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Home›MPPSC Forest›State Forest Service Mains Exam›Section 'B': Forestry and General Science›UNIT-07: Physics›Nuclear energy: Nuclear fission, fusion, chain reaction, nuclear reactor, uses and harms of nuclear energy, general information about M.P. Energy Development Corporation (MPUVN)›For a successful operation of a thermonuclear reactor, Lawson's

For a successful operation of a thermonuclear reactor, Lawson's criterion is given by

20213M#mppsc-forest#pyq#mcq#2021
A.nτn\taunτ T <= 50∗102050 * 10^2050∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3
B.nτn\taunτ T <= 150∗1020150 * 10^20150∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3
C.nτn\taunτ T >= 50∗102050 * 10^2050∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3Correct
D.nτn\taunτ T >= 150∗1020150 * 10^20150∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3
Explanation & Solution

The correct answer is (C) nτ\tauτ T >= 50 * 10^20 keVs/m^3.

  • Lawson's criterion defines the conditions required for a thermonuclear fusion reactor to reach net energy gain (ignition), expressed via the fusion triple product:
  • Triple Product=nτET≥5×1021 m−3⋅s⋅keV=50×1020 keV⋅s/m3Triple Product\text{Triple Product}Triple Product = n τ\tauτ_E T ≥\ge≥ 5 ×\times× 10^{21}  m\text{ m} m^{-3} ⋅\cdot⋅ s\text{s}s ⋅\cdot⋅ keV\text{keV}keV = 50 ×\times× 10^{20}  keV\text{ keV} keV⋅\cdot⋅s/m\text{s/m}s/m^3Triple Product=nτE​T≥5×1021 m−3⋅s⋅keV=50×1020 keV⋅s/m3
  • Here, nnn is plasma particle density, ττ\tauττ is energy confinement time, and TTT is plasma temperature.

हिंदी में प्रश्न एवं आदर्श उत्तर

थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के सफल संचालन के लिए लॉसन का मानदंड है

A.nτn\taunτ T <= 50∗102050 * 10^2050∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3
B.nτn\taunτ T <= 150∗1020150 * 10^20150∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3
C.nτn\taunτ T >= 50∗102050 * 10^2050∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3सही
D.nτn\taunτ T >= 150∗1020150 * 10^20150∗1020 keVs/m3keVs/m^3keVs/m3

सही उत्तर (C) nτ\tauτ T >= 50 * 10^20 keVs/m^3 है।

  • थर्मोन्यूक्लियर संलयन रिएक्टर के सफल संचालन और प्रज्वलन (ignition) हेतु लॉसन का मानदंड (Lawson's criterion) ट्रिपल उत्पाद के रूप में व्यक्त किया जाता है:
  • nτET≥50×1020 keV⋅s/m3n τ\tauτ_E T ≥\ge≥ 50 ×\times× 10^{20}  keV\text{ keV} keV⋅\cdot⋅s/m\text{s/m}s/m^3nτE​T≥50×1020 keV⋅s/m3
  • यहाँ nnn प्लाज्मा घनत्व है, ττ\tauττ ऊर्जा परिरोधन समय (confinement time) है और TTT प्लाज्मा का तापमान है।
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