D-T अभिक्रिया (ड्यूटीरियम-ट्रीटियम संलयन) `._(1)^(2)H+._(1)^(3)Hto._(2)^(4)He+n` पर विचार कीजिए।
(a) नीचे दिए गए आंकड़ों के आधार अभिक्रिया में विमुक्त ऊर्जा का मान `MeV` में ज्ञात कीजिए।
`m(._(1)^(2)H)=2.014102u`
`m(._(1)^(3)H)=3.016049u`
(b) ड्यूटीरियम एवं ट्राइटियम दोनों की त्रिजया लगभग 1.5 fm मान लीजिए। इस अभिक्रिया में दोनों नाभिकों के मध्य कूलॉम प्रतिकर्षण से पार पाने के लिए कितनी गतिज ऊर्जा की आवश्कयता है? अभिक्रिया प्रारम्भ करने के लिए गैसों (D और T गैसें) को किस ताप पर उष्‍मित किया जाना चाहिए?

Explanation

(a)D-T समीकरण
`._(1)^(2)H+._(1)^(3)Hto._(2)^(4)He+._(0)n^(1)+Q`
द्रव्यमान क्षति
`Deltam=m(._(1)^(2)H)+m(._(1)^(3)H)-m(._(2)^(4)He).-m(._(0)n^(1))`
`=2.014102+3.016049-4.002603-1.00967`
`=0.018878u`
दी गयी क्षय प्रक्रिया हेतु `Q` मान
`Q=Deltamxx931=0.018878xx931=17.58MeV`
(b) दो सम्पर्क में आनेवाले नाभिकों की प्रतिकर्षी स्थितिज ऊर्जा
`U=1/(4 pi epsilon_(0)) . (q^(2))/(2r)=(9xx10^(9)(1.6xx10^(-19))^(2))/(2xx2xx10^(-15))`
`=5.76xx10^(-14)J`
हम जानते हैं कि
आवश्यक गतिज ऊर्जा [संलयन हेतू] `=` औसत ऊष्मीय गतिज ऊर्जा
गतिज ऊर्जा `=3/2xxkTxx2` (दो नाभिक)
`=3kT`
`T=(“गतिज ऊर्जा”)/(3k)=(5.76xx10^(-14))/(3xx1.38xx10^(-23))`
`=1.39xx10^(9)K`
सामान्य व्यवहार में ताप प्राप्त नहीं किया जा सकता है।