વિધાન: ભારે પાણી એ સામાન્ય પાણી કરતા વધુ સારું મોડરેટર છે.
કારણ: ભારે પાણી સામાન્ય પાણી કરતા ન્યુટ્રોનનું વધુ કાર્યક્ષમ રીતે શોષણ કરે છે.

શાસ્ત્રીય ભૌતિકવિજ્ઞાન મુજબ,બે પ્રોટોન વચ્ચે ફ્યુઝન થવા માટે નજીકના અભિગમનું અંતર $(d_c)$ $10^{-15} \ m$ છે. વધુ સચોટ ક્વોન્ટમ અભિગમ જણાવે છે કે $d_c = \frac{\lambda_p}{\sqrt{2}}$,જ્યાં $\lambda_p$ એ પ્રોટોનની ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇ છે જ્યારે તેઓ એકબીજાથી દૂર હતા. આ ક્વોન્ટમ અભિગમનો ઉપયોગ કરીને,તારાના કેન્દ્રમાં તાપમાન $(T_c)$ માટેનું સમીકરણ શોધો. [આપેલ છે: $M_p$ એ પ્રોટોનનું દળ છે,$k$ એ બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક છે,$e$ એ પ્રાથમિક વિદ્યુતભાર છે]

પરમાણુ વિખંડન (nuclear fission) માં દળનો કેટલો ટકા ભાગ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે ($\%$ માં)?

સૂર્યમાં થતી ફ્યુઝન પ્રક્રિયાની ચોખ્ખી અસર પૂર્ણ કરવા માટે સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો: $4_1^1H + 2e^- \rightarrow$ . . . . . . $+ 2\nu + 6\gamma +$ . . . . . .

ધારો કે સ્થિર અને ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં રહેલું ${ }_{88}^{226} Ra$ ન્યુક્લિયસ તેના ઉત્તેજિત અવસ્થામાં રહેલા ${ }_{86}^{222} Rn$ ન્યુક્લિયસમાં $\alpha$-ક્ષય પામે છે. ઉત્સર્જિત $\alpha$ કણની ગતિઊર્જા $4.44 \text{ MeV}$ માલૂમ પડે છે. ત્યારબાદ ${ }_{86}^{222} Rn$ ન્યુક્લિયસ $\gamma$-ક્ષય દ્વારા તેની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં આવે છે. ઉત્સર્જિત $\gamma$-ફોટોનની ઊર્જા . . . . . . . $\text{keV}$ છે.
[આપેલ છે: ${ }_{88}^{226} Ra$ નું પરમાણ્વીય દળ $= 226.005 \text{ u}$,${ }_{86}^{222} Rn$ નું પરમાણ્વીય દળ $= 222.000 \text{ u}$,$\alpha$ કણનું પરમાણ્વીય દળ $= 4.000 \text{ u}$,$1 \text{ u} = 931 \text{ MeV}/c^2$]

$1 \ kg$ $^{235}U$ ના વિખંડન દ્વારા $100 \ W$ પાવર ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઊર્જાનું ઉત્પાદન આશરે કેટલા સમય સુધી ચાલુ રહેશે?