अणुभट्टीमध्ये (Nuclear Reactor) वापरल्या जाणाऱ्या 'मंदक' (Moderator) चे मुख्य कार्य काय असते?
EN
What is the primary function of a 'Moderator' in a nuclear reactor?
योग्य उत्तर पर्याय (२) अतिवेगवान न्यूट्रॉन्सचा वेग कमी करून त्यांना थर्मल न्यूट्रॉन्समध्ये रूपांतरित करणे हे आहे.
विश्लेषण:
•
जेव्हा युरेनियम-२३५ चे विखंडन होते, तेव्हा प्रचंड ऊर्जा आणि सरासरी २ ते ३ अतिशय वेगवान न्यूट्रॉन्स (Fast neutrons - ऊर्जा सुमारे २ MeV) बाहेर पडतात.
•
अतिवेगवान न्यूट्रॉन्स इतर युरेनियम-२३५ च्या केंद्रकांवर आदळल्यास विखंडन न होता ते निसटून जातात. विखंडन घडवून आणण्यासाठी न्यूट्रॉन्सचा वेग सुमारे ०.०२५ eV इतका मंद (थर्मल / Slow) असणे आवश्यक असते.
•
मंदक (Moderator) हे वेगवान न्यूट्रॉन्सशी लवचिक टक्करी (Elastic collisions) घडवून आणून त्यांची गती कमी करते, परंतु त्यांना शोषून घेत नाही!
•
प्रमुख मंदके: जड पाणी (Heavy water - $D_2O$), शुद्ध ग्रॅफाइट (Graphite) आणि सामान्य हलके पाणी ($H_2O$).
इतर पर्यायांचे विश्लेषण:
•
पर्याय ३: न्यूट्रॉन्स शोषून घेण्याचे काम 'नियंत्रक दांड' (Control rods - कॅडमियम/बोरॉन) करतात.
•
पर्याय ४: उष्णता वाहून नेण्याचे काम 'शीतलक' (Coolant) करते.
MPSC परीक्षा टीप
परीक्षेसाठी महत्त्वपूर्ण संकल्पना व शॉर्टकट
मंदक (Moderator) = वेग कमी करणे ($D_2O$, ग्रॅफाइट). नियंत्रक दांड (Control Rods) = न्यूट्रॉन शोषून घेणे (बोरॉन, कॅडमियम). शीतलक (Coolant) = उष्णता वाहून नेणे (पाणी, द्रवरूप सोडियम).
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
The correct answer is Option (2) To slow down fast fission neutrons and convert them into thermal (slow) neutrons.
Analysis:
•
Each uranium-235 fission event releases 2 to 3 fast neutrons with kinetic energies around 2 MeV (~14,000 km/s).
•
Fast neutrons have a very low probability (cross-section) of causing further fission in $^{235}U$; they must be slowed down to thermal energies (~0.025 eV) to sustain a controlled chain reaction.
•
Moderators contain light nuclei that undergo elastic collisions with fast neutrons, decelerating them without capturing them.
•
Common moderators: Heavy water ($D_2O$), nuclear-grade graphite, and ordinary light water ($H_2O$).
Distractor Analysis:
•
Option 3: Absorbing excess neutrons is the role of Control Rods (Cadmium/Boron).
•
Option 4: Carrying heat to steam turbines is the function of the Coolant.
MPSC EXAM TIP
High-Yield Exam Strategy Tip
Moderator = Slows down neutrons ($D_2O$, Graphite). Control Rods = Absorbs neutrons (Cadmium, Boron). Coolant = Removes heat (Water, liquid Sodium).