فِشن، نيوڪليئر فزڪس ۾ سڀ کان وڌيڪ دلچسپ ۽ اثرائتو قدرتي رجحانن مان هڪ آهي. ڳري ايٽمي مرڪزن کي هلڪي مرڪزن ۾ ورهائڻ سان، فِشن وڏي مقدار ۾ توانائي خارج ڪري ٿو، جيڪا بجلي جي پيداوار کان وٺي ايٽمي هٿيارن تائين مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪئي وئي آهي. هي مضمون فِشن جي بنيادي اصولن، ان جي دريافت جي تاريخ، ان جي رد عمل جي طريقيڪار، روزمره جي زندگي ۾ ان جي استعمال، ۽ ان سان گڏ ايندڙ چئلينجن ۽ تڪرارن کي چڱي طرح سان ڳولهيندو.
فيشن رد عمل جا بنيادي اصول
هڪ فيشن رد عمل تڏهن ٿئي ٿو جڏهن هڪ ڳرو ايٽمي مرڪز، جهڙوڪ يورينيم-235 يا پلوٽونيم-239، هڪ نيوٽران جذب ڪري ٿو ۽ غير مستحڪم ٿي وڃي ٿو. هي عدم استحڪام مرڪز کي ٻن يا وڌيڪ ننڍن مرڪزن ۾ ورهائي ٿو، جن کي فيشن ٽڪرا سڏيو ويندو آهي، نيوٽران ۽ توانائي جاري ڪري ٿو. البرٽ آئن اسٽائن جي مشهور مساوات، E= mc2 جي مطابق ، اصل ماس جي مقابلي ۾ فيشن ٿيل مرڪزن جي ماس خساري مان نڪرندڙ توانائي اچي ٿي.
فيشن رد عمل جي دريافت جي تاريخ
فيشن جي دريافت 20 صدي جي شروعات ۾ تجربن جي هڪ سلسلي ۽ وڌندڙ سمجھ جو نتيجو هئي. 1938 ۾، جرمن سائنسدان اوٽو هان ۽ فريٽز اسٽراسمن، ليس ميٽنر ۽ اوٽو رابرٽ فريش سان گڏ ڪم ڪندي، تجربا ڪيا جيڪي نيوڪليئر فيشن جي دريافت جو سبب بڻيا. انهن دريافت ڪيو ته جڏهن يورينيم-235 تي نيوٽران سان بمباري ڪئي ويندي آهي، ته اهو بيريم ۽ ڪرپٽن نيوڪلئي ۾ ورهائجي ويندو آهي، اضافي نيوٽران ۽ توانائي خارج ڪندو آهي.
هن دريافت ايٽمي ٽيڪنالاجي جي ترقي لاءِ رستو هموار ڪيو، جنهن ۾ ٻي عالمي جنگ دوران ايٽمي ري ايڪٽرن ۽ ايٽمي هٿيارن جي ترقي شامل هئي. آمريڪا جي اڳواڻي ۾ مين هٽن پروجيڪٽ 1945 ۾ جنگ ۾ استعمال ٿيندڙ پهريون ايٽمي بم ٺاهڻ ۾ ڪامياب ٿيو.
فيشن رد عمل جو طريقو
هڪ فيشن رد عمل ۾ ڪيترائي بنيادي مرحلا شامل آهن:
-
نيوٽران جذب : هڪ ڳرو ايٽمي مرڪز جهڙوڪ يورينيم-235 يا پلوٽونيم-239 هڪ نيوٽران جذب ڪري ٿو. اهو مرڪز کي غير مستحڪم ۽ فيشن جو شڪار بڻائي ٿو.
-
نيوڪليئر فيزن : هڪ غير مستحڪم نيوڪليس ٻن يا وڌيڪ فيزن ٽڪرن ۾ ورهائجي ٿو. هي عمل ٻه يا ٽي نوان نيوٽران ۽ توانائي برقي مقناطيسي تابڪاري ۽ فيزن ٽڪرن جي حرڪي توانائي جي صورت ۾ جاري ڪري ٿو.
-
زنجير رد عمل : آزاد ٿيل نيوٽران ٻين ڳري مرڪزن پاران جذب ٿي سگهن ٿا، جنهن جي ڪري وڌيڪ فيشن رد عمل پيدا ٿين ٿا. جيڪڏهن ڪافي نيوٽران پيدا ٿين ٿا، ته پوءِ فيشن رد عمل هڪ زنجير رد عمل ۾ جاري رهي سگهن ٿا.
هي زنجير رد عمل ايٽمي ري ايڪٽرن جي آپريشن ۽ ايٽمي بمن جي ڌماڪي جو بنيادي اصول آهي. هڪ ايٽمي ري ايڪٽر ۾، زنجير رد عمل کي مسلسل توانائي پيدا ڪرڻ لاءِ ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي، جڏهن ته هڪ ايٽمي هٿيار ۾، زنجير رد عمل کي تيز ڪيو ويندو آهي ته جيئن تمام گهٽ وقت ۾ هڪ تمام وڏو ڌماڪو پيدا ٿئي.
فيشن رد عمل جون درخواستون
فيشن ري ايڪشن کي مختلف قسمن جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويو آهي، جن مان ٻه سڀ کان وڌيڪ نمايان آهن بجلي جي پيداوار ۽ ايٽمي هٿيار.
-
نيوڪليئر پاور پلانٽ : نيوڪليئر ري ايڪٽر گرمي پيدا ڪرڻ لاءِ فيشن ري ايڪشن استعمال ڪندا آهن، جيڪو پوءِ ٻاڦ پيدا ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندو آهي جيڪو ٽربائن هلائي ٿو ۽ بجلي پيدا ڪري ٿو. نيوڪليئر ري ايڪٽر يورينيم-235 يا پلوٽونيم-239 جهڙو ايندھن استعمال ڪندا آهن ۽ اضافي نيوٽران جذب ڪندي فيشن ري ايڪشن جي شرح کي منظم ڪرڻ لاءِ ڪنٽرول راڊ استعمال ڪندا آهن.
-
پريشرائزڊ واٽر ري ايڪٽر (PWR) : هن قسم جو ري ايڪٽر پريشرائزڊ پاڻي کي ڪولنٽ ۽ ماڊريٽر طور استعمال ڪندو آهي. پريشرائزڊ پاڻي ري ايڪٽر کي اُبلڻ کان سواءِ تيز گرمي پد تي رکي ٿو، جنهن جي ڪري موثر گرمي جي منتقلي ممڪن ٿي سگهي ٿي.
-
اُبلندڙ پاڻي جو ري ايڪٽر (BWR) : هن قسم جو ري ايڪٽر ڪولنٽ پاڻي کي سڌو سنئون ري ايڪٽر اندر اُبلڻ جي اجازت ڏئي ٿو ته جيئن ٻاڦ پيدا ٿئي جيڪا ٽربائن هلائي. BWRs جو ڊيزائن PWRs جي ڀيٽ ۾ سادو هوندو آهي.
-
تيز ري ايڪٽر : هي ري ايڪٽر تيز نيوٽران استعمال ڪري ٿو ته جيئن فيشن رد عمل شروع ڪري سگهجي، بغير ڪنهن ماڊريٽر جي ضرورت جي. تيز ري ايڪٽر ايندھن کي وڌيڪ ڪارآمد طريقي سان استعمال ڪري سگهن ٿا ۽ گهٽ فضول پيدا ڪري سگهن ٿا.
-
-
ايٽمي هٿيار : ايٽمي هٿيار وڏا ڌماڪا پيدا ڪرڻ لاءِ بي قابو فيشن رد عمل کي استعمال ڪندا آهن. جنگ ۾ استعمال ٿيندڙ پهرين ايٽمي بم، جهڙوڪ هيروشيما ۽ ناگاساڪي تي ڪيرايل، يورينيم-235 ۽ پلوٽونيم-239 کي ايندھن طور استعمال ڪندا هئا.
چئلينج ۽ تڪرار
جيتوڻيڪ فيشن رد عمل توانائي جي ذريعن جي طور تي وڏي صلاحيت پيش ڪن ٿا، انهن سان لاڳاپيل ڪيترائي چئلينج ۽ تڪرار آهن:
-
ريڊيو ايڪٽو فضلو : نيوڪليئر ري ايڪٽر خطرناڪ ريڊيو ايڪٽو فضلو پيدا ڪن ٿا جنهن کي ماحول ۽ انساني صحت تي ناڪاري اثرن کي روڪڻ لاءِ خاص هٿرادو ۽ اسٽوريج جي ضرورت آهي. ريڊيو ايڪٽو فضلي جو ڊگهي مدت جو انتظام هڪ وڏو چئلينج رهي ٿو.
-
ايٽمي حفاظت : ايٽمي حادثن جو خطرو، جهڙوڪ 1986 ۾ چرنوبل ۽ 2011 ۾ فوڪوشيما ۾، ايٽمي ري ايڪٽرن جي حفاظت بابت خدشا پيدا ڪري ٿو. اهي واقعا تابڪاري جي امڪاني خطرن کي اجاگر ڪن ٿا جيڪي ماحول ۽ انساني آبادي کي نقصان پهچائي سگهن ٿا.
-
ايٽمي هٿيارن جي پکيڙ : ايٽمي ٽيڪنالاجي جي پکيڙ هڪ خطرو پيدا ڪري ٿي ته ايٽمي هٿيار غير ذميوار رياستن يا غير رياستي گروهن جي هٿن ۾ وڃي سگهن ٿا. ايٽمي عدم پکيڙ جي ڪوششن جو مقصد ايٽمي ٽيڪنالاجي ۽ مواد جي پکيڙ کي محدود ڪرڻ آهي جيڪو ايٽمي هٿيار ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿي سگهي ٿو.
-
معاشيات ۽ سيڙپڪاري : ايٽمي پاور پلانٽ جي تعمير ۽ هلائڻ لاءِ هڪ اهم شروعاتي سيڙپڪاري جي ضرورت آهي. تعمير، سار سنڀال، ۽ فضول انتظام جا خرچ اهم معاشي رڪاوٽون ٿي سگهن ٿا.
فيشن رد عمل جو مستقبل
وڏن چئلينجن کي منهن ڏيڻ جي باوجود، فيشن رد عمل جو مستقبل روشن رهي ٿو مختلف تحقيق ۽ جدتن سان جيڪي ترقي هيٺ آهن:
-
ايندڙ نسل جا نيوڪليئر ري ايڪٽر : نوان ري ايڪٽر محفوظ، وڌيڪ ڪارآمد ۽ گهٽ فضول پيدا ڪرڻ لاءِ ٺاهيا پيا وڃن. ننڍا ماڊيولر ري ايڪٽر (ايس ايم آر) هڪ اميد افزا جدت آهن، جيڪي لچڪدار ۽ گهٽ قيمتون پيش ڪن ٿا.
-
فضلي جي منتقلي : اهڙيون ٽيڪنالاجيون تيار ڪرڻ لاءِ تحقيق جاري آهي جيڪي ريڊيو ايڪٽو فضلي کي وڌيڪ مستحڪم ۽ گهٽ خطرناڪ آئسوٽوپس ۾ تبديل ڪري سگهن ٿيون. اهو ايٽمي فضلي جي مقدار ۽ خطري کي گهٽائي سگهي ٿو.
-
نيوڪليئر فيوزن : جڏهن ته اهو فيشن کان مختلف آهي، پر نيوڪليئر فيوزن تي تحقيق جاري آهي. نيوڪليئر فيوزن ۾ فيشن کان وڌيڪ صاف ۽ محفوظ توانائي پيدا ڪرڻ جي صلاحيت آهي، پر ٽيڪنيڪل چئلينج اهم آهن.
نتيجو
فيشن نيوڪليئر فزڪس ۾ سڀ کان اهم دريافتن مان هڪ آهي، جنهن جو بجلي جي پيداوار ۽ ايٽمي هٿيارن جي ترقي تي اهم اثر آهي. توانائي جي ذريعن جي طور تي وڏي صلاحيت پيش ڪندي، فيشن کي حفاظت، ريڊيو ايڪٽو فضلي، ۽ ايٽمي هٿيارن جي پکيڙ جي خطري سان لاڳاپيل اهم چئلينجن کي پڻ منهن ڏيڻو پوي ٿو. مسلسل تحقيق ۽ جدت سان، فيشن جو مستقبل اميد افزا رهي ٿو، جيڪو محفوظ ۽ وڌيڪ پائيدار توانائي حلن لاءِ رستو هموار ڪري ٿو.
