Q. With reference to the Fast Breeder Reactors (FBR), which of the following statements is/are correct?
Select the correct answer using the codes given below:
Q. फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (Fast Breeder Reactor-FBR) के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों में से कौन सा/से सही है/हैं?
निम्नलिखित कूट का प्रयोग कर सही उत्तर का चयन कीजिए:
Q. With reference to the Fast Breeder Reactors (FBR), which of the following statements is/are correct?
Select the correct answer using the codes given below:
Q. फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (Fast Breeder Reactor-FBR) के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों में से कौन सा/से सही है/हैं?
निम्नलिखित कूट का प्रयोग कर सही उत्तर का चयन कीजिए:
The correct option is A
2 and 3 only
केवल 2 और 3
Explanation:
Nuclear reactors generate energy through nuclear fission. It is the process by which an atomic nucleus splits into two or more smaller nuclei. During fission, a small amount of mass is converted into energy. To use this energy, a controlled fission chain reaction is required.
In the reactor, when a uranium nucleus splits, it produces two or more neutrons. These neutrons can then be absorbed by other nuclei, causing them to undergo fission as well. More neutrons are released in turn and continuous fission is achieved.
Neutrons produced by fission have high energies and move extremely quickly. These so-called fast neutrons do not cause fission as efficiently as slower-moving ones, so they are slowed down in most reactors by the process of moderation.
Statement 1 is incorrect:In normal nuclear reactors, a liquid or gas moderator, commonly water or helium, cools the neutrons to optimum energies for causing fission. In contrast, a fast reactor uses a coolant that is not an efficient moderator, such as liquid Sodium, so its neutrons remain high-energy and cause an uncontrollable increase in neutrons generated.
Statement 2 is correct: Nuclear fission by a fast neutron causes an increase in neutrons generated. Furthermore, the sodium used as coolant absorbs fewer neutrons compared to light water. Hence, more neutrons remain within the reactor. This increased number of neutrons causes a higher proportion of Uranium 238 converting into plutonium 239. This plutonium isotope can be reprocessed and used as more reactor fuel. Therefore, we say that Fast Breeder Reactor is a nuclear reactor that generates more nuclear fuels than it consumes.
Statement 3 is correct: India is building its Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) in Kalpakkam. Currently, it is in the final stage of commissioning.
व्याख्या: परमाणु रिएक्टर विखंडन के माध्यम से ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक परमाणु नाभिक दो या अधिक छोटे नाभिकों में विभाजित होता है। विखंडन के दौरान, द्रव्यमान की कुछ मात्रा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इस ऊर्जा का उपयोग करने के लिए एक नियंत्रित विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।
जब एक यूरेनियम नाभिक रिएक्टर में विभाजित होता है, तो यह दो या अधिक न्यूट्रॉन का उत्पादन करता है। इन न्यूट्रॉन को फिर अन्य नाभिक द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, जिसके लिए उन्हें भी विखंडन से गुजरना पड़ता है। इस प्रक्रिया में और अधिक न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं और विखंडन निरंतर जारी रहता है।
विखंडन से उत्पन्न न्यूट्रॉन में अत्यधिक ऊर्जा होती है और इसकी गति बहुत तेज होती है। ये तथाकथित तेज न्यूट्रॉन उतनी तेज गति से विखंडन नहीं करते जितनी तेज गति से धीमी गति से चलने वाले न्यूट्रॉन करते हैं, इसलिए उन्हें अधिकांश रिएक्टरों में मंदन (Moderation) की प्रक्रिया द्वारा धीमा कर दिया जाता है।
कथन 1 गलत है: सामान्य परमाणु रिएक्टरों में एक तरल या गैस जो आमतौर पर जल या हीलियम होता है, न्यूट्रॉन को विखंडन के लिए ठंडा करता है। इसके विपरीत, फास्ट रिएक्टर एक ऐसे शीतलक का उपयोग करता है जो कि बहुत अधिक कुशल मंदक नहीं होता है, जैसे तरल सोडियम, इसलिए इसके न्यूट्रॉनों की ऊर्जा अधिक होती है और ये न्यूट्रॉनों की अनियंत्रित वृद्धि का कारण बनते हैं।
कथन 2 सही है: एक तेज न्यूट्रॉन द्वारा परमाणु विखंडन न्यूट्रॉनों की संख्या में वृद्धि करता है। इसके अलावा, शीतलक के रूप में इस्तेमाल किया जाने वाला सोडियम हल्के जल की तुलना में कम न्यूट्रॉन अवशोषित करता है। इसलिए, रिएक्टर में अधिक न्यूट्रॉन विद्यमान रहते हैं। न्यूट्रॉन की इस बढ़ी हुई संख्या के कारण यूरेनियम 238 की अधिक मात्रा प्लूटोनियम 239 में परिवर्तित हो जाती है। इस प्लूटोनियम समस्थानिक को पुनर्चक्रण कर रिएक्टर के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार, हम कह सकते हैं कि फास्ट ब्रीडर रिएक्टर एक ऐसा परमाणु रिएक्टर है जो खपत की तुलना में अधिक परमाणु ईंधन उत्पन्न करता है।
कथन 3 सही है: भारत कलपक्कम में अपने प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (Prototype Fast Breeder Reactor) का निर्माण कर रहा है। वर्तमान में यह निर्माण के अंतिम चरण में है।
2 and 3 only
केवल 2 और 3
Explanation:
Nuclear reactors generate energy through nuclear fission. It is the process by which an atomic nucleus splits into two or more smaller nuclei. During fission, a small amount of mass is converted into energy. To use this energy, a controlled fission chain reaction is required.
In the reactor, when a uranium nucleus splits, it produces two or more neutrons. These neutrons can then be absorbed by other nuclei, causing them to undergo fission as well. More neutrons are released in turn and continuous fission is achieved.
Neutrons produced by fission have high energies and move extremely quickly. These so-called fast neutrons do not cause fission as efficiently as slower-moving ones, so they are slowed down in most reactors by the process of moderation.
Statement 1 is incorrect:In normal nuclear reactors, a liquid or gas moderator, commonly water or helium, cools the neutrons to optimum energies for causing fission. In contrast, a fast reactor uses a coolant that is not an efficient moderator, such as liquid Sodium, so its neutrons remain high-energy and cause an uncontrollable increase in neutrons generated.
Statement 2 is correct: Nuclear fission by a fast neutron causes an increase in neutrons generated. Furthermore, the sodium used as coolant absorbs fewer neutrons compared to light water. Hence, more neutrons remain within the reactor. This increased number of neutrons causes a higher proportion of Uranium 238 converting into plutonium 239. This plutonium isotope can be reprocessed and used as more reactor fuel. Therefore, we say that Fast Breeder Reactor is a nuclear reactor that generates more nuclear fuels than it consumes.
Statement 3 is correct: India is building its Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) in Kalpakkam. Currently, it is in the final stage of commissioning.
व्याख्या: परमाणु रिएक्टर विखंडन के माध्यम से ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक परमाणु नाभिक दो या अधिक छोटे नाभिकों में विभाजित होता है। विखंडन के दौरान, द्रव्यमान की कुछ मात्रा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इस ऊर्जा का उपयोग करने के लिए एक नियंत्रित विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।
जब एक यूरेनियम नाभिक रिएक्टर में विभाजित होता है, तो यह दो या अधिक न्यूट्रॉन का उत्पादन करता है। इन न्यूट्रॉन को फिर अन्य नाभिक द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, जिसके लिए उन्हें भी विखंडन से गुजरना पड़ता है। इस प्रक्रिया में और अधिक न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं और विखंडन निरंतर जारी रहता है।
विखंडन से उत्पन्न न्यूट्रॉन में अत्यधिक ऊर्जा होती है और इसकी गति बहुत तेज होती है। ये तथाकथित तेज न्यूट्रॉन उतनी तेज गति से विखंडन नहीं करते जितनी तेज गति से धीमी गति से चलने वाले न्यूट्रॉन करते हैं, इसलिए उन्हें अधिकांश रिएक्टरों में मंदन (Moderation) की प्रक्रिया द्वारा धीमा कर दिया जाता है।
कथन 1 गलत है: सामान्य परमाणु रिएक्टरों में एक तरल या गैस जो आमतौर पर जल या हीलियम होता है, न्यूट्रॉन को विखंडन के लिए ठंडा करता है। इसके विपरीत, फास्ट रिएक्टर एक ऐसे शीतलक का उपयोग करता है जो कि बहुत अधिक कुशल मंदक नहीं होता है, जैसे तरल सोडियम, इसलिए इसके न्यूट्रॉनों की ऊर्जा अधिक होती है और ये न्यूट्रॉनों की अनियंत्रित वृद्धि का कारण बनते हैं।
कथन 2 सही है: एक तेज न्यूट्रॉन द्वारा परमाणु विखंडन न्यूट्रॉनों की संख्या में वृद्धि करता है। इसके अलावा, शीतलक के रूप में इस्तेमाल किया जाने वाला सोडियम हल्के जल की तुलना में कम न्यूट्रॉन अवशोषित करता है। इसलिए, रिएक्टर में अधिक न्यूट्रॉन विद्यमान रहते हैं। न्यूट्रॉन की इस बढ़ी हुई संख्या के कारण यूरेनियम 238 की अधिक मात्रा प्लूटोनियम 239 में परिवर्तित हो जाती है। इस प्लूटोनियम समस्थानिक को पुनर्चक्रण कर रिएक्टर के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार, हम कह सकते हैं कि फास्ट ब्रीडर रिएक्टर एक ऐसा परमाणु रिएक्टर है जो खपत की तुलना में अधिक परमाणु ईंधन उत्पन्न करता है।
कथन 3 सही है: भारत कलपक्कम में अपने प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (Prototype Fast Breeder Reactor) का निर्माण कर रहा है। वर्तमान में यह निर्माण के अंतिम चरण में है।
