जेव्हा अणुभट्टीमध्ये कंट्रोल रॉड्स घालण्यात येतात तेव्हा के [K] हा मल्टीप्लिकेशन .......... फॅक्टर होतो.
EN
When control rods are inserted into a nuclear reactor, the neutron multiplication factor [k] becomes:
योग्य उत्तर: पर्याय (3) 1
सविस्तर विश्लेषण:
•
न्यूट्रॉन मल्टिप्लिकेशन फॅक्टर (Neutron Multiplication Factor - $k$):
•
अणुभट्टीतील एका पिढीतील न्यूट्रॉनची संख्या आणि मागील पिढीतील न्यूट्रॉनची संख्या यांच्या गुणोत्तराला 'मल्टिप्लिकेशन फॅक्टर' ($k$) म्हणतात:
$$k = \frac{\text{एका पिढीतील न्यूट्रॉन्स}}{\text{मागील पिढीतील न्यूट्रॉन्स}}$$
•
कंट्रोल रॉड्स (नियंत्रक सळ्या) चे कार्य:
•
कंट्रोल रॉड्स या कॅडमियम (Cadmium) किंवा बोरॉन (Boron) यांसारख्या उच्च न्यूट्रॉन शोषण क्षमता असणाऱ्या पदार्थांपासून बनवल्या जातात.
•
जेव्हा अणुभट्टी सुरू झाल्यानंतर इच्छित ऊर्जा पातळी गाठली जाते, तेव्हा साखळी प्रक्रिया स्थिर ठेवण्यासाठी कंट्रोल रॉड्स अशा प्रकारे सरकवून आत ठेवल्या जातात की $k$ चे मूल्य तंतोतंत $k = 1$ (Critical State) राखले जाते.
•
$k = 1$ असताना अणुभट्टी नियंत्रित व स्थिर वेगाने चालू राहते. ($k < 1$ झाल्यास साखळी प्रक्रिया मंदावून बंद होते, तर $k > 1$ झाल्यास प्रक्रिया स्फोटक वेगाने वाढते).
•
म्हणून अणुभट्टीत नियंत्रित संतुलन साधण्यासाठी कंट्रोल रॉड्सच्या साहाय्याने $k = 1$ केला जातो.
MPSC परीक्षा टीप
परीक्षेसाठी महत्त्वपूर्ण संकल्पना व शॉर्टकट
•
$k < 1$: Subcritical (अणुभट्टी बंद होण्याकडे)
•
$k = 1$: Critical (स्थिर व नियंत्रित वीजनिर्मिती)
•
$k > 1$: Supercritical (ऊर्जा उत्पादन वेगाने वाढते)
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
Correct Answer: Option (3) 1
Detailed Analysis:
•
Neutron Multiplication Factor ($k$):
•
Defined as the ratio of the number of neutrons produced by fission in one generation to the number of neutrons absorbed in the preceding generation:
$$k = \frac{\text{Neutrons in generation } n}{\text{Neutrons in generation } n-1}$$
•
Role of Control Rods:
•
Control rods are fabricated from strong neutron-absorbing materials such as Boron, Cadmium, or Hafnium.
•
During steady power operation, control rods are positioned precisely within the core to absorb surplus neutrons so that the effective multiplication factor is maintained at $k = 1$ (Critical State).
•
At $k = 1$, the nuclear chain reaction is self-sustaining and perfectly controlled at a constant power output.
•
(Note: Deep insertion for shutdown causes $k < 1$ (subcritical), while operational positioning regulates $k = 1$).
MPSC EXAM TIP
High-Yield Exam Strategy Tip
•
$k < 1$: Sub-critical state (reaction dies down/shutdown).
•
$k = 1$: Critical state (steady, safe power production).
•
$k > 1$: Super-critical state (divergent reaction, power increases).