में प्रोटॉन की एक अलग संख्या होती है। तब एक परमाणु परिवर्तन होता है। मूल पदार्थ (आइसोटोप) नष्ट हो गया है, एक नया पदार्थ (आइसोटोप) बना रहा है.

इस अर्थ में, प्राकृतिक रेडियोधर्मी आइसोटोप पृथ्वी के निर्माण के बाद से मौजूद हैं और वायुमंडल में परमाणुओं के साथ कॉस्मिक किरणों की परमाणु प्रतिक्रियाओं द्वारा लगातार उत्पादित होते हैं। ये परमाणु प्रतिक्रियाएँ ब्रह्मांड के तत्वों को जन्म देती हैं.

इस प्रकार की प्रतिक्रियाएं स्थिर और रेडियोधर्मी समस्थानिक पैदा करती हैं, जिनमें से कई में कई अरब वर्षों का आधा जीवन होता है.

अब, इन रेडियोधर्मी समस्थानिकों को पृथ्वी की प्राकृतिक स्थितियों की विशेषता के तहत नहीं बनाया जा सकता है.  

रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप, इसकी मात्रा और रेडियोधर्मिता धीरे-धीरे कम हो रही है। हालांकि, इन लंबे आधे जीवन के कारण, इसकी रेडियोधर्मिता अब तक महत्वपूर्ण रही है.

विखंडन द्वारा परमाणु परिवर्तन

एक परमाणु के केंद्रीय नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं। विखंडन में, इस नाभिक को विभाजित किया जाता है, या तो रेडियोधर्मी क्षय द्वारा या क्योंकि यह न्यूट्रिनो से ज्ञात अन्य उप-परमाणु कणों द्वारा बमबारी करता है।.

परिणामी टुकड़ों में मूल कोर की तुलना में कम द्रव्यमान होता है। यह खोया हुआ द्रव्यमान परमाणु ऊर्जा बन जाता है. 

इस तरह, ऊर्जा को छोड़ने के लिए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में नियंत्रित प्रतिक्रियाएं की जाती हैं। नियंत्रित विखंडन तब होता है जब एक बहुत हल्का न्यूट्रिनो एक परमाणु के नाभिक पर बम लगाता है.

यह टूटता है, समान आकार के दो छोटे कोर बनाते हैं। विनाश एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा जारी करता है - प्रक्रिया शुरू करने वाले न्यूट्रॉन के 200 गुना तक.

अपने आप में, इस तरह के परमाणु परिवर्तन में ऊर्जा के स्रोत के रूप में काफी संभावनाएं हैं। हालांकि, यह कई चिंताओं का स्रोत है, विशेष रूप से सुरक्षा और पर्यावरण से संबंधित हैं.

संलयन द्वारा परमाणु परिवर्तन

फ्यूजन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा सूर्य और अन्य तारे प्रकाश और गर्मी उत्पन्न करते हैं। इस परमाणु प्रक्रिया में, प्रकाश परमाणुओं के टूटने से ऊर्जा उत्पन्न होती है। यह विखंडन के विपरीत प्रतिक्रिया है, जहां भारी आइसोटोप विभाजित होते हैं.

पृथ्वी पर, परमाणु संलयन हाइड्रोजन के दो समस्थानिक: ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को मिलाकर प्राप्त करना आसान है.

हाइड्रोजन, एक एकल प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन द्वारा गठित, सभी तत्वों में सबसे हल्का है। ड्यूटेरियम, जिसे अक्सर "भारी पानी" कहा जाता है, इसके मूल में एक अतिरिक्त न्यूट्रॉन है.

अपने हिस्से के लिए, ट्रिटियम में दो अतिरिक्त न्यूट्रॉन होते हैं और इसलिए, हाइड्रोजन की तुलना में तीन गुना भारी है.

सौभाग्य से, समुद्री जल में ड्यूटेरियम पाया जाता है। इसका मतलब है कि ग्रह पर पानी होने पर संलयन के लिए ईंधन होगा.

संदर्भ

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