निम्नलिखित में से किस पदार्थ का उपयोग परमाणु रिएक्टर की शक्ति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है?

सही उत्तर बोरॉन है।

Key Points 

• बोरॉन का व्यापक रूप से परमाणु रिएक्टरों में न्यूट्रॉन अवशोषक के रूप में उपयोग किया जाता है ताकि विखंडन प्रतिक्रिया की दर को नियंत्रित किया जा सके।
• यह मुख्य रूप से नियंत्रण छड़ों और रिएक्टर शीतलन प्रणालियों में बोरॉन कार्बाइड (B₄C) या बोरिक एसिड के रूप में उपयोग किया जाता है।
• बोरॉन अतिरिक्त न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, श्रृंखला प्रतिक्रिया को विनियमित करने और रिएक्टर को ज़्यादा गरम होने या नियंत्रण से बाहर होने से रोकने में मदद करता है।
• इसका उच्च न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस-सेक्शन इसे परमाणु रिएक्टर स्थिरता बनाए रखने के लिए एक प्रभावी सामग्री बनाता है।
• बोरॉन यौगिकों का उपयोग आपातकालीन शटडाउन सिस्टम में भी किया जाता है ताकि आवश्यकतानुसार परमाणु विखंडन प्रक्रिया को तुरंत रोक सकें।

Additional Information 

• नियंत्रण छड़ें: नियंत्रण छड़ें ऐसी युक्तियाँ हैं जो बोरॉन, कैडमियम या हैफ्नियम जैसी सामग्रियों से बनी होती हैं जो परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को विनियमित करने के लिए न्यूट्रॉन को अवशोषित करती हैं।
• न्यूट्रॉन मॉडरेटर: ग्रेफाइट और भारी जल जैसे पदार्थों का उपयोग श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए न्यूट्रॉन को धीमा करने के लिए किया जाता है, लेकिन वे सीधे इसकी तीव्रता को नियंत्रित नहीं करते हैं।
• श्रृंखला प्रतिक्रिया: एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया तब होती है जब विखंडन के दौरान उत्पन्न न्यूट्रॉन आगे विखंडन का कारण बनते हैं, जिससे नियंत्रित या अनियंत्रित तरीके से ऊर्जा निकलती है।
• न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस-सेक्शन: यह किसी पदार्थ, जैसे बोरॉन, द्वारा न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की संभावना को संदर्भित करता है। बोरॉन में उच्च अवशोषण क्रॉस-सेक्शन होता है, जो इसे परमाणु रिएक्टर नियंत्रण के लिए आदर्श बनाता है।
• परमाणु रिएक्टर के प्रकार: सामान्य रिएक्टर प्रकारों में प्रेशराइज्ड वॉटर रिएक्टर (PWR) और बॉइलिंग वॉटर रिएक्टर (BWR) शामिल हैं, दोनों सुरक्षा और नियंत्रण के लिए बोरॉन-आधारित प्रणालियों का उपयोग करते हैं।