Nuclear Technology PYQs

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https://www.thehindu.com/sci-tech/energy-and-environment/uranium-found-beyond-permissable-limits-in-409-groundwater-samples-across-india/article65667440.ece (21 July 21, 2022)

https://www.thehindu.com/news/international/head-of-united-nations-nuclear-watchdog-iaea-rafael-mariano-grossi-meets-with-iranians-amid-enrichment-concerns/article66579909.ece (04 March 04, 2023)

Nuclear science is a favourite topic of UPSC PYQs.

Statement I is correct. India does have significant uranium deposits, but the majority of its electricity production comes from coal. This is due to various reasons, including the availability and accessibility of coal, as well as existing infrastructure.

Statement II is incorrect. Uranium used in nuclear reactors for electricity production is typically enriched, and the level of enrichment is often around 3-5% for commercial reactors. 60% enrichment level is relevant to military applications.

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https://www.thehindu.com/sci-tech/energy-and-environment/uranium-found-beyond-permissable-limits-in-409-groundwater-samples-across-india/article65667440.ece (21 जुलाई 2022)

https://www.thehindu.com/news/international/head-of-united-nations-nuclear-watchdog-iaea-rafael-mariano-grossi-meets-with-iranians-amid-enrichment-concerns/article66579909.ece (04 मार्च 2023)

परमाणु विज्ञान (Nuclear Science) UPSC PYQs का पसंदीदा विषय है।

वक्तव्य I सही है। भारत के पास महत्वपूर्ण यूरेनियम (Uranium) भंडार हैं, लेकिन इसकी अधिकांश बिजली उत्पादन कोयले से होता है। इसके कई कारण हैं, जिनमें कोयले की उपलब्धता और पहुंच, साथ ही मौजूदा बुनियादी ढांचा शामिल है।

वक्तव्य II गलत है। बिजली उत्पादन के लिए परमाणु रिएक्टरों (Nuclear Reactors) में उपयोग किया जाने वाला यूरेनियम आमतौर पर संवर्धित (Enriched) होता है, और वाणिज्यिक रिएक्टरों के लिए संवर्धन का स्तर अक्सर 3-5% होता है। 60% संवर्धन स्तर सैन्य अनुप्रयोगों से संबंधित है।

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<a href="https://www.thehindu.com/news/international/head-of-united-nations-nuclear-watchdog-iaea-rafael-mariano-grossi-meets-with-iranians-amid-enrichment-concerns/article66579909.ece">https://www.thehindu.com/news/international/head-of-united-nations-nuclear-watchdog-iaea-rafael-mariano-grossi-meets-with-iranians-amid-enrichment-concerns/article66579909.ece</a> (04 मार्च 2023)

परमाणु विज्ञान (Nuclear Science) UPSC PYQs का पसंदीदा विषय है।

<ul>
<li> वक्तव्य I सही है। भारत के पास महत्वपूर्ण यूरेनियम (Uranium) भंडार हैं, लेकिन इसकी अधिकांश बिजली उत्पादन कोयले से होता है। इसके कई कारण हैं, जिनमें कोयले की उपलब्धता और पहुंच, साथ ही मौजूदा बुनियादी ढांचा शामिल है।</li>
</ul>

<ul>
<li> वक्तव्य II गलत है। बिजली उत्पादन के लिए परमाणु रिएक्टरों (Nuclear Reactors) में उपयोग किया जाने वाला यूरेनियम आमतौर पर संवर्धित (Enriched) होता है, और वाणिज्यिक रिएक्टरों के लिए संवर्धन का स्तर अक्सर 3-5% होता है। 60% संवर्धन स्तर सैन्य अनुप्रयोगों से संबंधित है।</li>
</ul>

Uranium deposits of India

Atomic Minerals Directorate for Exploration and Research (AMD), a unit of the Department of Atomic Energy, has found 3,82,675 tonnes of in situ U3O8 in 47 uranium deposits.

The deposits are located in Andhra Pradesh, Telangana, Jharkhand, Meghalaya, Rajasthan, Karnataka, Chhattisgarh, Uttar Pradesh, Uttarakhand, Himachal Pradesh, and Maharashtra.

This indicates the potential for uranium mining and production in these regions.

भारत के यूरेनियम भंडार।

एटॉमिक मिनरल्स डायरेक्टोरेट फॉर एक्सप्लोरेशन एंड रिसर्च (Atomic Minerals Directorate for Exploration and Research - AMD), जो परमाणु ऊर्जा विभाग (Department of Atomic Energy) की एक इकाई है, ने 47 यूरेनियम भंडारों में 3,82,675 टन इन सीटू U3O8 पाया है।

ये भंडार आंध्र प्रदेश, तेलंगाना, झारखंड, मेघालय, राजस्थान, कर्नाटक, छत्तीसगढ़, उत्तर प्रदेश, उत्तराखंड, हिमाचल प्रदेश, और महाराष्ट्र में स्थित हैं।

यह इन क्षेत्रों में यूरेनियम खनन और उत्पादन की संभावना को दर्शाता है।

Uranium Enrichment

Rationale

Natural uranium has 99.3% U-238 isotope, with only 0.7% U-235. U-235 is fissile with thermal neutrons, and U-238 is fertile.

PHWRs use natural uranium, butrequire heavy water. Their efficiency is lesser.

LWRs use enriched uranium with light water. These are more efficient.

Weapon grade uranium requires 90% or more fissilematerial.

Enrichment Process

By enrichment process, the percent composition of uranium-235 is increased in natural uranium through the process of isotopeseparation.

In India, enrichment is carried out by gas centrifugetechnology.

Manhattan Project of USA, undertaken during World War II, produced first nuclearweapons.

International Atomic Energy Agency (IAEA) controls enriched uranium supplies and processes. The Indian uranium enrichment facility is not under IAEAsafeguards.

Low enriched uranium (LEU) refers to uranium enriched to concentrations above 0.7% but less than 20% uranium-235.

Most nuclear reactors use LEU with a uranium-235 concentration of about 3-5%.

Highly enriched uranium (HEU) is defined as uranium enriched to more than 20% uranium-235.

The International Atomic Energy Agency (IAEA) has discovered uranium particles enriched to 83.7% purity at Iran's Fordo site, which is very close to weapons-grade.

Rationale

<ul><li> 
Natural uranium has
99.3% U-238 isotope, with only 0.7% U-235. U-235
is fissile with thermal neutrons, and U-238
is fertile.</li></ul>

<ul><li> 
PHWRs
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lesser.</li></ul>

<ul><li> 
LWRs use enriched uranium with light water.
These are more efficient.</li></ul>

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Weapon
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<a name="_Toc72593089"></a><a name="_Toc65152858"></a><a name="_Toc59055442">Enrichment</a> Process

<ul><li> 
By enrichment process,
the percent composition of uranium-235 is increased in natural uranium through
the process of isotopeseparation.</li></ul>

<ul><li> 
In India, enrichment is
carried out by gas centrifugetechnology.</li></ul>

<ul><li> 
Manhattan
Project of USA, undertaken during World War II,
produced first nuclearweapons.</li></ul>

<ul><li> 
International
Atomic Energy Agency (IAEA) controls enriched
uranium supplies and processes. The Indian
uranium enrichment facility is not
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Highly enriched uranium (HEU)
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<ul><li> 
The International Atomic
Energy Agency (IAEA) has discovered uranium particles enriched to 83.7% purity
at Iran's Fordo site, which is very close to weapons-grade.</li></ul>

यूरेनियम संवर्धन।

तर्क

प्राकृतिक यूरेनियम में 99.3% U-238 समस्थानिक होता है, जिसमें केवल 0.7% U-235 होता है। U-235 विखंडनीय (fissile) होता है थर्मल न्यूट्रॉनों के साथ, और U-238 उर्वर (fertile) होता है।

PHWRs प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग करते हैं, लेकिन उन्हें भारी पानी की आवश्यकता होती है। उनकी दक्षता कम होती है।

LWRs समृद्ध यूरेनियम (enriched uranium) के साथ हल्के पानी का उपयोग करते हैं। ये अधिक दक्ष होते हैं।

हथियार ग्रेड यूरेनियम के लिए 90% या अधिक विखंडनीय सामग्री की आवश्यकता होती है।

समृद्धि (Enrichment) प्रक्रिया

समृद्धि प्रक्रिया द्वारा, प्राकृतिक यूरेनियम में यूरेनियम-235 की प्रतिशत संरचना को समस्थानिक पृथक्करण (isotope separation) की प्रक्रिया के माध्यम से बढ़ाया जाता है।

भारत में, समृद्धि गैस सेंट्रीफ्यूज तकनीक (gas centrifuge technology) द्वारा की जाती है।

मैनहट्टन प्रोजेक्ट (Manhattan Project) अमेरिका का, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान किया गया था, जिसने पहले परमाणु हथियारों का उत्पादन किया।

अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (IAEA) समृद्ध यूरेनियम की आपूर्ति और प्रक्रियाओं को नियंत्रित करती है। भारतीय यूरेनियम समृद्धि सुविधा IAEA सुरक्षा उपायों के अधीन नहीं है।

कम समृद्ध यूरेनियम (LEU) उस यूरेनियम को संदर्भित करता है जो 0.7% से अधिक लेकिन 20% यूरेनियम-235 से कम की सांद्रता तक समृद्ध होता है।

अधिकांश परमाणु रिएक्टर LEU का उपयोग करते हैं जिसमें लगभग 3-5% यूरेनियम-235 की सांद्रता होती है।

उच्च समृद्ध यूरेनियम (HEU) को उस यूरेनियम के रूप में परिभाषित किया जाता है जो 20% से अधिक यूरेनियम-235 तक समृद्ध होता है।

अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (IAEA) ने ईरान के फोर्डो साइट पर 83.7% शुद्धता तक समृद्ध यूरेनियम कणों की खोज की है, जो हथियार-ग्रेड के बहुत करीब है।

तर्क

<ul>
 <li>प्राकृतिक यूरेनियम में 99.3% U-238 समस्थानिक होता है, जिसमें केवल 0.7% U-235 होता है। U-235 विखंडनीय (fissile) होता है थर्मल न्यूट्रॉनों के साथ, और U-238 उर्वर (fertile) होता है।</li>
</ul>

<ul>
 <li>PHWRs प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग करते हैं, लेकिन उन्हें भारी पानी की आवश्यकता होती है। उनकी दक्षता कम होती है।</li>
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<ul>
 <li>LWRs समृद्ध यूरेनियम (enriched uranium) के साथ हल्के पानी का उपयोग करते हैं। ये अधिक दक्ष होते हैं।</li>
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 <li>हथियार ग्रेड यूरेनियम के लिए 90% या अधिक विखंडनीय सामग्री की आवश्यकता होती है।</li>
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<a name="_Toc72593089"></a><a name="_Toc65152858"></a><a name="_Toc59055442">समृद्धि (Enrichment)</a> प्रक्रिया

<ul>
 <li>समृद्धि प्रक्रिया द्वारा, प्राकृतिक यूरेनियम में यूरेनियम-235 की प्रतिशत संरचना को समस्थानिक पृथक्करण (isotope separation) की प्रक्रिया के माध्यम से बढ़ाया जाता है।</li>
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<ul>
 <li>भारत में, समृद्धि गैस सेंट्रीफ्यूज तकनीक (gas centrifuge technology) द्वारा की जाती है।</li>
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<ul>
 <li>मैनहट्टन प्रोजेक्ट (Manhattan Project) अमेरिका का, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान किया गया था, जिसने पहले परमाणु हथियारों का उत्पादन किया।</li>
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 <li>अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (IAEA) समृद्ध यूरेनियम की आपूर्ति और प्रक्रियाओं को नियंत्रित करती है। भारतीय यूरेनियम समृद्धि सुविधा IAEA सुरक्षा उपायों के अधीन नहीं है।</li>
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<ul>
 <li>कम समृद्ध यूरेनियम (LEU) उस यूरेनियम को संदर्भित करता है जो 0.7% से अधिक लेकिन 20% यूरेनियम-235 से कम की सांद्रता तक समृद्ध होता है।</li>
</ul>

<ul>
 <li>अधिकांश परमाणु रिएक्टर LEU का उपयोग करते हैं जिसमें लगभग 3-5% यूरेनियम-235 की सांद्रता होती है।</li>
</ul>

<ul>
 <li>उच्च समृद्ध यूरेनियम (HEU) को उस यूरेनियम के रूप में परिभाषित किया जाता है जो 20% से अधिक यूरेनियम-235 तक समृद्ध होता है।</li>
</ul>

<ul>
 <li>अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (IAEA) ने ईरान के फोर्डो साइट पर 83.7% शुद्धता तक समृद्ध यूरेनियम कणों की खोज की है, जो हथियार-ग्रेड के बहुत करीब है।</li>
</ul>

Science Tech Internal Security / विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी तथा आंतरिक सुरक्षा

Q 2023, Nuclear Technology

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Uranium deposits of India

भारत के यूरेनियम भंडार।

Uranium Enrichment

यूरेनियम संवर्धन।

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John Doe

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Q 2023, Nuclear Technology

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Uranium deposits of India

भारत के यूरेनियम भंडार।

Uranium Enrichment

यूरेनियम संवर्धन।

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Question Meta

Ancient History / प्राचीन इतिहास

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