गैबॉन, पश्चिम अफ्रीका के प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर

गैबॉन, पश्चिम अफ्रीका के प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर

मई 1 9 72 में फ्रांस में यूरेनियम संवर्द्धन संयंत्र में, पश्चिमी अफ्रीका के गैबॉन में एक खदान से अयस्क की जांच करने वाले वैज्ञानिकों ने पाया कि प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर पृथ्वी के प्रायोगिक अतीत में उस क्षेत्र में स्वचालित रूप से प्रकट हुआ था, जिससे लगभग 100 किलोवाट ऊर्जा लगातार निरंतर निकलती थी लगभग 1.7 अरब साल पहले कुछ सौ हजार साल के लिए।

यह समझने के लिए कि प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर कैसे आया, यह परमाणु प्रतिक्रियाओं के इतिहास और विज्ञान को समझने में मदद करता है।

संक्षेप में परमाणु प्रतिक्रियाएं

अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा आयोग (आईएईए) के अनुसार, 30 से अधिक देशों में 400 से अधिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र संचालित हैं; और 2011 में फुकुशिमा दइची में त्रासदी की हालिया आपदाजनक सुरक्षा विफलताओं के बावजूद, लगभग 70 नए परमाणु ऊर्जा संयंत्र वर्तमान में निर्माणाधीन हैं। तो हम ऐसी संभावित खतरनाक सुविधाओं का निर्माण क्यों करते रहते हैं? शक्ति है कि, चेरनोबिल और फुकुशिमा जैसी आपदाओं के बावजूद, मेगावाट के लिए मेगावाट वास्तव में, समग्र रूप से, आमतौर पर कोयले या गैस के माध्यम से उत्पन्न बिजली की तुलना में सुरक्षित और "हिरण" माना जाता है।

इस प्रकार की परमाणु शक्ति तब बनाई जाती है जब एक आइसोटोप, अक्सर यूरेनियम 235 (यू -235), न्यूट्रॉन के साथ बमबारी होती है। टक्कर आम तौर पर आइसोटोप को दो टुकड़ों में तोड़ देती है, जिसमें परमाणु विखंडन नामक प्रक्रिया में प्रत्येक आधा न्यूट्रॉन और मूल परमाणु के प्रोटॉन होते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान, द्रव्यमान की एक छोटी मात्रा गुम हो जाती है, जो एक छोटे से पदार्थ का परिणाम अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है।

एक ठेठ रिएक्टर में, यू -235 का एक बहुत सारे इकट्ठा किया जाता है और फिर न्यूट्रॉन के साथ बमबारी होती है; यू -235 और न्यूट्रॉन के बीच प्रत्येक टकराव में, दो और ऊर्जा की रिहाई के साथ न्यूट्रॉन का उत्पादन होता है। जब तक पर्याप्त यू -235 आइसोटोप हैं, तब तक उन अतिरिक्त न्यूट्रॉन अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं पैदा करेंगे। प्रतिक्रियाएं एक प्रक्रिया में तेजी से बढ़ती हैं जिसे एक श्रृंखला प्रतिक्रिया कहा जाता है जो और भी ऊर्जा उत्पन्न करता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र इन नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा का उपयोग करते हैं और इसे बिजली में परिवर्तित करते हैं जो इस मैकबुक एयर जैसी चीजों को शक्ति देता है जिस पर मैं लिख रहा हूं।

यूरेनियम -235

यूरेनियम 238.03 के परमाणु भार के साथ सबसे भारी तत्वों में से एक है। इस लेख के लिए प्रासंगिक, इसके केवल तीन आइसोटोप प्राकृतिक रूप से पृथ्वी की परत में पाए जाते हैं; यू -238, जो सभी यूरेनियम का 99.3% बनाता है, यू -235, जिसमें शेष शेष 7% और यू -234 शामिल हैं, जो केवल एक infinitesimal राशि में मौजूद है। यू -238 केवल हल्के प्रतिक्रियाशील है और अच्छी फिशन करने योग्य सामग्री नहीं बनाता है। यू -235, हालांकि, विभाजन और बहुत सारी ऊर्जा का उत्पादन करने में उत्कृष्ट है।

जब यह जमीन से निकलता है, तो यूरेनियम अयस्क अपने सापेक्ष अनुपात में तीन आइसोटोप शामिल होता है। विच्छेदन योग्य होने के लिए, अयस्क में यू -235 का प्रतिशत पूरे 7% से बढ़ाकर 5% कर दिया जाना चाहिए। इस प्रक्रिया को यूरेनियम संवर्द्धन के रूप में जाना जाता है। ठेठ संवर्द्धन परिदृश्य में, यूरेनियम को गैस, यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड (यूएफ -6) में परिवर्तित किया जाता है, और गैस वजन से अलग होती है (याद रखें, यू -234 और यू -235 यू -238 से हल्का है)। अलगाव पर्याप्त भारी यूरेनियम को हटाने की अनुमति देता है, और शेष पदार्थ अंततः विखंडन के लिए यू -235 की उपयुक्त एकाग्रता रखता है।

गैबॉन परमाणु रिएक्टर

आप पूछ सकते हैं: "यदि यूरेनियम अयस्क एक जटिल, मानव निर्मित संवर्द्धन प्रक्रिया के बिना परमाणु प्रतिक्रियाओं के लिए अनुपयुक्त है, तो लगभग दो अरब साल पहले प्राकृतिक कैसे शुरू हुआ?" अच्छा सवाल है, और जवाब "एलियंस" नहीं है।

यू -235 में यू -238 की तुलना में काफी कम आधा जीवन है, इसलिए बहुत दूर के अतीत में, यह कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में होना चाहिए था, और आज की तुलना में अधिक सांद्रता में होना चाहिए। वैज्ञानिक पॉल के। कुरोदा ने 1 9 56 में प्रस्तावित किया कि सही परिस्थितियों में यह यू -235 समृद्ध अयस्क, परमाणु विखंडन और श्रृंखला प्रतिक्रियाओं का समर्थन करेगा, जो प्राकृतिक परमाणु रिएक्टरों का निर्माण करेगा।

गैबॉन रिएक्टर ने कैसे काम किया है, इसके बारे में दो सिद्धांत हैं, हालांकि दोनों विच्छेदन योग्य सामग्री समाप्त होने तक हजारों वर्षों की अवधि में चेन रिएक्शन, समाप्ति, शीतलन, दोहराने का एक चक्र मानते हैं।

एक सिद्धांत का प्रस्ताव है कि यूरेनियम भूजल से ढका हुआ था, जिसने न्यूट्रॉन को नियंत्रित किया और एक पर्यावरण प्रदान किया जो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया का समर्थन करता था। उत्पन्न ऊर्जा ने अंततः भूजल को उबलने के लिए गरम किया, और यह उबला हुआ। भूजल के साथ, प्रतिक्रिया बंद कर दिया। आखिरकार, पानी यूरेनियम गुफा में वापस घूम गया, और प्रक्रिया तब तक दोहराई गई जब तक सांद्रता और प्रतिक्रियाओं का समर्थन करने के लिए बहुत कम थी।

दूसरा सिद्धांत, जिसे अच्छी तरह से स्वीकार नहीं किया गया है, ने प्रस्तावित किया कि जलने वाले रिएक्टर ने कुछ दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को जारी किया है, जैसे समरियम, गैडोलिनियम और डिस्पप्रोसियम, जो न्यूट्रॉन को अवशोषित करते हैं और चेन प्रतिक्रिया को रोकते हैं, एक समय के लिए, या कुछ स्थानों में, केवल यह फिर से पास पॉप अप।

पहले सिद्धांत का विवरण रिपोर्ट किया गया था अंतरिक्ष दैनिक 2004 में:

यह समानता (एक गीज़र के लिए) से पता चलता है कि चेन रिएक्शन की शुरुआत के आधा घंटे बाद, असंबद्ध पानी भाप में परिवर्तित हो गया था, थर्मल न्यूट्रॉन प्रवाह में कमी आई और रिएक्टर को उप-आलोचनात्मक बना दिया गया।

विच्छेदन Xe (xenon) को बनाए रखने के लिए रिएक्टर को ठंडा होने में कम से कम ढाई घंटे लग गए।फिर पानी रिएक्टर जोन में लौट आया, न्यूट्रॉन मॉडरेशन प्रदान करता है और एक बार फिर एक आत्मनिर्भर श्रृंखला स्थापित करता है।

ओक्लो जीवाश्म फिशन रिएक्टर का सबूत

तो हम कैसे जानते हैं कि यह कभी भी हुआ? कई कारण।

सबसे पहले, प्रारंभिक, 1 9 72 में फ्रेंच जांच में, यह पाया गया कि साइट से यू -235 की एकाग्रता आमतौर पर प्रकृति में देखी गई तुलना में बहुत कम थी; वास्तव में, ओके नमूनों से सांद्रता परमाणु ईंधन में पाए गए लोगों के समान थे।

दूसरा, फ्रांसीसी ने साइट से अन्य आइसोटोप में विसंगतियों की खोज की, जिसमें नियोडियम और रथिनियम भी शामिल हैं, जिनमें से दोनों यू -235 विखंडन के अनुरूप हैं।

तीसरा, 2004 के एक अध्ययन में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के भौतिकविदों ने साइट की जांच की, परमाणु विखंडन के माध्यम से उत्पादित जिक्रोनियम, सेरियम और स्ट्रोंटियम की उच्च मात्रा की खोज की गई।

चौथा, अमेरिकी विद्वानों ने यह भी पहचाना कि ओकेलो जमा में विखंडित उत्पादित क्सीनन और क्रिप्टन की सबसे बड़ी सांद्रता शामिल है।

ओको रिएक्टर से सबक

ओको से एक आश्चर्यजनक खोज यह है कि, हमारे विखंडन रिएक्टरों के विपरीत जो जहरीले अपशिष्ट का उत्पादन करते हैं, जो कोई भी स्टोर करना चाहता है (युक माउंटेन सोचो), मां प्रकृति ने सुरक्षित रूप से उसका निपटारा किया। वॉश यू शोधकर्ताओं के मुताबिक, प्राकृतिक रिएक्टर ने रासायनिक यौगिक में अपने विषाक्त अपशिष्ट (ज़ी और क्र -85) को सुरक्षित रूप से फंस लिया, एल्यूमिनोफॉस्फेट:

यह सोचना बेहद आकर्षक है कि प्राकृतिक परमाणु प्रतिक्रिया गंभीर परिस्थितियों तक पहुंच सकती है, और यह भी अपने स्वयं के अपशिष्ट को संग्रहित करने में सक्षम है।

एक अंतिम नोट पर, यह जानकर आश्वस्त है कि स्वाभाविक रूप से होने वाला यू -235 आज आधुनिक आधुनिक परमाणु रिएक्टर को शुरू करने या बनाए रखने के लिए आवश्यक सांद्रता में मौजूद नहीं है। तो, हालांकि किसी दिन हमें किसी अन्य चेरनोबिल के माध्यम से रहना पड़ सकता है, कम से कम हम जानते होंगे कि हम केवल खुद को दोषी मानते हैं। üòâ

बोनस तथ्य:

  • तीन मील द्वीप, मिडलटाउन, पेंसिल्वेनिया के पास परमाणु ऊर्जा संयंत्र दुर्घटना, अमेरिकी इतिहास में सबसे गंभीर बिजली संयंत्र दुर्घटना है। इससे पौधों या आसपास के समुदाय को कोई मौत नहीं हुई और कोई चोट नहीं हुई। इसे अभी भी आईएनईएस पर एक स्तर 5 रेट किया गया था, भले ही इसे वास्तव में केवल स्तर 2 रेट किया जाना चाहिए था।
  • यदि आप 1 9 7 9 में हुई दुर्घटना के दौरान थ्री माइल आइलैंड में संयंत्र में कैंप आउट हुए थे, तो आपको दुर्घटना की अवधि के दौरान केवल अतिरिक्त 80 मिलियन एक्सपोजर प्राप्त हुआ है। संदर्भ के लिए, यदि आपके पास कभी भी रीढ़ की हड्डी एक्स-रेड नहीं है, तो आपको एक्स-रे के कुछ सेकंड के दौरान लगभग दोगुना प्राप्त हुआ है। यदि आप दुर्घटना के दौरान रिएक्टर से करीब दस मील दूर थे, तो आपको लगभग 8 मिलियन या लगभग 800 केले खाने के समकक्ष आयनकारी विकिरण के बारे में पता चला है, जो स्वाभाविक रूप से रेडियोधर्मी हैं। कोई ज्ञात मौत / कैंसर / आदि नहीं हैं। जिसके परिणामस्वरूप तीन मील द्वीप दुर्घटना हुई।
  • तीन मील द्वीप पर सार्वजनिक प्रतिक्रिया वास्तविक घटना की आवश्यकता से बहुत अधिक हो गई। यह काफी हद तक प्रेस में गलत जानकारी के कारण था; आम जनता के बीच आयनकारी विकिरण की गलतफहमी; और तथ्य यह है कि, ऐसा होने से 12 दिन पहले नहीं, फिल्म चीन सिंड्रोम जारी किया गया। फिल्म का साजिश यह था कि असुरक्षित परमाणु रिएक्टर कितने असुरक्षित थे और फिल्म में बस सभी के बारे में थे, लेकिन मुख्य पात्रों में से एक इसे कवर करने की कोशिश कर रहा था। चीन सिंड्रोम फिल्म शीर्षक की अवधारणा इस आधार पर आती है कि यदि एक अमेरिकी परमाणु रिएक्टर कोर पिघल जाए, तो यह पृथ्वी के केंद्र से चीन तक पिघल जाएगा। इस तथ्य के आसपास हो रहा है कि यह वास्तव में हिंद महासागर है जो अमेरिका से पृथ्वी के विपरीत तरफ है, चीन नहीं, और पृथ्वी के माध्यम से स्पष्ट समस्याओं के साथ, यह बेहतर नहीं हो सकता थ्री माइल आइलैंड की घटना के कारण प्रेस के माध्यम से अब तक के मुफ़्त विज्ञापन के दौरान फिल्म। फिल्म को कई अकादमी पुरस्कारों के लिए नामांकित किया गया था, जिसमें जेन फोंडा द्वारा सर्वश्रेष्ठ अभिनेत्री भी शामिल थीं।
  • आश्चर्यजनक रूप से, अगर हम वास्तव में पूरी तरह से नष्ट होने के मामले में 1 किलो पदार्थ के साथ पदार्थ को पूरी तरह से परिवर्तित करने में सक्षम थे, तो उस छोटी मात्रा में उत्पादित ऊर्जा लगभग 42.9 5 मेगा टन टीएनटी है। तो लगभग 200 पाउंड वजन वाले एक वयस्क पुरुष को पूरी तरह से खत्म होने पर अपने मामले में 4000 मेगाटन टीएनटी क्षमता के आसपास कहीं भी है।
  • यह सबसे बड़ा विस्फोटित परमाणु बम, तज़र बमबा द्वारा उत्पादित की तुलना में लगभग 80 गुना अधिक ऊर्जा है, जिसने हिरोशिमा और नागासाकी पर बम के संयुक्त विस्फोटों के मुकाबले लगभग 1,400 गुना अधिक शक्तिशाली विस्फोट किया।
  • आगे बताए जाने के लिए, टीओटी के 1 मेगटन, जब किलोवाट घंटों में परिवर्तित हो जाते हैं, तो लगभग 100,000 वर्षों तक औसत अमेरिकी घर को बिजली देने के लिए पर्याप्त बिजली मिलती है। पूरे संयुक्त राज्य अमेरिका को 3 दिनों से कम समय तक बिजली देने के लिए भी पर्याप्त है। तो कुछ मामलों का 1 किलो पूरी तरह खत्म हो जाएगा, पूरे संयुक्त राज्य अमेरिका को लगभग चार महीने तक बिजली देने में सक्षम होगा। तब एक औसत वयस्क पुरुष, जब पूरी तरह से नष्ट हो जाता है, तो अमेरिका को लगभग 30 वर्षों तक बिजली देने के लिए पर्याप्त ऊर्जा पैदा होगी। ऊर्जा संकट हल हो गया।

  • एक पूरी तरह से परेशान पैमाने पर, एक ठेठ सुपरनोवा विस्फोट लगभग 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000 मेगाटन टीएनटी छोड़ देगा। * कोने में cowers *

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