एक परमाणु ऊर्जा रिएक्टर $300\ MW$ बिजली उत्पन्न कर सकता है। यूरेनियम परमाणु $^{238}U$ के प्रत्येक नाभिक के विखंडन से मुक्त ऊर्जा $170\ MeV$ है। प्रति घंटे विखंडित होने वाले यूरेनियम परमाणुओं की संख्या होगी:

नाभिकीय अभिक्रिया $A+b \rightarrow C+d$ का $Q$ मान $Q=\left[m_{A}+m_{b}-m_{C}-m_{d}\right] c^{2}$ द्वारा परिभाषित है,जहाँ द्रव्यमान संबंधित नाभिकों के हैं। दिए गए आंकड़ों से निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए $Q$ मान ज्ञात कीजिए और बताइए कि अभिक्रियाएं ऊष्माशोषी हैं या ऊष्माक्षेपी।
$(i) \;_{1}^{1} H+_{1}^{3} H \rightarrow_{1}^{2} H+_{1}^{2} H$
$(ii)\;_{6}^{12} C+_{6}^{12} C \rightarrow_{10}^{20} N e+_{2}^{4} H e$
परमाणु द्रव्यमान इस प्रकार दिए गए हैं:
$m(_{1}^{1}H) = 1.007825 \; u$
$m(_{1}^{2}H) = 2.014102 \; u$
$m(_{1}^{3}H) = 3.016049 \; u$
$m(_{6}^{12}C) = 12.000000 \; u$
$m(_{10}^{20}Ne) = 19.992439 \; u$
$m(_{2}^{4}He) = 4.002603 \; u$

$U^{235}$ पर मंद न्यूट्रॉनों की बमबारी करने पर $200 \text{ MeV}$ ऊर्जा मुक्त होती है। यदि परमाणु रिएक्टर का पावर आउटपुट $1.6 \text{ MW}$ है,तो विखंडन की दर क्या होगी?

ड्यूटेरॉन $({ }_{1} H^{2})$ और हीलियम परमाणु $({ }_{2} He^{4})$ की प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा क्रमशः $1.1 \ MeV$ और $7 \ MeV$ है। यदि दो ड्यूटेरॉन नाभिक मिलकर एक हीलियम नाभिक बनाते हैं,तो मुक्त ऊर्जा होगी: ($MeV$ में)

नाभिकीय विखंडन ${ }^{235} U \rightarrow{ }^{140} Ce+{ }^{94} Zr+n$ के लिए विघटन ऊर्जा $Q$ $\_ \text{MeV}$ है।
दिए गए परमाणु द्रव्यमान:
${ }^{235} U: 235.0439 \text{ u}, { }^{140} Ce: 139.9054 \text{ u},$
${ }^{94} Zr: 93.9063 \text{ u}, n: 1.0086 \text{ u},$
$c^2 = 931 \text{ MeV/u}$ का मान।

कथन: जब भारी नाभिकों का विखंडन होता है या हल्के नाभिकों का संलयन होता है तो ऊर्जा मुक्त होती है।
कारण: भारी नाभिकों के लिए,प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा $Z$ बढ़ने के साथ बढ़ती है,जबकि हल्के नाभिकों के लिए,यह $Z$ बढ़ने के साथ घटती है।