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Science & Technology / Nuclear — UPSC मुख्य परीक्षा मॉडल उत्तर

Environment · UPSC CSE
प्रश्न: रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (RTGs) — कार्य-सिद्धांत, अंतरिक्ष अन्वेषण में अनुप्रयोग और परमाणु ईंधन संबंधी विचार

प्रस्तावना

RTGs परमाणु विज्ञान और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के महत्वपूर्ण संगम को प्रदर्शित करते हैं। ये रेडियोधर्मी क्षय से उत्पन्न ऊष्मा को — न कि विखंडन से — विद्युत में रूपांतरित करते हैं, जिससे सौर ऊर्जा अव्यावहारिक होने पर भी अभियान संचालित होते हैं।

मुख्य बिंदु

1. क्रियाविधि: विखंडन नहीं, क्षय पर आधारित

RTGs रेडियोधर्मी समस्थानिकों के क्षय पर कार्य करते हैं, जिससे उत्पन्न ऊष्मा को थर्मोकपल द्वारा Seebeck प्रभाव के माध्यम से विद्युत में परिवर्तित किया जाता है। यह इन्हें परमाणु विखंडन रिएक्टरों से मूलतः अलग करता है। RTGs में कोई गतिशील पुर्जे, श्रृंखला अभिक्रिया या क्रांतिकता का जोखिम नहीं होता।

2. अंतरिक्ष अन्वेषण में अनुप्रयोग

RTGs ने उन गहन-अंतरिक्ष अभियानों को ऊर्जा प्रदान की जहाँ सौर विकिरण अपर्याप्त था — विशेषतः Voyager प्रोब, Cassini और Mars Science Laboratory के Curiosity रोवर में। इनकी दीर्घायु, विश्वसनीयता और सूर्यप्रकाश से स्वतंत्रता इन्हें बाह्य-ग्रह अन्वेषण के लिए अपरिहार्य बनाती है।

3. Plutonium-238 ईंधन के रूप में

Plutonium-238 अपनी उपयुक्त अर्ध-आयु और प्रबंधनीय विकिरण प्रोफ़ाइल के कारण RTG का पसंदीदा ईंधन है। यह परमाणु रिएक्टरों में उप-उत्पाद के रूप में निर्मित होता है, किंतु यह शस्त्र-उपयोगी नहीं है। आपूर्ति की बाधाओं के कारण संयुक्त राज्य अमेरिका और सहयोगी देशों ने इसके उत्पादन को पुनः प्रारंभ किया है।

4. सुरक्षा और शासन संबंधी विचार

RTG प्रक्षेपण के लिए वायुमंडलीय पुनः प्रवेश के दौरान रेडियोधर्मी पदार्थ के विसरण के जोखिम को देखते हुए कठोर सुरक्षा आकलन अनिवार्य है। अंतर्राष्ट्रीय संधियाँ और राष्ट्रीय विनियामक ढाँचे वैज्ञानिक आवश्यकताओं तथा विकिरण सुरक्षा एवं अप्रसार मानदंडों के मध्य संतुलन स्थापित करते हैं।

निष्कर्ष

RTGs यह प्रदर्शित करते हैं कि नियंत्रित परमाणु विज्ञान शांतिपूर्ण एवं उच्च-मूल्य उद्देश्यों की पूर्ति कर सकता है। Pu-238 की आपूर्ति श्रृंखला को सुदृढ़ बनाए रखना और सुरक्षा प्रोटोकॉल का पालन ही यह निर्धारित करेगा कि RTG प्रौद्योगिकी अगली पीढ़ी के गहन-अंतरिक्ष अन्वेषण का आधार बन सकती है या नहीं।

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