नाभिकीय भौतिकी ऑब्जेक्टिव प्रश्न एवं उत्तर व्याख्या सहित | Nuclear Physics GK Quiz (Set-2)

नाभिकीय भौतिकी (Nuclear Physics) से ऑब्जेक्टिव प्रश्न एवं उत्तर विस्तृत समाधान के साथ, जो प्रतियोगी परीक्षा जैसे बैंकिंग, SSC, रेलवे, UPSC, State PSC के लिए महत्वपूर्ण है।

नाभिकीय भौतिकी समान्य ज्ञान

21. निम्नलिखित में से कौन-सा यूरेनियम समस्थानिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र में बिजली उत्पादन में इस्तेमाल किया जाता है?

U-235

U-233

U-234

U-239

व्याख्या: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में विद्युत उत्पादन में यूरेनियम समस्थानिक U-235 का प्रयोग किया जाता है।

22. अगर चालू नाभिकीय रिएक्टर में “कंट्रोल छड़ों” का उपयोग नहीं किया जाए, तो क्या होगा?

रिएक्टर कार्य करना बंद कर देगा।

रिएक्टर यथावत कार्य करता रहेगा।

चेन प्रक्रिया सीमा से बाहर चली जाएगी।

रिएक्टर में कार्य धीमा हो जाएगा।

व्याख्या: यदि नाभिकीय रिएक्टरों में नियंत्रक छड़ों का उपयोग नहीं किया जाएगा, तो नाभिकीय प्रक्रिया जारी रहेगी तथा उससे उत्पन्न ऊर्जा की विपुल मात्रा विध्वंस का कारण बन सकती है। नाभिकीय रिएक्टरों में कैडमियम की छड़ों का नियंत्रक छड़ों के रूप में उपयोग किया जाता है।

23. सूर्य पर ऊर्जा का निर्माण होता है-

नाभकीय विखण्डन द्वारा

नाभकीय संलयन द्वारा

ऑक्सिजन अभिक्रियाओं द्वारा

अवकरण अभिक्रियाओं द्वारा

व्याख्या: सूर्य पर ऊर्जा का निर्माण उसके अन्दर होने वाले नाभिकीय संलयन अभिक्रिया से होता है। इस अभिक्रिया में दो नाभिक मिलकर एक नए नाभिक का निर्माण करते है जिसका द्रव्यमान दोनो नाभिकों के द्रव्यमान के योग से कम होता है और ये द्रव्यमान में कमी ऊर्जा में रूपांतरित हो जाती है।

24. निम्नलिखित में से किसमें ऋणात्मक आवेश होती है?

X - किरण

α - कण

β - कण

γ - कण

व्याख्या: अल्फ़ा किरण अल्फ़ा कणों से बनी होती है, जो धनावेशित हीलियम नाभिक होते हैं। बीटा कण ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन एवं गामा किरण अनावेशित होती है। गामा, विद्युत चुम्बकीय तरंगे होती है।

25. नाभिकीय रिएक्टर और परमाणु बम में यह अंतर है कि-

नाभिकीय रिएक्टर में कोई श्रृखला अभिक्रिया नही होती जबकि परमाणु बम्ब में होती है

नाभिकीय रिएक्टर में श्रृखला अभिक्रिया नियंत्रित होती है

नाभिकीय रिएक्टर में श्रृखला अभिकिया नियंत्रित नही होती है

परमाणु बम में कोई श्रंखला अभिक्रिया नही होती है जबकि नाभकीय रिएक्टर में होती है

व्याख्या: नाभिकीय विखंडन की खोज सर्वप्रथम जर्मन वैज्ञानिक ऑटोहॉन एवं स्ट्रासमैन द्वारा 1939 ई. में की गई। जब किसी अस्थाई भारी नाभिक पर उच्च उर्जा वाले न्यूट्रान की बमबारी की विभक्त हो जाता है। इस प्रक्रिया को 'नाभिकीय विखंडन' कह आजाता है। विखंडन में उत्पन्न न्युट्रानों क मन्दकों द्वारा अवशोषण किया जाता है, फलत: श्रृंखला अभिक्रिया नियंत्रित हो जाती है। नाभिकीय रिएक्टर में इसी सिद्धांत का पालन किया जाता है। नाभिकीय विखंडन का उपयोग परमाणु बम बनाने में भी किया जाता है।

26. नाभिकीय रिएक्टर के निर्माण में निम्नलिखित में से कौन सा एक अनिवार्य है

कोबाल्ट

निकेल

जर्कोनियम

टंग्स्टन

व्याख्या: जरकोनियम (Zirconium) एक रासायनिक तत्व है जो आवर्त सारणी के चतुर्थ अंतवर्ती समूह (transition group) का तत्व है। इस तत्व के पाँच स्थिर समस्थानिक पाये जाते हैं, जिनका परमाणु भार 90, 91, 92, 94, 96 है। कुछ अन्य रेडियधर्मी समस्थानिक जैसे परमाणु भार 89 भी कृत्रिम साधनों से निर्मित किए गए हैं।

27. अल्फ़ा कण के दो इकाई धन आवेश होते हैं इसका द्रव्यमान लगभग बराबर होता है

दो प्रोटानों के

हीलियम के एक परमाणु के

दो पोजिटॉनों और दो न्युटॉनों के द्रव्यमान के योग के

दो पोजिटॉनों के क्यूंकि प्रत्येक पोजिटॉन में केवल एक धन आवेश होता है

व्याख्या: अल्फा (α) कण मुख्यत हीलियम-नाभिक होते हैं। इनकी संरचना दो प्रोटानो व दो न्यूट्रानों के द्वारा होती हैं। रेडियो धर्मिता में ये कण नाभिक से उत्सर्जित होते हैं।

28. कोबाल्ट-60 आमतौर पर विकिरण चिकित्सा में प्रयुक्त होता है क्यूंकि यह उत्सर्जित करता है-

ऐल्फा किरणें

बीटा किरणें

गामा किरणें

एक्स-किरणें

29. नाभिकीय रिएक्टर में न्यूट्रॉन नियंत्रक के रूप में निम्नलिखित में से प्रयोग किया जाता है

भारी जल

ग्रेफाइट

कैडमियम या बोरोन

एलुमिनियम

व्याख्या: रिएक्टर में मॉडरेटर (संलयन प्रक्रिया में न्यूट्रॉनों की बौछार को कम करने के लिए) के रूप में हेवी वाटर और ग्रेफाइट का इस्तेमाल किया जता है। रिएक्शन की दर कम करने के कैडमियम और बोरॉन की कंट्रोल राड का इस्तेमाल किया जता है।

30. परमाणु पाइल का प्रयोग कहाँ होता है

एक्स किरणों के उत्पादन में

नाभिकीय विखण्डन के प्रचलन में

ताप नाभिकीय संलयन के प्रचालन में

परमाणु त्वरण में

31. नाभिकीय रिएक्टर में ऊर्जा उत्पन्न होती है

नियंत्रित संलयन संलयन द्वारा

अनियंत्रित संलयन द्वारा

नियंत्रित विखण्डन द्वारा

अनियंत्रित विखण्डन द्वारा

व्याख्या: न्यूक्लियर रिएक्टर एक विशेष प्रकार की भट्टी है जिसमें युरेनियम - 235 का नियंत्रित नाभिकीय विखंडन कराया जाता है और विखंडन से निर्मुक्त उर्जा पूर्ण नियंत्रण में रखी जाती है।

32. नाभिकीय संलयन को ताप नाभिकीय अभिक्रिया भी क्यों कहते हैं

संलयन नाभिकीय उर्जा को ताप में बदल देता है

संलयन के लिए अत्यधिक उच्च तापमान की स्थितियों की आवश्यकता होती है

संलयन में काफी ऊष्मा पैदा होती है

संलयन अभिक्रिया धुप में होती है

व्याख्या: नाभिकीय अभिक्रिया साधारण ताप व दाब पर सम्भव नहीं हैं क्योंकि जब संलयित होने वाले धन आवेशित नाभिक एक दूसरे के समीप आते हैं तो उनके बीच प्रबल वैद्युत प्रतिकर्षण बल कार्य करता है। इस प्रतिकर्षण बल के विरुद्ध संलयित होने के लिए नाभिकों की गतिज उर्जा बहुत अधिक होनी चाहिए जिसके लिए अति उच्चताप (10⁸K) तथा अति उच्च दाब की आवश्यकता होती है। इसी कारण इस अभिक्रिया को ताप नाभिकीय अभिक्रिया कहते हैं। इतना उच्चताप सूर्य पर सम्भव है या तो नाभिकीय विखंडन के दौरान उत्पन्न होता है।

33. परमाणु रिएक्टर क्या है?

परमाणु बम निर्माण स्थल

भारी पानी का तालाब

U-238 का उत्सर्जक

आणविक भट्ठी

व्याख्या: परमाणु भट्टी या नाभिकीय रिएक्टर के द्वारा उत्पादित नाभिकीय उर्जा का रचनात्मक कार्यों के प्रयोग में लाते हैं। इसमें नियंत्रित श्रृंखला अभिक्रिया के द्वारा उर्जा उत्पन्न की जाती है। सबसे पहला परमाणु रिएक्टर प्रोफेसर फर्मी के निर्देशन में शिकागो विश्वविद्यालय में बनाया गया था। रिएक्टर में यूरेनियम (U²³⁵) या प्लूटोनियम (Pu²⁹³) को इंधन के रूप में प्रयोग किया जाता है।

34. पृथ्वी की आयु का निर्धारण निम्न में से किस विधि द्वारा किया जाता है

कार्बन डेटिंग विधि

जैव तकनीक विधि

जैव घड़ी विधि

युरेनियम

व्याख्या: पृथ्वी की आयु के मापन की सर्वोत्तम विधि युरेनियम विधि है। कार्बन डेटिंग से पौधों की उम्र का पता लगाया जाता है। जैव तकनीक के द्वारा वनस्पति एवं जैविक तत्वों के उन्नतीकरण के लिए प्रयोग की जाने वाली तकनीक है।

35. निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए -
कथन (A) : अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने रायल सोसाईटी के समक्ष कहा था कि मनुष्य को नाभिकीय शक्ति कभी उपलब्ध नहीं होगी।
कारण (R) : उसे यह विश्वास था की आइन्स्टाइन का नियम फेल हो जाएगा और मात्रा ऊर्जा में परिवर्तित नहीं होगी।
नीचे दी गई कोड योजना में से अपने स्तर का चयन कीजिए -

दोनों A एवं R सत्य है और R सही कारण है

दोनों A एवं R सत्य है, किन्तु R सही कारण नहीं है।

A सत्य है , किन्तु R असत्य है

A असत्य है, किन्तु R सत्य है।

व्याख्या: रेडियोएक्टिव पदार्थ के परमाणु का विखंडन सर्वप्रथम अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने किया था। परमाणु का विखंडन करने के बाद रदरफोर्ड ने रॉयल सोसाइटी के समक्ष भाषण देते हुए कहा था कि मनुष्य को नाभिकीय उर्जा कभी बी प्राप्त नहीं होगी क्योकि रदरफोर्ड को यह विशवास था कि आइंस्टीन द्वारा प्रस्तुत किया गया द्रव्य को उर्जा में परिवर्तित किए जाने का समीकरण (E=MC²) फेल हो जाएगा और पदार्थ की मात्रा को उर्जा में परिवर्तित नहीं किया जा सकेगा। रदरफोर्ड द्वारा की गई यह भविष्यवाणी बाद में गलत साबित हो गई तथा परमाणुओं के विखंडन से उर्जा की प्राप्ति का सपना साकार हो गया।

36. कलपक्कम के फास्ट ब्रीडर टेस्ट रिएक्टर में निम्न में से कौन सा शीतलक के रूप में प्रयोग में लाया जाता है-

कार्बन डाइऑकसाइड

भारी जल

समुद्री जल

गलित सोडियम

व्याख्या: कलपक्कम में वर्ष 1985 से फ़ास्ट ब्रीडर रिएक्टर का परिचालन किया जा रहा है। इस रिएक्टर में प्लूटोनियम और यूरेनियम मिश्रित कार्बाइड ईंधन का प्रयोग तथा द्रवित या गलित सोडियम का प्रयोग शीतलक के रूप में किया जाता है।

कलपक्कम के फास्ट ब्रीडर टेस्ट रिएक्टर में कूलेंट अथवा शीतलक के रूप में गलित सोडियम का प्रयोग किया जाता है, जबकि भारी पानी माडरेटर अथवा मंदक के रूप में प्रयोग किया जाता है।

तरल धातु शीतलन प्रणाली का उपयोग करने वाले तेज़ प्रजनकों के लिए, सोडियम चयनित शीतलक है क्योंकि यह कॉम्पैक्ट रिएक्टर कोर से गर्मी को प्रभावी ढंग से हटा सकता है और काफी व्यापक तापमान सीमा पर तरल अवस्था में रहता है।

37. नाभिकीय रिएक्टर में भारी जल का प्रयोग किस रूप में किया जाता है

मंदक

शीतलक

परिरक्षक

नियंत्रक

व्याख्या: भारी जल का मुख्य उपयोग नाभिकीय संयन्त्रों में होने वाली नाभिकीय विघटन क्रियाओं के दौरान उत्पन्न न्यूट्रॉन को अवशोषित करने के लिये मंदक के रूप में होता है। जिससे की नाभिकीय ऊर्जा का नियन्त्रित उत्पादन और शान्तिपूर्ण उपयोग किया जा सके।

38. द्रव्यमान ऊर्जा सम्बन्ध किसका निष्कर्ष है

क्वांटम सिधांत

सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत

उर्जा का क्षेत्र सिद्धांत

सापेक्षता का विशिष्ट सिद्धांत

व्याख्या: आइंस्टीन द्वारा प्रतिपादित द्रव्यमान-ऊर्जा का सम्बन्ध (E = mc²) सापेक्षता का सामान्य सिद्धान्त है।

39. जब जर्मेनियम जाली में आर्सेनिक परमाणु डाले जाते हैं तो वह क्या बन जाता है

बाह्य सेमीकंडकटर

विद्युतरोधक

सुपर कन्डक्टर

अंतर सेमी कन्डक्टर

40. परमाणु बम के विस्फोट में भारी मात्रा में ऊर्जा किसके कारण निकलती है

द्रव्य का उर्जा में परिवर्तन

रासायनिक उर्जा का ताप उर्जा में परिवर्तन

यांत्रिक उर्जा का नाभिकीय उर्जा में परिवर्तन

न्यूटॉन का प्रोटोन में परिवर्तन

व्याख्या: परमाणु बम के विस्फोट में भारी मात्रा में ऊर्जा द्रव्य का ऊर्जा में परिवर्तन के कारण निकलती है।

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