CLASS 12 PHYSICS · CHAPTER 13 · READ

NucleiनाभिकNuclei

What is inside the nucleus → how big it is → why a nucleus weighs less than its parts (mass defect, binding energy) → the strong, short-range nuclear force → radioactivity → energy from fission and fusion (reactors, the Sun).नाभिक के अंदर क्या है → यह कितना बड़ा है → नाभिक अपने भागों से हल्का क्यों है (द्रव्यमान क्षति, बंधन ऊर्जा) → प्रबल, लघु-परासी नाभिकीय बल → रेडियोऐक्टिवता → विखंडन और संलयन से ऊर्जा (रिऐक्टर, सूर्य)।Nucleus ke andar kya hai → ye kitna bada hai → nucleus apne parts se halka kyun hai (mass defect, binding energy) → strong, short-range nuclear force → radioactivity → fission aur fusion se energy (reactors, Sun).

Didn’t understand a paragraph? Tap it (or its अ button) → हिंदी / Hinglish / Simple English.कोई पैराग्राफ़ समझ नहीं आया? उस पर (या अ बटन पर) टैप करें → English / Hinglish / Simple English।Koi paragraph samajh nahi aaya? Us par (ya अ button par) tap kijiye → हिंदी / English / Simple English.

Try it yourself — live simulationsख़ुद करके देखें — लाइव सिमुलेशनKhud karke dekhiye — live simulations

Diagrams in this chapterइस अध्याय के चित्रIs chapter ke diagrams

How small is the nucleus?नाभिक कितना छोटा है?How small is the nucleus?Section 13.1Discovery of the neutron (Chadwick, 1932)न्यूट्रॉन की खोज (चैडविक, 1932)Discovery of the neutron (Chadwick, 1932)Section 13.2Writing a nucleus: ᴬ_Z Xनाभिक लिखने का तरीका: ᴬ_Z XWriting a nucleus: ᴬ_Z XSection 13.2Isotopes, isobars and isotonesसमस्थानिक, समभारिक और समन्यूट्रॉनिकIsotopes, isobars and isotonesSection 13.2Size of the nucleus: R = R₀A^(1/3)नाभिक का आकार: R = R₀A^(1/3)Size of the nucleus: R = R₀A^(1/3)Section 13.3Mass defect and binding energy of ¹⁶O¹⁶O की द्रव्यमान क्षति और बंधन ऊर्जाMass defect and binding energy of ¹⁶OSection 13.4.2Binding energy per nucleon vs mass numberप्रति न्यूक्लिऑन बंधन ऊर्जा बनाम द्रव्यमान संख्याBinding energy per nucleon vs mass numberFig 13.1Nuclear force: potential energy of two nucleonsनाभिकीय बल: दो न्यूक्लिऑनों की स्थितिज ऊर्जाNuclear force: potential energy of two nucleonsFig 13.2Radioactivity: α, β and γ decayरेडियोऐक्टिवता: α, β और γ क्षयRadioactivity: α, β and γ decaySection 13.6Chemical vs nuclear energy (per kg)रासायनिक बनाम नाभिकीय ऊर्जा (प्रति kg)Chemical vs nuclear energy (per kg)Section 13.7Nuclear fission of uranium-235यूरेनियम-235 का नाभिकीय विखंडनNuclear fission of uranium-235Eq. 13.10Why fission releases about 200 MeVविखंडन में लगभग 200 MeV क्यों निकलती हैWhy fission releases about 200 MeVSection 13.7.1Why fusion needs very high temperatureसंलयन के लिए बहुत उच्च ताप क्यों चाहिएWhy fusion needs very high temperatureSection 13.7.2The proton–proton (p, p) cycle in the Sunसूर्य में प्रोटॉन–प्रोटॉन (p, p) चक्रThe proton–proton (p, p) cycle in the SunEq. 13.14–13.15Controlled fusion: holding a 10⁸ K plasmaनियंत्रित संलयन: 10⁸ K प्लाज़्मा को थामनाControlled fusion: holding a 10⁸ K plasmaSection 13.7.3

13.1IntroductionभूमिकाIntroduction

In Chapter 12 we saw that an atom’s positive charge and almost all of its mass sit in a tiny centre — the nucleus. α-particle scattering showed that the nucleus is smaller than the atom by a factor of about 10⁴ in radius, so its volume is only about 10⁻¹² of the atom’s volume. An atom is almost empty: if an atom were blown up to the size of a classroom, the nucleus would be the size of a pinhead — yet it holds more than 99.9% of the atom’s mass.अध्याय 12 में हमने देखा कि परमाणु का धन आवेश और लगभग सारा द्रव्यमान एक बहुत छोटे केंद्र — नाभिक — में होता है। α-कण प्रकीर्णन से पता चला कि नाभिक की त्रिज्या परमाणु से लगभग 10⁴ गुना छोटी है, इसलिए उसका आयतन परमाणु के आयतन का केवल लगभग 10⁻¹² गुना है। परमाणु लगभग खाली है: यदि परमाणु को एक कक्षा जितना बड़ा कर दें, तो नाभिक एक पिन के सिरे जितना होगा — फिर भी उसमें परमाणु का 99.9% से अधिक द्रव्यमान होता है।Chapter 12 mein humne dekha ki atom ka positive charge aur lagbhag saara mass ek bahut chhote centre — nucleus — mein hota hai. α-particle scattering se pata chala ki nucleus ka radius atom se lagbhag 10⁴ guna chhota hai, isliye uska volume atom ke volume ka sirf lagbhag 10⁻¹² guna hai. Atom lagbhag khaali hai: agar atom ko ek classroom jitna bada kar dein, to nucleus ek pinhead jitna hoga — phir bhi usmein atom ka 99.9% se zyada mass hota hai.अ

Tap to zoom · 5 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 5 लेबलTap kijiye → zoom · 5 labels

This chapter answers three questions: What is a nucleus made of? How is it held together? And what happens when nuclei change — in radioactivity, fission and fusion?यह अध्याय तीन प्रश्नों के उत्तर देता है: नाभिक किससे बना है? वह किस बल से जुड़ा रहता है? और जब नाभिक बदलते हैं तो क्या होता है — रेडियोऐक्टिवता, विखंडन और संलयन में?Ye chapter teen sawaalon ke jawab deta hai: Nucleus kis cheez se bana hai? Wo kis force se juda rehta hai? Aur jab nuclei badalte hain to kya hota hai — radioactivity, fission aur fusion mein?अ

13.2Atomic Masses and Composition of Nucleusपरमाणु द्रव्यमान एवं नाभिक की संरचनाAtomic Masses aur Nucleus ki Composition

The mass of a ¹²C atom is 1.992647 × 10⁻²⁶ kg — the kilogram is far too big a unit for such tiny masses. So we use the atomic mass unit (u), defined as one-twelfth of the mass of a carbon-12 atom:¹²C परमाणु का द्रव्यमान 1.992647 × 10⁻²⁶ kg है — इतने छोटे द्रव्यमानों के लिए किलोग्राम बहुत बड़ा मात्रक है। इसलिए हम परमाणु द्रव्यमान मात्रक (u) का प्रयोग करते हैं, जो कार्बन-12 परमाणु के द्रव्यमान का बारहवाँ भाग है:¹²C atom ka mass 1.992647 × 10⁻²⁶ kg hai — itne chhote masses ke liye kilogram bahut badi unit hai. Isliye hum atomic mass unit (u) use karte hain, jo carbon-12 atom ke mass ka 12th hissa hai:अ

Atomic masses in u are close to whole-number multiples of the hydrogen atom’s mass — but not always. Chlorine’s atomic mass is 35.46 u. Mass spectrometers explain why: most elements are a mixture of atoms of the same element with different masses, called isotopes (Greek: “same place” in the periodic table). Chlorine has two isotopes, 34.98 u (75.4%) and 36.98 u (24.6%). Their weighted average isu में परमाणु द्रव्यमान हाइड्रोजन परमाणु के द्रव्यमान के लगभग पूर्ण गुणज होते हैं — पर हमेशा नहीं। क्लोरीन का परमाणु द्रव्यमान 35.46 u है। द्रव्यमान स्पेक्ट्रममापी से इसका कारण पता चला: अधिकतर तत्व एक ही तत्व के भिन्न द्रव्यमान वाले परमाणुओं का मिश्रण होते हैं, जिन्हें समस्थानिक कहते हैं (ग्रीक: आवर्त सारणी में “एक ही स्थान”)। क्लोरीन के दो समस्थानिक हैं, 34.98 u (75.4%) और 36.98 u (24.6%)। इनका भारित औसत हैu mein atomic masses hydrogen atom ke mass ke lagbhag whole-number multiples hote hain — par hamesha nahi. Chlorine ka atomic mass 35.46 u hai. Mass spectrometer se iska reason pata chala: zyaadatar elements ek hi element ke alag-alag mass wale atoms ka mixture hote hain, jinhe isotopes kehte hain (Greek: periodic table mein “same place”). Chlorine ke do isotopes hain, 34.98 u (75.4%) aur 36.98 u (24.6%). Inka weighted average haiअ

Even hydrogen has three isotopes, of masses 1.0078 u, 2.0141 u and 3.0160 u. The nucleus of the commonest one (99.985%) is the proton. Its mass equals the hydrogen atom’s mass (1.00783 u) minus one electron’s mass (m_e = 0.00055 u):हाइड्रोजन के भी तीन समस्थानिक हैं, जिनके द्रव्यमान 1.0078 u, 2.0141 u और 3.0160 u हैं। सबसे सामान्य (99.985%) समस्थानिक का नाभिक प्रोटॉन है। इसका द्रव्यमान हाइड्रोजन परमाणु के द्रव्यमान (1.00783 u) में से एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान (m_e = 0.00055 u) घटाने पर मिलता है:Hydrogen ke bhi teen isotopes hain, jinke masses 1.0078 u, 2.0141 u aur 3.0160 u hain. Sabse common (99.985%) isotope ka nucleus proton hai. Iska mass hydrogen atom ke mass (1.00783 u) mein se ek electron ka mass (m_e = 0.00055 u) ghataane par milta hai:अ

The other two isotopes are deuterium (²H) and tritium (³H). Tritium nuclei are unstable, so tritium does not occur naturally; it is made in laboratories.अन्य दो समस्थानिक ड्यूटीरियम (²H) और ट्राइटियम (³H) हैं। ट्राइटियम के नाभिक अस्थायी होते हैं, इसलिए यह प्रकृति में नहीं मिलता; इसे प्रयोगशालाओं में बनाया जाता है।Baaki do isotopes deuterium (²H) aur tritium (³H) hain. Tritium ke nuclei unstable hote hain, isliye ye nature mein nahi milta; ise laboratories mein banaya jaata hai.अ

Where is the charge? It was once thought the nucleus might contain electrons, but quantum theory rules this out — all the electrons are outside the nucleus. A neutral atom has Z electrons (Z = atomic number) with total charge −Ze, so the nucleus has charge +Ze, and the number of protons in it is exactly Z.आवेश कहाँ है? पहले माना जाता था कि नाभिक में इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, पर क्वांटम सिद्धांत ने इसे गलत सिद्ध किया — सभी इलेक्ट्रॉन नाभिक के बाहर हैं। उदासीन परमाणु में Z इलेक्ट्रॉन (Z = परमाणु क्रमांक) होते हैं जिनका कुल आवेश −Ze है, इसलिए नाभिक का आवेश +Ze है और उसमें प्रोटॉनों की संख्या ठीक Z है।Charge kahan hai? Pehle maana jaata tha ki nucleus mein electrons ho sakte hain, par quantum theory ne ise galat saabit kiya — saare electrons nucleus ke bahar hain. Neutral atom mein Z electrons (Z = atomic number) hote hain jinka total charge −Ze hai, isliye nucleus ka charge +Ze hai aur usmein protons ki sankhya theek Z hai.अ

Discovery of Neutronन्यूट्रॉन की खोजNeutron ki Khoj

Deuterium and tritium are isotopes of hydrogen, so each nucleus has just one proton. But the masses of the H, D and T nuclei are in the ratio 1 : 2 : 3. So deuterium and tritium nuclei must also contain some neutral matter — about one and two proton-masses of it. In 1932 James Chadwick bombarded beryllium with α-particles and found a neutral radiation that could knock protons out of light nuclei (helium, carbon, nitrogen). If that radiation were photons, energy and momentum conservation demanded far more energy than the α-particles could supply. Chadwick solved the puzzle: the radiation is a new neutral particle, the neutron, with mass very nearly that of a proton. (Nobel Prize 1935.)ड्यूटीरियम और ट्राइटियम हाइड्रोजन के समस्थानिक हैं, इसलिए हर नाभिक में केवल एक प्रोटॉन है। पर H, D और T के नाभिकों के द्रव्यमान 1 : 2 : 3 के अनुपात में हैं। अतः ड्यूटीरियम और ट्राइटियम के नाभिकों में कुछ उदासीन द्रव्य भी होना चाहिए — लगभग एक और दो प्रोटॉन-द्रव्यमान के बराबर। 1932 में जेम्स चैडविक ने बेरिलियम पर α-कणों की बौछार की और एक उदासीन विकिरण पाया जो हल्के नाभिकों (हीलियम, कार्बन, नाइट्रोजन) से प्रोटॉन बाहर निकाल सकता था। यदि वह विकिरण फ़ोटॉन होता, तो ऊर्जा और संवेग संरक्षण के लिए α-कणों से मिलने वाली ऊर्जा से कहीं अधिक ऊर्जा चाहिए होती। चैडविक ने यह पहेली सुलझाई: यह विकिरण एक नया उदासीन कण, न्यूट्रॉन है, जिसका द्रव्यमान लगभग प्रोटॉन जितना है। (नोबेल पुरस्कार 1935।)Deuterium aur tritium hydrogen ke isotopes hain, isliye har nucleus mein sirf ek proton hai. Par H, D aur T ke nuclei ke masses 1 : 2 : 3 ke ratio mein hain. To deuterium aur tritium ke nuclei mein kuch neutral matter bhi hona chahiye — lagbhag ek aur do proton-mass jitna. 1932 mein James Chadwick ne beryllium par α-particles ki bauchhaar ki aur ek neutral radiation paaya jo light nuclei (helium, carbon, nitrogen) se protons bahar nikaal sakta tha. Agar wo radiation photons hota, to energy aur momentum conservation ke liye α-particles se milne wali energy se kahin zyada energy chahiye hoti. Chadwick ne ye puzzle solve kiya: ye radiation ek naya neutral particle, neutron hai, jiska mass lagbhag proton jitna hai. (Nobel Prize 1935.)अ

Tap to zoom · 7 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 7 लेबलTap kijiye → zoom · 7 labels

A free neutron, unlike a free proton, is unstable: it decays into a proton, an electron and an antineutrino, with a mean life of about 1000 s. Inside a nucleus it is stable.मुक्त प्रोटॉन के विपरीत, मुक्त न्यूट्रॉन अस्थायी होता है: यह लगभग 1000 s की माध्य आयु के साथ एक प्रोटॉन, एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रतिन्यूट्रिनो में क्षयित हो जाता है। नाभिक के भीतर यह स्थायी है।Free proton ke ulat, free neutron unstable hota hai: ye lagbhag 1000 s ki mean life ke saath ek proton, ek electron aur ek antineutrino mein decay ho jaata hai. Nucleus ke andar ye stable hai.अ

Now the composition of any nucleus can be described with three numbers. A proton or a neutron is called a nucleon, so the number of nucleons in a nucleus is its mass number A.अब किसी भी नाभिक की संरचना तीन संख्याओं से बताई जा सकती है। प्रोटॉन या न्यूट्रॉन को न्यूक्लिऑन कहते हैं, इसलिए नाभिक में न्यूक्लिऑनों की संख्या उसकी द्रव्यमान संख्या A है।Ab kisi bhi nucleus ki composition teen numbers se batayi ja sakti hai. Proton ya neutron ko nucleon kehte hain, isliye nucleus mein nucleons ki sankhya uska mass number A hai.अ

A nuclear species, or nuclide, is written ^A_ZX, where X is the chemical symbol. Gold is ¹⁹⁷₇₉Au: 197 nucleons, of which 79 are protons and 118 are neutrons (see N = A − Z).किसी नाभिकीय प्रजाति, या न्यूक्लाइड, को ^A_ZX लिखते हैं, जहाँ X रासायनिक प्रतीक है। सोना ¹⁹⁷₇₉Au है: 197 न्यूक्लिऑन, जिनमें 79 प्रोटॉन और 118 न्यूट्रॉन हैं (N = A − Z देखें)।Kisi nuclear species, ya nuclide, ko ^A_ZX likhte hain, jahan X chemical symbol hai. Gold ¹⁹⁷₇₉Au hai: 197 nucleons, jinmein 79 protons aur 118 neutrons hain (N = A − Z dekhiye).अ

Tap to zoom · 7 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 7 लेबलTap kijiye → zoom · 7 labels

Isotopes of an element have the same number of protons but different numbers of neutrons: deuterium ²₁H has one proton and one neutron; tritium ³₁H has one proton and two neutrons. Gold has 32 isotopes, from A = 173 to A = 204. Isotopes have identical electronic structure, so they have identical chemistry and sit in the same place in the periodic table.किसी तत्व के समस्थानिकों में प्रोटॉनों की संख्या समान पर न्यूट्रॉनों की संख्या भिन्न होती है: ड्यूटीरियम ²₁H में एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन; ट्राइटियम ³₁H में एक प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन। सोने के 32 समस्थानिक हैं, A = 173 से A = 204 तक। समस्थानिकों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना एक जैसी होती है, इसलिए उनका रासायनिक व्यवहार एक जैसा होता है और वे आवर्त सारणी में एक ही स्थान पर होते हैं।Kisi element ke isotopes mein protons ki sankhya same par neutrons ki sankhya alag hoti hai: deuterium ²₁H mein ek proton aur ek neutron; tritium ³₁H mein ek proton aur do neutrons. Gold ke 32 isotopes hain, A = 173 se A = 204 tak. Isotopes ki electronic structure ek jaisi hoti hai, isliye unka chemical behaviour same hota hai aur wo periodic table mein ek hi jagah hote hain.अ

Nuclides with the same mass number A are isobars (e.g. ³₁H and ³₂He). Nuclides with the same neutron number N but different Z are isotones (e.g. ¹⁹⁸₈₀Hg and ¹⁹⁷₇₉Au, both with N = 118).समान द्रव्यमान संख्या A वाले न्यूक्लाइड समभारिक कहलाते हैं (जैसे ³₁H और ³₂He)। समान न्यूट्रॉन संख्या N पर भिन्न Z वाले न्यूक्लाइड समन्यूट्रॉनिक कहलाते हैं (जैसे ¹⁹⁸₈₀Hg और ¹⁹⁷₇₉Au, दोनों में N = 118)।Same mass number A wale nuclides isobars kehlaate hain (jaise ³₁H aur ³₂He). Same neutron number N par alag Z wale nuclides isotones kehlaate hain (jaise ¹⁹⁸₈₀Hg aur ¹⁹⁷₇₉Au, dono mein N = 118).अ

Tap to zoom · 3 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 3 लेबलTap kijiye → zoom · 3 labels

13.3Size of the Nucleusनाभिक का साइज़Nucleus ka Size

At Rutherford’s suggestion, Geiger and Marsden fired α-particles at thin gold foils. An α-particle of kinetic energy 5.5 MeV gets no closer than about 4.0 × 10⁻¹⁴ m to a gold nucleus, and the scattering is fully explained by Coulomb repulsion alone. So the gold nucleus must be smaller than 4.0 × 10⁻¹⁴ m. With α-particles of higher energy, they come closer; at some point the short-range nuclear force starts to act and the scattering stops matching Rutherford’s pure-Coulomb calculation. The distance where this deviation sets in gives the size of the nucleus.रदरफ़ोर्ड के सुझाव पर गाइगर और मार्सडन ने सोने की पतली पन्नियों पर α-कण दागे। 5.5 MeV गतिज ऊर्जा का α-कण सोने के नाभिक के लगभग 4.0 × 10⁻¹⁴ m से अधिक पास नहीं आता, और प्रकीर्णन को केवल कूलॉम प्रतिकर्षण से पूरी तरह समझाया जा सकता है। अतः सोने का नाभिक 4.0 × 10⁻¹⁴ m से छोटा होना चाहिए। अधिक ऊर्जा वाले α-कण और पास आते हैं; किसी बिंदु पर लघु-परासी नाभिकीय बल काम करने लगता है और प्रकीर्णन रदरफ़ोर्ड की शुद्ध-कूलॉम गणना से मेल नहीं खाता। जिस दूरी पर यह विचलन शुरू होता है, उससे नाभिक का साइज़ पता चलता है।Rutherford ke suggestion par Geiger aur Marsden ne gold ki patli foils par α-particles daage. 5.5 MeV kinetic energy wala α-particle gold nucleus ke lagbhag 4.0 × 10⁻¹⁴ m se zyada paas nahi aata, aur scattering ko sirf Coulomb repulsion se poori tarah samjhaaya ja sakta hai. To gold nucleus 4.0 × 10⁻¹⁴ m se chhota hona chahiye. Zyada energy wale α-particles aur paas aate hain; kisi point par short-range nuclear force kaam karne lagta hai aur scattering Rutherford ki pure-Coulomb calculation se match nahi karti. Jis doori par ye deviation shuru hota hai, usse nucleus ka size pata chalta hai.अ

Today nuclear sizes are measured accurately by scattering fast electrons from targets. A nucleus of mass number A is found to have radiusआज नाभिकों का साइज़ लक्ष्यों से तेज़ इलेक्ट्रॉनों के प्रकीर्णन द्वारा सटीकता से मापा जाता है। द्रव्यमान संख्या A वाले नाभिक की त्रिज्या पाई गई हैAaj nuclei ka size targets se fast electrons ki scattering se accurately naapa jaata hai. Mass number A wale nucleus ka radius paaya gaya haiअ

So the volume of a nucleus, ∝ R³ ∝ A, is simply proportional to the number of nucleons. Mass is also ∝ A. Therefore the density of nuclear matter is the same for all nuclei — about 2.3 × 10¹⁷ kg m⁻³. Nuclei behave like drops of a liquid of constant density. Compare water: 10³ kg m⁻³. Ordinary matter is light because atoms are mostly empty space; nuclear matter has no such empty space.अतः नाभिक का आयतन, ∝ R³ ∝ A, सीधे न्यूक्लिऑनों की संख्या के अनुक्रमानुपाती है। द्रव्यमान भी ∝ A है। इसलिए नाभिकीय द्रव्य का घनत्व सभी नाभिकों के लिए समान है — लगभग 2.3 × 10¹⁷ kg m⁻³। नाभिक स्थिर घनत्व वाले द्रव की बूँदों जैसा व्यवहार करते हैं। पानी से तुलना करें: 10³ kg m⁻³। साधारण द्रव्य हल्का है क्योंकि परमाणु अधिकतर खाली हैं; नाभिकीय द्रव्य में ऐसा खाली स्थान नहीं होता।To nucleus ka volume, ∝ R³ ∝ A, seedha nucleons ki sankhya ke proportional hai. Mass bhi ∝ A hai. Isliye nuclear matter ki density saare nuclei ke liye same hai — lagbhag 2.3 × 10¹⁷ kg m⁻³. Nuclei constant density wale liquid ki boondon jaisa behave karte hain. Paani se compare kijiye: 10³ kg m⁻³. Ordinary matter halka hai kyunki atoms zyaadatar khaali hain; nuclear matter mein aisi khaali jagah nahi hoti.अ

Tap to zoom · 5 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 5 लेबलTap kijiye → zoom · 5 labels

13.4Mass-Energy and Nuclear Binding Energyद्रव्यमान-ऊर्जा तथा नाभिकीय बंधन ऊर्जाMass-Energy aur Nuclear Binding Energy

13.4.1Mass – Energyद्रव्यमान – ऊर्जाMass – Energy

Before Einstein, mass and energy were thought to be conserved separately. Einstein’s special theory of relativity showed that mass is a form of energy: mass-energy can be converted into other forms, such as kinetic energy, and vice versa. The energy equivalent of mass m isआइंस्टाइन से पहले माना जाता था कि द्रव्यमान और ऊर्जा अलग-अलग संरक्षित रहते हैं। आइंस्टाइन के विशिष्ट आपेक्षिकता सिद्धांत ने दिखाया कि द्रव्यमान ऊर्जा का ही एक रूप है: द्रव्यमान-ऊर्जा को गतिज ऊर्जा जैसे अन्य रूपों में बदला जा सकता है, और इसका उलटा भी। द्रव्यमान m की तुल्य ऊर्जा हैEinstein se pehle maana jaata tha ki mass aur energy alag-alag conserve hote hain. Einstein ki special theory of relativity ne dikhaaya ki mass energy ka hi ek roop hai: mass-energy ko kinetic energy jaise doosre roopon mein badla ja sakta hai, aur ulta bhi. Mass m ki equivalent energy haiअ

Einstein’s relation has been verified in nuclear reactions among nucleons, nuclei, electrons and other particles. In any reaction, the total energy before equals the total energy after, provided the energy of mass (mc²) is included. So we no longer speak of two separate laws, but of one unified law of conservation of mass-energy — and nuclear physics gives the most convincing evidence for it.आइंस्टाइन का संबंध न्यूक्लिऑनों, नाभिकों, इलेक्ट्रॉनों और अन्य कणों की नाभिकीय अभिक्रियाओं में सत्यापित किया गया है। किसी भी अभिक्रिया में प्रारंभिक कुल ऊर्जा = अंतिम कुल ऊर्जा, यदि द्रव्यमान की ऊर्जा (mc²) भी जोड़ी जाए। इसलिए अब हम दो अलग नियमों की नहीं, बल्कि द्रव्यमान-ऊर्जा संरक्षण के एक एकीकृत नियम की बात करते हैं — और इसका सबसे ठोस प्रमाण नाभिकीय भौतिकी देती है।Einstein ka relation nucleons, nuclei, electrons aur doosre particles ki nuclear reactions mein verify kiya gaya hai. Kisi bhi reaction mein shuru ki total energy = baad ki total energy, agar mass ki energy (mc²) bhi jodi jaaye. Isliye ab hum do alag laws ki nahi, balki mass-energy conservation ke ek unified law ki baat karte hain — aur iska sabse strong proof nuclear physics deti hai.अ

13.4.2Nuclear binding energyनाभिकीय बंधन ऊर्जाNuclear binding energy

A nucleus is made of protons and neutrons, so you would expect its mass to equal the total mass of its protons and neutrons. But the nuclear mass M is always less. Take ¹⁶₈O (8 protons, 8 neutrons). Mass of 8 neutrons = 8 × 1.00866 u; of 8 protons = 8 × 1.00727 u; of 8 electrons = 8 × 0.00055 u. So the expected mass of the ¹⁶O atom is 8 × 2.01648 u = 16.13184 u. Mass spectroscopy gives the atomic mass of ¹⁶O as 15.99493 u (subtracting 8 electrons, the nucleus is 15.99053 u). The ¹⁶O nucleus is lighter than its constituents by 0.13691 u.नाभिक प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों से बना है, इसलिए आप अपेक्षा करेंगे कि उसका द्रव्यमान उसके प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों के कुल द्रव्यमान के बराबर हो। पर नाभिकीय द्रव्यमान M हमेशा कम होता है। ¹⁶₈O लीजिए (8 प्रोटॉन, 8 न्यूट्रॉन)। 8 न्यूट्रॉनों का द्रव्यमान = 8 × 1.00866 u; 8 प्रोटॉनों का = 8 × 1.00727 u; 8 इलेक्ट्रॉनों का = 8 × 0.00055 u। अतः ¹⁶O परमाणु का अपेक्षित द्रव्यमान 8 × 2.01648 u = 16.13184 u है। द्रव्यमान स्पेक्ट्रमिकी से ¹⁶O का परमाणु द्रव्यमान 15.99493 u मिलता है (8 इलेक्ट्रॉन घटाने पर नाभिक 15.99053 u)। ¹⁶O नाभिक अपने अवयवों से 0.13691 u हल्का है।Nucleus protons aur neutrons se bana hai, isliye aap expect karenge ki uska mass uske protons aur neutrons ke total mass ke barabar ho. Par nuclear mass M hamesha kam hota hai. ¹⁶₈O lijiye (8 protons, 8 neutrons). 8 neutrons ka mass = 8 × 1.00866 u; 8 protons ka = 8 × 1.00727 u; 8 electrons ka = 8 × 0.00055 u. To ¹⁶O atom ka expected mass 8 × 2.01648 u = 16.13184 u hai. Mass spectroscopy se ¹⁶O ka atomic mass 15.99493 u milta hai (8 electrons ghataane par nucleus 15.99053 u). ¹⁶O nucleus apne constituents se 0.13691 u halka hai.अ

Tap to zoom · 8 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 8 लेबलTap kijiye → zoom · 8 labels

The difference between the mass of the constituents and the mass of the nucleus is the mass defect ΔM:अवयवों के द्रव्यमान और नाभिक के द्रव्यमान का अंतर द्रव्यमान क्षति ΔM है:Constituents ke mass aur nucleus ke mass ka difference mass defect ΔM hai:अ

What does the missing mass mean? Because the oxygen nucleus has less mass than its 8 protons and 8 neutrons when free, it also has less energy than them. To break the nucleus into 8 free protons and 8 free neutrons you must supply the extra energy ΔMc². Turned around: when the nucleons come together to form the nucleus, this energy is released. This energy is the binding energy E_b of the nucleus:लुप्त द्रव्यमान का क्या अर्थ है? चूँकि ऑक्सीजन नाभिक का द्रव्यमान उसके 8 मुक्त प्रोटॉनों और 8 मुक्त न्यूट्रॉनों से कम है, उसकी ऊर्जा भी कम है। नाभिक को 8 मुक्त प्रोटॉनों और 8 मुक्त न्यूट्रॉनों में तोड़ने के लिए आपको अतिरिक्त ऊर्जा ΔMc² देनी पड़ती है। उलटे रूप में: जब न्यूक्लिऑन मिलकर नाभिक बनाते हैं, तो यही ऊर्जा मुक्त होती है। यह ऊर्जा नाभिक की बंधन ऊर्जा E_b है:Missing mass ka kya matlab hai? Kyunki oxygen nucleus ka mass uske 8 free protons aur 8 free neutrons se kam hai, uski energy bhi kam hai. Nucleus ko 8 free protons aur 8 free neutrons mein todne ke liye aapko extra energy ΔMc² deni padti hai. Ulte roop mein: jab nucleons milkar nucleus banaate hain, to yahi energy release hoti hai. Ye energy nucleus ki binding energy E_b hai:अ

If neutrons and protons are brought together to form a nucleus, energy E_b is released; to separate them we must supply E_b. We cannot actually tear a nucleus apart this way, but E_b is a convenient measure of how well the nucleus is held together. An even more useful measure is the binding energy per nucleon — the average energy needed to remove one nucleon:यदि न्यूट्रॉन और प्रोटॉन मिलकर नाभिक बनाते हैं, तो ऊर्जा E_b मुक्त होती है; उन्हें अलग करने के लिए E_b देनी पड़ती है। हम वास्तव में नाभिक को इस तरह नहीं तोड़ सकते, पर E_b यह मापने का सुविधाजनक तरीका है कि नाभिक कितनी अच्छी तरह बँधा है। इससे भी उपयोगी माप है प्रति न्यूक्लिऑन बंधन ऊर्जा — एक न्यूक्लिऑन को अलग करने के लिए औसत ऊर्जा:Agar neutrons aur protons milkar nucleus banaate hain, to energy E_b release hoti hai; unhe alag karne ke liye E_b deni padti hai. Hum sach mein nucleus ko is tarah nahi tod sakte, par E_b ye naapne ka convenient tareeka hai ki nucleus kitni achchhi tarah bandha hai. Isse bhi useful measure hai binding energy per nucleon — ek nucleon ko alag karne ke liye average energy:अ

Figure 13.1 plots E_bn against A for a large number of nuclei (see the curve). Its main features:चित्र 13.1 में अनेक नाभिकों के लिए E_bn को A के विरुद्ध आलेखित किया गया है (वक्र देखें)। इसकी मुख्य विशेषताएँ:Figure 13.1 mein bahut saare nuclei ke liye E_bn ko A ke against plot kiya gaya hai (curve dekhiye). Iske main features:अ

Tap to zoom · 11 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 11 लेबलTap kijiye → zoom · 11 labels

• (i) E_bn is practically constant — independent of A — for nuclei of middle mass number, 30 < A < 170 (flat part). The curve has a maximum of about 8.75 MeV near A = 56 (measured: 8.79 MeV for ⁵⁶Fe) (peak) and is about 7.6 MeV at A = 238 (uranium).(i) मध्यम द्रव्यमान संख्या (30 < A < 170) वाले नाभिकों के लिए E_bn लगभग स्थिर है — A पर निर्भर नहीं (समतल भाग)। वक्र का अधिकतम लगभग 8.75 MeV, A = 56 के पास है (मापा गया: ⁵⁶Fe के लिए 8.79 MeV) (शिखर) और A = 238 पर लगभग 7.6 MeV है (यूरेनियम)।(i) Middle mass number (30 < A < 170) wale nuclei ke liye E_bn practically constant hai — A par depend nahi karta (flat part). Curve ka maximum lagbhag 8.75 MeV, A = 56 ke paas hai (measured: ⁵⁶Fe ke liye 8.79 MeV) (peak) aur A = 238 par lagbhag 7.6 MeV hai (uranium).अ
• (ii) E_bn is lower both for light nuclei (A < 30) and for heavy nuclei (A > 170).(ii) E_bn हल्के नाभिकों (A < 30) और भारी नाभिकों (A > 170) दोनों के लिए कम है।(ii) E_bn light nuclei (A < 30) aur heavy nuclei (A > 170) dono ke liye kam hai.अ

From these two observations we can draw four conclusions:इन दो प्रेक्षणों से हम चार निष्कर्ष निकाल सकते हैं:In do observations se hum chaar conclusions nikaal sakte hain:अ

• (i) The force that binds nucleons is attractive and strong enough to give a binding energy of a few MeV per nucleon.(i) न्यूक्लिऑनों को बाँधने वाला बल आकर्षी है और इतना प्रबल है कि प्रति न्यूक्लिऑन कुछ MeV की बंधन ऊर्जा दे सके।(i) Nucleons ko baandhne wala force attractive hai aur itna strong hai ki per nucleon kuch MeV ki binding energy de sake.अ
• (ii) The constancy of E_bn for 30 < A < 170 is because the nuclear force is short-ranged. A nucleon deep inside a large nucleus feels only the neighbours within the range of the force — say at most p of them. Its binding energy is then about pk (k = a constant with dimensions of energy), whatever the size of the nucleus. Adding more nucleons does not change the binding of a nucleon inside, and since most nucleons of a large nucleus are inside, not on the surface, E_bn stays nearly constant. This property — a nucleon influences only nucleons close to it — is called the saturation of the nuclear force.(ii) 30 < A < 170 के लिए E_bn का स्थिर रहना इसलिए है क्योंकि नाभिकीय बल लघु-परासी है। बड़े नाभिक के भीतर का कोई न्यूक्लिऑन केवल उन पड़ोसियों को महसूस करता है जो बल की परास में हैं — मान लीजिए अधिकतम p। तब उसकी बंधन ऊर्जा लगभग pk होती है (k = ऊर्जा की विमा वाला एक स्थिरांक), नाभिक चाहे जितना बड़ा हो। और न्यूक्लिऑन जोड़ने से भीतर के न्यूक्लिऑन का बंधन नहीं बदलता, और बड़े नाभिक के अधिकतर न्यूक्लिऑन सतह पर नहीं, भीतर होते हैं, इसलिए E_bn लगभग स्थिर रहती है। इस गुण — कि एक न्यूक्लिऑन केवल अपने पास के न्यूक्लिऑनों को प्रभावित करता है — को नाभिकीय बल की संतृप्ति कहते हैं।(ii) 30 < A < 170 ke liye E_bn ka constant rehna isliye hai kyunki nuclear force short-ranged hai. Bade nucleus ke andar ka koi nucleon sirf un neighbours ko feel karta hai jo force ki range mein hain — maan lijiye maximum p. Tab uski binding energy lagbhag pk hoti hai (k = energy ki dimension wala ek constant), nucleus chahe jitna bada ho. Aur nucleons jodne se andar ke nucleon ki binding nahi badalti, aur bade nucleus ke zyaadatar nucleons surface par nahi, andar hote hain, isliye E_bn lagbhag constant rehti hai. Is property — ki ek nucleon sirf apne paas ke nucleons ko affect karta hai — ko nuclear force ka saturation kehte hain.अ
• (iii) A very heavy nucleus (say A = 240) has a lower E_bn than a nucleus with A = 120. So if an A = 240 nucleus breaks into two A = 120 nuclei, the nucleons become more tightly bound and energy is released — this is fission (Section 13.7.1) (fission side).(iii) एक बहुत भारी नाभिक (मान लीजिए A = 240) की E_bn, A = 120 वाले नाभिक से कम होती है। इसलिए यदि A = 240 वाला नाभिक दो A = 120 नाभिकों में टूटे, तो न्यूक्लिऑन अधिक दृढ़ता से बँध जाते हैं और ऊर्जा मुक्त होती है — यही विखंडन है (खंड 13.7.1) (विखंडन पक्ष)।(iii) Ek bahut bhaari nucleus (maan lijiye A = 240) ki E_bn, A = 120 wale nucleus se kam hoti hai. Isliye agar A = 240 wala nucleus do A = 120 nuclei mein toote, to nucleons zyada tightly bound ho jaate hain aur energy release hoti hai — yahi fission hai (Section 13.7.1) (fission side).अ
• (iv) If two very light nuclei (A ≤ 10) join into a heavier one, the E_bn of the product is higher than that of the light nuclei. The final system is more tightly bound, so again energy is released — this is fusion, the energy source of the Sun (Section 13.7.2) (fusion side).(iv) यदि दो बहुत हल्के नाभिक (A ≤ 10) मिलकर एक भारी नाभिक बनाएँ, तो उत्पाद की E_bn हल्के नाभिकों से अधिक होती है। अंतिम निकाय अधिक दृढ़ता से बँधा है, इसलिए फिर ऊर्जा मुक्त होती है — यही संलयन है, सूर्य की ऊर्जा का स्रोत (खंड 13.7.2) (संलयन पक्ष)।(iv) Agar do bahut light nuclei (A ≤ 10) milkar ek bhaari nucleus banaayein, to product ki E_bn light nuclei se zyada hoti hai. Final system zyada tightly bound hai, isliye phir energy release hoti hai — yahi fusion hai, Sun ki energy ka source (Section 13.7.2) (fusion side).अ

13.5Nuclear Forceनाभिकीय बलNuclear Force

The force that governs atomic electrons is the familiar Coulomb force. But for middle-mass nuclei the binding energy is about 8 MeV per nucleon — far larger than binding energies in atoms (a few eV). So a strong attractive force of a totally different kind must hold the nucleus together: strong enough to beat the repulsion between the positively charged protons, and to pack both protons and neutrons into the tiny nuclear volume. Experiments from 1930 to 1950 revealed its main features:परमाणु के इलेक्ट्रॉनों को नियंत्रित करने वाला बल परिचित कूलॉम बल है। पर मध्यम द्रव्यमान वाले नाभिकों के लिए बंधन ऊर्जा लगभग 8 MeV प्रति न्यूक्लिऑन है — परमाणुओं की बंधन ऊर्जाओं (कुछ eV) से बहुत अधिक। अतः नाभिक को बाँधे रखने के लिए बिलकुल भिन्न प्रकार का प्रबल आकर्षी बल होना चाहिए: इतना प्रबल कि धनावेशित प्रोटॉनों के बीच प्रतिकर्षण को हरा सके, और प्रोटॉन व न्यूट्रॉन दोनों को नाभिक के छोटे से आयतन में बाँध सके। 1930 से 1950 के प्रयोगों से इसकी मुख्य विशेषताएँ पता चलीं:Atomic electrons ko control karne wala force jaana-pehchaana Coulomb force hai. Par middle-mass nuclei ke liye binding energy lagbhag 8 MeV per nucleon hai — atoms ki binding energies (kuch eV) se bahut zyada. To nucleus ko baandhe rakhne ke liye bilkul alag tarah ka strong attractive force hona chahiye: itna strong ki positively charged protons ke beech repulsion ko hara sake, aur protons aur neutrons dono ko nucleus ke chhote se volume mein baandh sake. 1930 se 1950 ke experiments se iske main features pata chale:अ

• (i) Much stronger than the Coulomb force between charges or the gravitational force between masses. It must dominate the Coulomb repulsion between protons inside the nucleus. (Gravity is much weaker even than the Coulomb force.)(i) आवेशों के बीच कूलॉम बल या द्रव्यमानों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल से कहीं अधिक प्रबल। इसे नाभिक के भीतर प्रोटॉनों के बीच कूलॉम प्रतिकर्षण पर हावी होना पड़ता है। (गुरुत्व तो कूलॉम बल से भी बहुत दुर्बल है।)(i) Charges ke beech Coulomb force ya masses ke beech gravitational force se kahin zyada strong. Ise nucleus ke andar protons ke beech Coulomb repulsion par haavi hona padta hai. (Gravity to Coulomb force se bhi bahut weak hai.)अ
• (ii) Short range. The force between two nucleons falls rapidly to zero when they are more than a few femtometres apart. This causes saturation in medium and large nuclei, the reason why E_bn is nearly constant. The potential energy of a pair of nucleons is minimum at r₀ ≈ 0.8 fm: the force is attractive for r > 0.8 fm and strongly repulsive for r < 0.8 fm (see r₀).(ii) लघु परास। दो न्यूक्लिऑनों के बीच का बल, कुछ फ़ेम्टोमीटर से अधिक दूरी पर तेज़ी से शून्य हो जाता है। इससे मध्यम और बड़े नाभिकों में संतृप्ति होती है, जिसके कारण E_bn लगभग स्थिर रहती है। न्यूक्लिऑनों के युग्म की स्थितिज ऊर्जा r₀ ≈ 0.8 fm पर न्यूनतम होती है: r > 0.8 fm पर बल आकर्षी और r < 0.8 fm पर प्रबल प्रतिकर्षी होता है (r₀ देखें)।(ii) Short range. Do nucleons ke beech force, kuch femtometre se zyada doori par tezi se zero ho jaata hai. Isse medium aur bade nuclei mein saturation hota hai, jiski wajah se E_bn lagbhag constant rehti hai. Nucleons ke pair ki potential energy r₀ ≈ 0.8 fm par minimum hoti hai: r > 0.8 fm par force attractive aur r < 0.8 fm par strongly repulsive hota hai (r₀ dekhiye).अ
• (iii) Charge-independent. The nuclear force between neutron–neutron, proton–neutron and proton–proton is approximately the same. It does not depend on electric charge.(iii) आवेश पर निर्भर नहीं। न्यूट्रॉन–न्यूट्रॉन, प्रोटॉन–न्यूट्रॉन और प्रोटॉन–प्रोटॉन के बीच नाभिकीय बल लगभग समान है। यह विद्युत आवेश पर निर्भर नहीं करता।(iii) Charge par depend nahi. Neutron–neutron, proton–neutron aur proton–proton ke beech nuclear force lagbhag same hai. Ye electric charge par depend nahi karta.अ

Tap to zoom · 5 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 5 लेबलTap kijiye → zoom · 5 labels

Unlike Coulomb’s law or Newton’s law of gravitation, there is no simple mathematical formula for the nuclear force.कूलॉम नियम या न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण नियम के विपरीत, नाभिकीय बल का कोई सरल गणितीय सूत्र नहीं है।Coulomb’s law ya Newton ke gravitation law ke ulat, nuclear force ka koi simple mathematical formula nahi hai.अ

13.6Radioactivityरेडियोऐक्टिवताRadioactivity

A. H. Becquerel discovered radioactivity in 1896, purely by accident. He was studying fluorescence and phosphorescence of compounds exposed to visible light. After illuminating pieces of uranium–potassium sulphate, he wrapped them in black paper and separated the package from a photographic plate by a piece of silver. Hours later the developed plate was blackened — something emitted by the compound had passed through both the black paper and the silver.ए. एच. बैकेरल ने 1896 में संयोगवश रेडियोऐक्टिवता की खोज की। वे दृश्य प्रकाश से प्रदीप्त यौगिकों की प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति का अध्ययन कर रहे थे। यूरेनियम–पोटैशियम सल्फ़ेट के टुकड़ों को प्रकाशित करने के बाद उन्होंने उन्हें काले काग़ज़ में लपेटा और पैकेट को चाँदी के एक टुकड़े द्वारा फ़ोटोग्राफ़िक प्लेट से अलग रखा। कई घंटे बाद धुली प्लेट काली हो गई — यौगिक से निकली किसी चीज़ ने काले काग़ज़ और चाँदी दोनों को पार कर लिया था।A. H. Becquerel ne 1896 mein accidentally radioactivity discover ki. Wo visible light se roshan compounds ki fluorescence aur phosphorescence study kar rahe the. Uranium–potassium sulphate ke tukdon par light daalne ke baad unhone unhe kaale kaagaz mein lapeta aur packet ko chaandi ke ek tukde se photographic plate se alag rakha. Kai ghante baad develop ki gayi plate kaali ho gayi — compound se nikli kisi cheez ne kaala kaagaz aur chaandi dono paar kar liye the.अ

Radioactivity is a nuclear phenomenon in which an unstable nucleus decays (radioactive decay). Three types of decay occur in nature:रेडियोऐक्टिवता एक नाभिकीय परिघटना है जिसमें अस्थायी नाभिक क्षयित होता है (रेडियोऐक्टिव क्षय)। प्रकृति में तीन प्रकार के क्षय होते हैं:Radioactivity ek nuclear phenomenon hai jismein unstable nucleus decay hota hai (radioactive decay). Nature mein teen tarah ke decay hote hain:अ

• (i) α-decay: a helium nucleus ⁴₂He is emitted (α).(i) α-क्षय: एक हीलियम नाभिक ⁴₂He उत्सर्जित होता है (α)।(i) α-decay: ek helium nucleus ⁴₂He emit hota hai (α).अ
• (ii) β-decay: electrons or positrons (particles with the same mass as electrons but exactly opposite charge) are emitted (β).(ii) β-क्षय: इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन (इलेक्ट्रॉन जितने द्रव्यमान पर ठीक विपरीत आवेश वाले कण) उत्सर्जित होते हैं (β)।(ii) β-decay: electrons ya positrons (electron jitne mass par bilkul opposite charge wale particles) emit hote hain (β).अ
• (iii) γ-decay: high-energy photons (hundreds of keV or more) are emitted (γ).(iii) γ-क्षय: उच्च ऊर्जा वाले फ़ोटॉन (सैकड़ों keV या अधिक) उत्सर्जित होते हैं (γ)।(iii) γ-decay: high-energy photons (sainkdon keV ya zyada) emit hote hain (γ).अ

Tap to zoom · 6 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 6 लेबलTap kijiye → zoom · 6 labels

13.7Nuclear Energyनाभिकीय ऊर्जाNuclear Energy

The E_bn curve has a long flat middle (A = 30 to 170) at about 8.0 MeV, and lower values for light (A < 30) and heavy (A > 170) nuclei. The greater the binding energy, the less the total mass of a bound system. So whenever nuclei with less total binding energy change into nuclei with greater binding energy, there is a net release of energy. This happens when a heavy nucleus splits into intermediate-mass fragments (fission) or when light nuclei join into a heavier nucleus (fusion).E_bn वक्र का एक लंबा समतल मध्य भाग (A = 30 से 170) लगभग 8.0 MeV पर है, और हल्के (A < 30) तथा भारी (A > 170) नाभिकों के लिए मान कम हैं। बंधन ऊर्जा जितनी अधिक, बँधे निकाय का कुल द्रव्यमान उतना कम। इसलिए जब भी कम कुल बंधन ऊर्जा वाले नाभिक अधिक बंधन ऊर्जा वाले नाभिकों में बदलते हैं, नेट ऊर्जा मुक्त होती है। ऐसा तब होता है जब भारी नाभिक मध्यम द्रव्यमान वाले खंडों में टूटता है (विखंडन) या हल्के नाभिक मिलकर भारी नाभिक बनाते हैं (संलयन)।E_bn curve ka ek lamba flat middle part (A = 30 se 170) lagbhag 8.0 MeV par hai, aur light (A < 30) aur heavy (A > 170) nuclei ke liye values kam hain. Binding energy jitni zyada, bound system ka total mass utna kam. Isliye jab bhi kam total binding energy wale nuclei zyada binding energy wale nuclei mein badalte hain, net energy release hoti hai. Aisa tab hota hai jab heavy nucleus intermediate-mass fragments mein toot-ta hai (fission) ya light nuclei milkar heavier nucleus banaate hain (fusion).अ

Burning coal or petroleum is an exothermic chemical reaction: energies of a few electron volts per atom. A nuclear reaction involves energies of the order of MeV per nucleus. So for the same amount of matter, nuclear sources give about a million times more energy. Fission of 1 kg of uranium gives about 10¹⁴ J; burning 1 kg of coal gives about 10⁷ J.कोयला या पेट्रोलियम जलाना एक ऊष्माक्षेपी रासायनिक अभिक्रिया है: प्रति परमाणु कुछ इलेक्ट्रॉन वोल्ट ऊर्जा। नाभिकीय अभिक्रिया में प्रति नाभिक MeV कोटि की ऊर्जा होती है। इसलिए उतने ही पदार्थ से नाभिकीय स्रोत लगभग दस लाख गुना अधिक ऊर्जा देते हैं। 1 kg यूरेनियम के विखंडन से लगभग 10¹⁴ J मिलता है; 1 kg कोयला जलाने से लगभग 10⁷ J।Coal ya petroleum jalaana ek exothermic chemical reaction hai: per atom kuch electron volts energy. Nuclear reaction mein per nucleus MeV order ki energy hoti hai. Isliye utne hi matter se nuclear sources lagbhag million guna zyada energy dete hain. 1 kg uranium ke fission se lagbhag 10¹⁴ J milta hai; 1 kg coal jalaane se lagbhag 10⁷ J.अ

Tap to zoom · 3 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 3 लेबलTap kijiye → zoom · 3 labels

13.7.1FissionविखंडनFission

Beyond natural radioactive decay, we can bombard nuclei with protons, neutrons, α-particles etc. and study nuclear reactions. The most important neutron-induced reaction is fission: a uranium-235 nucleus hit by a neutron breaks into two intermediate-mass fragments, for exampleप्राकृतिक रेडियोऐक्टिव क्षय से आगे, हम नाभिकों पर प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, α-कण आदि की बौछार कर नाभिकीय अभिक्रियाओं का अध्ययन कर सकते हैं। सबसे महत्वपूर्ण न्यूट्रॉन-प्रेरित अभिक्रिया विखंडन है: न्यूट्रॉन से टकराया यूरेनियम-235 नाभिक दो मध्यम-द्रव्यमान खंडों में टूट जाता है, उदाहरण के लिएNatural radioactive decay se aage, hum nuclei par protons, neutrons, α-particles waghairah ki bauchhaar karke nuclear reactions study kar sakte hain. Sabse important neutron-induced reaction fission hai: neutron se takraaya uranium-235 nucleus do intermediate-mass fragments mein toot jaata hai, jaiseअ

Tap to zoom · 7 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 7 लेबलTap kijiye → zoom · 7 labels

The same reaction can give other pairs of fragments:यही अभिक्रिया खंडों के अन्य युग्म भी दे सकती है:Yahi reaction fragments ke doosre pairs bhi de sakti hai:अ

The fragments are radioactive nuclei; they emit β-particles one after another until they reach stable end products.खंड रेडियोऐक्टिव नाभिक होते हैं; स्थायी अंतिम उत्पाद बनने तक वे एक के बाद एक β-कण उत्सर्जित करते हैं।Fragments radioactive nuclei hote hain; stable end products banne tak wo ek ke baad ek β-particles emit karte hain.अ

How much energy? The energy released (the Q value) is about 200 MeV per fissioning nucleus. Estimate: let a nucleus with A = 240 break into two fragments of A = 120. E_bn for A = 240 is about 7.6 MeV; for the A = 120 fragments about 8.5 MeV. Gain in binding energy per nucleon ≈ 0.9 MeV, so the total gain ≈ 240 × 0.9 = 216 MeV (see the energy ladder).कितनी ऊर्जा? मुक्त ऊर्जा (Q मान) प्रति विखंडित नाभिक लगभग 200 MeV है। आकलन: मान लीजिए A = 240 वाला नाभिक A = 120 के दो खंडों में टूटता है। A = 240 के लिए E_bn लगभग 7.6 MeV; A = 120 के खंडों के लिए लगभग 8.5 MeV। प्रति न्यूक्लिऑन बंधन ऊर्जा में वृद्धि ≈ 0.9 MeV, अतः कुल वृद्धि ≈ 240 × 0.9 = 216 MeV (ऊर्जा सीढ़ी देखें)।Kitni energy? Release hone wali energy (Q value) per fissioning nucleus lagbhag 200 MeV hai. Estimate: maan lijiye A = 240 wala nucleus A = 120 ke do fragments mein toot-ta hai. A = 240 ke liye E_bn lagbhag 7.6 MeV; A = 120 ke fragments ke liye lagbhag 8.5 MeV. Per nucleon binding energy mein gain ≈ 0.9 MeV, to total gain ≈ 240 × 0.9 = 216 MeV (energy ladder dekhiye).अ

Tap to zoom · 5 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 5 लेबलTap kijiye → zoom · 5 labels

This energy first appears as kinetic energy of the fragments and neutrons, and is finally passed to the surrounding matter as heat. Nuclear reactors that produce electricity get their energy from fission. The enormous energy of an atom bomb comes from uncontrolled fission.यह ऊर्जा पहले खंडों और न्यूट्रॉनों की गतिज ऊर्जा के रूप में प्रकट होती है, और अंत में आसपास के द्रव्य को ऊष्मा के रूप में मिलती है। बिजली बनाने वाले नाभिकीय रिऐक्टर अपनी ऊर्जा विखंडन से पाते हैं। परमाणु बम की विशाल ऊर्जा अनियंत्रित विखंडन से आती है।Ye energy pehle fragments aur neutrons ki kinetic energy ke roop mein dikhti hai, aur aakhir mein aas-paas ke matter ko heat ke roop mein milti hai. Bijli banaane wale nuclear reactors apni energy fission se paate hain. Atom bomb ki bahut badi energy uncontrolled fission se aati hai.अ

13.7.2Nuclear fusion – energy generation in starsनाभिकीय संलयन – तारों में ऊर्जा उत्पादनNuclear fusion – taaron mein energy generation

When two light nuclei fuse into a larger nucleus, energy is released, because the larger nucleus is more tightly bound (Fig. 13.1). Examples:जब दो हल्के नाभिक मिलकर एक बड़ा नाभिक बनाते हैं, तो ऊर्जा मुक्त होती है, क्योंकि बड़ा नाभिक अधिक दृढ़ता से बँधा है (चित्र 13.1)। उदाहरण:Jab do light nuclei milkar ek bada nucleus banaate hain, to energy release hoti hai, kyunki bada nucleus zyada tightly bound hai (Fig. 13.1). Examples:अ

For fusion, the two nuclei must come close enough for the attractive short-range nuclear force to act. But both are positive, so they repel: they need enough energy to get over this Coulomb barrier. Its height depends on the charges and radii of the nuclei; for two protons it is about 400 keV (barrier), and higher for nuclei with more charge. The temperature at which protons in a gas would have this much energy on average:संलयन के लिए दोनों नाभिकों को इतना पास आना होगा कि आकर्षी लघु-परासी नाभिकीय बल काम कर सके। पर दोनों धनात्मक हैं, इसलिए वे प्रतिकर्षित करते हैं: इस कूलॉम अवरोध को पार करने के लिए उन्हें पर्याप्त ऊर्जा चाहिए। इसकी ऊँचाई नाभिकों के आवेशों और त्रिज्याओं पर निर्भर है; दो प्रोटॉनों के लिए यह लगभग 400 keV है (अवरोध), और अधिक आवेश वाले नाभिकों के लिए अधिक। वह ताप जिस पर गैस के प्रोटॉनों की औसत ऊर्जा इतनी हो:Fusion ke liye dono nuclei ko itna paas aana hoga ki attractive short-range nuclear force kaam kar sake. Par dono positive hain, isliye wo repel karte hain: is Coulomb barrier ko paar karne ke liye unhe kaafi energy chahiye. Iski height nuclei ke charges aur radii par depend karti hai; do protons ke liye ye lagbhag 400 keV hai (barrier), aur zyada charge wale nuclei ke liye zyada. Wo temperature jis par gas ke protons ki average energy itni ho:अ

Tap to zoom · 4 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 4 लेबलTap kijiye → zoom · 4 labels

Fusion achieved by raising the temperature so that particles have enough kinetic energy to overcome Coulomb repulsion is called thermonuclear fusion. It is the source of energy in the interior of stars. The Sun’s core is at about 1.5 × 10⁷ K — much less than 3 × 10⁹ K. So fusion in the Sun involves the protons whose energies are much above the average.ताप बढ़ाकर — ताकि कणों के पास कूलॉम प्रतिकर्षण पार करने लायक गतिज ऊर्जा हो — किए गए संलयन को ताप-नाभिकीय संलयन कहते हैं। यह तारों के भीतर ऊर्जा का स्रोत है। सूर्य का क्रोड लगभग 1.5 × 10⁷ K पर है — 3 × 10⁹ K से बहुत कम। इसलिए सूर्य में संलयन उन प्रोटॉनों से होता है जिनकी ऊर्जा औसत से बहुत अधिक होती है।Temperature badhaakar — taaki particles ke paas Coulomb repulsion paar karne laayak kinetic energy ho — kiye gaye fusion ko thermonuclear fusion kehte hain. Ye stars ke andar energy ka source hai. Sun ka core lagbhag 1.5 × 10⁷ K par hai — 3 × 10⁹ K se bahut kam. Isliye Sun mein fusion un protons se hota hai jinki energy average se bahut zyada hoti hai.अ

In the Sun, hydrogen is “burned” into helium in several steps — the proton–proton (p, p) cycle:सूर्य में हाइड्रोजन कई चरणों में हीलियम में “जलता” है — प्रोटॉन–प्रोटॉन (p, p) चक्र:Sun mein hydrogen kai steps mein helium mein “jalta” hai — proton–proton (p, p) cycle:अ

Tap to zoom · 5 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 5 लेबलTap kijiye → zoom · 5 labels

• (i) ¹₁H + ¹₁H → ²₁H + e⁺ + ν + 0.42 MeV(i) ¹₁H + ¹₁H → ²₁H + e⁺ + ν + 0.42 MeV(i) ¹₁H + ¹₁H → ²₁H + e⁺ + ν + 0.42 MeVअ
• (ii) e⁺ + e⁻ → γ + γ + 1.02 MeV(ii) e⁺ + e⁻ → γ + γ + 1.02 MeV(ii) e⁺ + e⁻ → γ + γ + 1.02 MeVअ
• (iii) ²₁H + ¹₁H → ³₂He + γ + 5.49 MeV(iii) ²₁H + ¹₁H → ³₂He + γ + 5.49 MeV(iii) ²₁H + ¹₁H → ³₂He + γ + 5.49 MeVअ
• (iv) ³₂He + ³₂He → ⁴₂He + ¹₁H + ¹₁H + 12.86 MeV(iv) ³₂He + ³₂He → ⁴₂He + ¹₁H + ¹₁H + 12.86 MeV(iv) ³₂He + ³₂He → ⁴₂He + ¹₁H + ¹₁H + 12.86 MeVअ

For step (iv), steps (i)–(iii) must happen twice, giving two ³He nuclei. Adding 2(i) + 2(ii) + 2(iii) + (iv): 2(0.42) + 2(1.02) + 2(5.49) + 12.86 = 26.72 ≈ 26.7 MeV, and the net effect isचरण (iv) के लिए चरण (i)–(iii) दो बार होने चाहिए, जिससे दो ³He नाभिक बनें। 2(i) + 2(ii) + 2(iii) + (iv) जोड़ने पर: 2(0.42) + 2(1.02) + 2(5.49) + 12.86 = 26.72 ≈ 26.7 MeV, और कुल प्रभाव हैStep (iv) ke liye steps (i)–(iii) do baar hone chahiye, jisse do ³He nuclei banein. 2(i) + 2(ii) + 2(iii) + (iv) jodne par: 2(0.42) + 2(1.02) + 2(5.49) + 12.86 = 26.72 ≈ 26.7 MeV, aur net effect haiअ

Helium is not the only element made in stars. When the core’s hydrogen turns to helium, the core cools, the star collapses under its own gravity and the core heats up again. At about 10⁸ K, helium nuclei fuse into carbon. Step by step, heavier elements can form — but not elements beyond the peak of the binding-energy curve, because fusing those would not release energy.तारों में केवल हीलियम ही नहीं बनता। जब क्रोड का हाइड्रोजन हीलियम में बदल जाता है, तो क्रोड ठंडा होता है, तारा अपने ही गुरुत्व से सिकुड़ता है और क्रोड फिर गर्म हो जाता है। लगभग 10⁸ K पर हीलियम नाभिक संलयित होकर कार्बन बनाते हैं। इसी तरह क्रमशः भारी तत्व बन सकते हैं — पर बंधन-ऊर्जा वक्र के शिखर से आगे के तत्व नहीं, क्योंकि उनके संलयन से ऊर्जा मुक्त नहीं होती।Taaron mein sirf helium hi nahi banta. Jab core ka hydrogen helium mein badal jaata hai, to core thanda hota hai, taara apni hi gravity se sikudta hai aur core phir garam ho jaata hai. Lagbhag 10⁸ K par helium nuclei fuse hokar carbon banaate hain. Isi tarah step by step bhaari elements ban sakte hain — par binding-energy curve ke peak se aage ke elements nahi, kyunki unke fusion se energy release nahi hoti.अ

The Sun is about 5 × 10⁹ years old and has enough hydrogen to keep shining for about another 5 billion years. After that, hydrogen burning will stop, the Sun will cool and collapse, its core temperature will rise, and its outer envelope will swell — turning it into a red giant.सूर्य लगभग 5 × 10⁹ वर्ष पुराना है और उसके पास लगभग 5 अरब वर्ष और चमकने लायक हाइड्रोजन है। उसके बाद हाइड्रोजन का जलना रुक जाएगा, सूर्य ठंडा होकर सिकुड़ेगा, उसके क्रोड का ताप बढ़ेगा, और उसका बाहरी आवरण फूल जाएगा — वह एक लाल दानव (रेड जायंट) बन जाएगा।Sun lagbhag 5 × 10⁹ saal purana hai aur uske paas lagbhag 5 billion saal aur chamakne laayak hydrogen hai. Uske baad hydrogen ka jalna ruk jaayega, Sun thanda hokar sikudega, uske core ka temperature badhega, aur uska bahari envelope phool jaayega — wo ek red giant ban jaayega.अ

13.7.3Controlled thermonuclear fusionनियंत्रित ताप-नाभिकीय संलयनControlled thermonuclear fusion

A thermonuclear fusion device tries to copy the star on Earth: heat the fuel to about 10⁸ K and get steady power. At such temperatures the fuel is a mixture of positive ions and electrons — a plasma. The challenge is to confine the plasma, since no container can stand such a high temperature. Several countries, including India, are developing techniques for this. If they succeed, fusion reactors could supply almost unlimited power.एक ताप-नाभिकीय संलयन युक्ति पृथ्वी पर तारे की नकल करने का प्रयास करती है: ईंधन को लगभग 10⁸ K तक गर्म करके स्थिर शक्ति प्राप्त करना। इतने ताप पर ईंधन धनात्मक आयनों और इलेक्ट्रॉनों का मिश्रण — प्लाज़्मा — होता है। चुनौती प्लाज़्मा को परिरुद्ध (थामे) रखने की है, क्योंकि कोई पात्र इतना अधिक ताप नहीं सह सकता। भारत सहित कई देश इसकी तकनीकें विकसित कर रहे हैं। सफल होने पर संलयन रिऐक्टर लगभग असीमित शक्ति दे सकते हैं।Ek thermonuclear fusion device Earth par taare ki nakal karne ki koshish karti hai: fuel ko lagbhag 10⁸ K tak garam karke steady power paana. Itne temperature par fuel positive ions aur electrons ka mixture — plasma — hota hai. Challenge plasma ko confine (thaame) rakhne ka hai, kyunki koi container itna zyada temperature nahi seh sakta. India sahit kai desh iski techniques develop kar rahe hain. Safal hone par fusion reactors lagbhag unlimited power de sakte hain.अ

Tap to zoom · 3 labels to exploreज़ूम करने के लिए टैप करें · 3 लेबलTap kijiye → zoom · 3 labels

Practice: NCERT exercises, solvedअभ्यास: NCERT प्रश्न, हल सहितPractice: NCERT exercises, solved

Try each one first, then open the solution. Data (as given in NCERT): m_H = 1.007825 u, m_n = 1.008665 u, m(⁴He) = 4.002603 u, m_e = 0.000548 u, 1 u = 931.5 MeV/c², 1 MeV = 1.6 × 10⁻¹³ J, N_A = 6.023 × 10²³ mol⁻¹, 1 year = 3.154 × 10⁷ s.पहले हर प्रश्न स्वयं हल कीजिए, फिर हल खोलिए। आँकड़े (NCERT के अनुसार): m_H = 1.007825 u, m_n = 1.008665 u, m(⁴He) = 4.002603 u, m_e = 0.000548 u, 1 u = 931.5 MeV/c², 1 MeV = 1.6 × 10⁻¹³ J, N_A = 6.023 × 10²³ mol⁻¹, 1 वर्ष = 3.154 × 10⁷ s।Pehle har sawaal khud solve kijiye, phir solution kholiye. Data (NCERT ke hisaab se): m_H = 1.007825 u, m_n = 1.008665 u, m(⁴He) = 4.002603 u, m_e = 0.000548 u, 1 u = 931.5 MeV/c², 1 MeV = 1.6 × 10⁻¹³ J, N_A = 6.023 × 10²³ mol⁻¹, 1 saal = 3.154 × 10⁷ s.अ

★Formula sheetसूत्र सूचीFormula sheet

★Quick revisionझटपट दोहरावQuick revision

• Nucleus radius ≈ 10⁻⁴ of the atom’s; volume ≈ 10⁻¹²; yet > 99.9% of the mass.नाभिक की त्रिज्या ≈ परमाणु की 10⁻⁴; आयतन ≈ 10⁻¹²; फिर भी द्रव्यमान का > 99.9%।Nucleus ka radius ≈ atom ka 10⁻⁴; volume ≈ 10⁻¹²; phir bhi mass ka > 99.9%.अ
• 1 u = 1/12 of a ¹²C atom = 1.660539 × 10⁻²⁷ kg ≡ 931.5 MeV/c².1 u = ¹²C परमाणु का 1/12 = 1.660539 × 10⁻²⁷ kg ≡ 931.5 MeV/c²।1 u = ¹²C atom ka 1/12 = 1.660539 × 10⁻²⁷ kg ≡ 931.5 MeV/c².अ
• Nucleus = Z protons + N neutrons; A = Z + N; written ᴬ_ZX. Electrons are all outside.नाभिक = Z प्रोटॉन + N न्यूट्रॉन; A = Z + N; ᴬ_ZX लिखा जाता है। सभी इलेक्ट्रॉन बाहर।Nucleus = Z protons + N neutrons; A = Z + N; ᴬ_ZX likha jaata hai. Saare electrons bahar.अ
• Isotopes: same Z. Isobars: same A. Isotones: same N. Atomic mass of an element = abundance-weighted average of its isotopes (Cl: 35.47 u).समस्थानिक: समान Z। समभारिक: समान A। समन्यूट्रॉनिक: समान N। तत्व का परमाणु द्रव्यमान = समस्थानिकों का प्रचुरता-भारित औसत (Cl: 35.47 u)।Isotopes: same Z. Isobars: same A. Isotones: same N. Element ka atomic mass = isotopes ka abundance-weighted average (Cl: 35.47 u).अ
• Chadwick (1932) discovered the neutron (α on Be). A free neutron decays (mean life ≈ 1000 s); in a nucleus it is stable.चैडविक (1932) ने न्यूट्रॉन खोजा (Be पर α)। मुक्त न्यूट्रॉन क्षयित होता है (माध्य आयु ≈ 1000 s); नाभिक में स्थायी।Chadwick (1932) ne neutron discover kiya (Be par α). Free neutron decay hota hai (mean life ≈ 1000 s); nucleus mein stable.अ
• R = 1.2 A^(1/3) fm, so volume ∝ A and density ≈ 2.3 × 10¹⁷ kg m⁻³ for every nucleus (liquid-drop-like).R = 1.2 A^(1/3) fm, इसलिए आयतन ∝ A और हर नाभिक का घनत्व ≈ 2.3 × 10¹⁷ kg m⁻³ (द्रव-बूँद जैसा)।R = 1.2 A^(1/3) fm, isliye volume ∝ A aur har nucleus ki density ≈ 2.3 × 10¹⁷ kg m⁻³ (liquid-drop jaisa).अ
• Nuclear mass < sum of its nucleons: ΔM = mass defect; E_b = ΔMc² is the energy to break it apart (¹⁶O: 0.13691 u → 127.5 MeV).नाभिकीय द्रव्यमान < न्यूक्लिऑनों का योग: ΔM = द्रव्यमान क्षति; E_b = ΔMc² उसे तोड़ने की ऊर्जा है (¹⁶O: 0.13691 u → 127.5 MeV)।Nuclear mass < nucleons ka sum: ΔM = mass defect; E_b = ΔMc² use todne ki energy hai (¹⁶O: 0.13691 u → 127.5 MeV).अ
• E_bn ≈ 8 MeV and nearly constant for 30 < A < 170; max ≈ 8.75 MeV near A = 56; ≈ 7.6 MeV at A = 238; lower for light nuclei. Peaks at ⁴He, ¹⁶O hint at shell structure.E_bn ≈ 8 MeV और 30 < A < 170 के लिए लगभग स्थिर; अधिकतम ≈ 8.75 MeV, A = 56 के पास; A = 238 पर ≈ 7.6 MeV; हल्के नाभिकों के लिए कम। ⁴He, ¹⁶O पर शिखर कोश संरचना का संकेत।E_bn ≈ 8 MeV aur 30 < A < 170 ke liye lagbhag constant; max ≈ 8.75 MeV, A = 56 ke paas; A = 238 par ≈ 7.6 MeV; light nuclei ke liye kam. ⁴He, ¹⁶O par peaks shell structure ka hint.अ
• Nuclear force: much stronger than Coulomb, short range (few fm, saturation), charge-independent, attractive for r > 0.8 fm, strongly repulsive for r < 0.8 fm; no simple formula.नाभिकीय बल: कूलॉम से बहुत प्रबल, लघु परास (कुछ fm, संतृप्ति), आवेश से स्वतंत्र, r > 0.8 fm पर आकर्षी, r < 0.8 fm पर प्रबल प्रतिकर्षी; कोई सरल सूत्र नहीं।Nuclear force: Coulomb se bahut strong, short range (kuch fm, saturation), charge-independent, r > 0.8 fm par attractive, r < 0.8 fm par strongly repulsive; koi simple formula nahi.अ
• Radioactivity (Becquerel, 1896): α = ⁴He nucleus, β = electron or positron, γ = high-energy photon.रेडियोऐक्टिवता (बैकेरल, 1896): α = ⁴He नाभिक, β = इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन, γ = उच्च ऊर्जा फ़ोटॉन।Radioactivity (Becquerel, 1896): α = ⁴He nucleus, β = electron ya positron, γ = high-energy photon.अ
• Fission: n + ²³⁵U → two middle-mass fragments + 2–4 neutrons + ≈ 200 MeV (reactors; uncontrolled → atom bomb). Nuclear energy ≈ 10⁶ × chemical.विखंडन: n + ²³⁵U → दो मध्यम-द्रव्यमान खंड + 2–4 न्यूट्रॉन + ≈ 200 MeV (रिऐक्टर; अनियंत्रित → परमाणु बम)। नाभिकीय ऊर्जा ≈ 10⁶ × रासायनिक।Fission: n + ²³⁵U → do middle-mass fragments + 2–4 neutrons + ≈ 200 MeV (reactors; uncontrolled → atom bomb). Nuclear energy ≈ 10⁶ × chemical.अ
• Fusion needs very high T to beat the Coulomb barrier (~400 keV for two protons → T ~ 3 × 10⁹ K on average). Sun (core 1.5 × 10⁷ K): p–p cycle, 4 ¹H → ⁴He + 26.7 MeV. Controlled fusion: confine a 10⁸ K plasma.संलयन के लिए कूलॉम अवरोध पार करने हेतु बहुत उच्च T चाहिए (दो प्रोटॉनों के लिए ~400 keV → औसतन T ~ 3 × 10⁹ K)। सूर्य (क्रोड 1.5 × 10⁷ K): p–p चक्र, 4 ¹H → ⁴He + 26.7 MeV। नियंत्रित संलयन: 10⁸ K प्लाज़्मा को थामना।Fusion ke liye Coulomb barrier paar karne ko bahut high T chahiye (do protons ke liye ~400 keV → average T ~ 3 × 10⁹ K). Sun (core 1.5 × 10⁷ K): p–p cycle, 4 ¹H → ⁴He + 26.7 MeV. Controlled fusion: 10⁸ K plasma ko confine karna.अ

★Quick check — test yourselfख़ुद को परखेंQuick check — khud ko test kijiye

These are Simple Learning Hub’s own study notes written to follow the current (rationalised) NCERT Class 12 Physics textbook section by section; read them with the official NCERT chapter. Diagrams and simulations are original SLH work based on the NCERT figures they name. Report a mistake