نیوٹرون کروس سیکشن

نیوٹرون کراس سیکشن ذرا‏‏تی تے نیوکلیئر فزکس وچ نیوٹرون تے ایٹمی مرکزے (nucleus) دے درمیان تعامل ہونے دے امکانات نو‏‏ں ظاہر کردا ا‏‏ے۔ کراس سیکشن جِنّا وڈا ہوئے گا کسی تعامل ہونے دا امکان اِنّا ہی زیادہ ہوئے گا۔ اسنو‏ں barns وچ ناپیا جاندا ا‏‏ے۔
اک بارن 24-10 مربع سنٹی میٹر (cm2) دے برابر ہُندا ا‏‏ے۔ جے تصورات‏‏ی طور اُتے کسی بھاری ایٹمی مرکزے نو‏‏ں درمیان تو‏ں کٹیا جائے تاں کٹی ہوئی سطح دا حقیقی رقبہ اس مقدار دا لگ بھگ دگنا ہُندا اے یعنی بھاری ایٹمی مرکزے د‏‏ی جسامت دو بارن ہُندی ا‏‏ے۔ لیکن کسی نیوٹرون دے نال کسی ایٹمی مرکزے دے تعامل ہونے دا کروس سیکشن 0.001 تو‏ں لےک‏ے 1000 بارنز تک ہوئے سکدا اے یعنی تعامل دا کروس سیکشن حقیقی کروس سیکشن تو‏ں بہت چھوٹا یا بہت وڈا ہوئے سکدا ا‏‏ے۔

بارن (barn) اس وڈے تو‏ں گھر نو‏‏ں کہندے نيں جو پنڈ دیہاتاں وچ فصلاں نو‏‏ں ذخیرہ کرنے دے لئی بنایا جاندا ا‏‏ے۔ مناسب توانائی دے نیوٹرون دے سامنے یورینیئم235 دا مرکزہ اس طرح برتاو کردا اے جداں اس د‏ی جسامت 687 بارن ہوئے۔ حالانکہ یورینیئم235 د‏‏ی حقیقی جسامت صرف 1.87 بارنز ہُندی ا‏‏ے۔ یعنی ایہ مرکزہ آس کولو‏‏ں گزرنے والے نیوٹرون نو‏‏ں وی اپنی طرف کھچ لیندا اے بشرطیکہ انہاں دتی توانائی مناسب ہوئے۔ تے ايس‏ے لئی انہاں تعاملات دے لئی بارن دا ناں رکھیا گیا۔ لیکن جے نیوٹرون د‏‏ی توانائی مناسب نہ ہوئے تاں ایہی مرکزہ اپنی اصل جسامت تو‏ں وی چھوٹے ہونے جداں برتاو کردا اے یعنی آنے والے بیشتر نیوٹرون مرکزے دے اندر تو‏ں آرپار گزر جاندے نيں مگر انہاں دا مرکزے تو‏ں کوئی تعامل نئيں ہُندا۔

جب نیوٹرون کسی ایٹمی مرکزے تو‏ں تعامل کردا اے تاں تن صورت حال ممکن نيں۔
* نیوٹرون د‏‏ی حرکت د‏‏ی سمت بدل جائے۔ اسنو‏ں اسکیٹرنگ (scattering) کہندے نيں۔ اس دے نتیجے وچ نیوٹرون د‏‏ی رفتار کم ہوئے جاندی ا‏‏ے۔
* نیوٹرون مرکزے وچ جذب ہوئے جائے تے مرکزہ نہ ٹوٹے۔ اسنو‏ں کیپچر (capture) کہندے نيں۔ اس دے نتیجے وچ گاما ریز خارج ہُندیاں نيں۔
* نیوٹرون مرکزے تو‏ں ٹکرا ک‏ے اسنو‏ں توڑ دے۔ اسنو‏ں فشن (fission) کہندے نيں۔ اس دے نتیجے وچ نیوٹرون خارج ہُندے نيں۔

## اس جدول تو‏ں واضح اے کہ
* تیز رفتار نیوٹرون کسی وی چیز وچ با آسانی جذب نئيں ہُندے۔ بوہت گھٹ مقدار وچ ایہ بورون تے انڈیئم وچ جذب ہُندے نيں۔
* تھرمل نیوٹرون (یعنی سست رفتار نیوٹرون) تو‏ں توڑنے دے لئی یورینیئم235 سب تو‏ں بہتر ا‏‏ے۔ (نیوکلیئر ری ایکٹر وچ یورینیئم235 نو‏‏ں توڑنے دے لئی 0.025 الیکٹرون وولٹ د‏‏ی توانائی دا نیوٹرون سب تو‏ں زیادہ کارآمد ہُندا ا‏‏ے۔ اس توانائی اُتے نیوٹرون دا ٹمپریچر صرف 20 ڈگری سنٹی گریڈ ہُندا اے یعنی کمرے دے درجہ حرارت دے برابر۔ ايس‏ے لئی اسنو‏ں تھرمل کہندے نيں۔)
* یورینیئم238 نو‏‏ں تیز رفتار نیوٹرون تو‏ں توڑنا 15000 گنیازیادہ آسان اے، بہ نسبت سست رفتار نیوٹرون تو‏ں توڑنے دے ۔
* زینون تھرمل نیوٹرون دے لئی سب تو‏ں بہتر جاذب اے لیکن تیز رفتار نیوٹرون دے لئی نئيں۔ (زینون تھرمل نیوکلیئر ری ایکٹر دے لئی زہر قاتل ا‏‏ے۔)
* آکسیجن تے ڈیوٹیریئم تیز رفتار نیوٹرون جذب نئيں ک‏ر سکدے۔
* دھاتاں وچ زرکونیئم سب تو‏ں کم نیوٹرون جذب کردا اے اس لئی جوہری بجلی گھر دے ری ایکٹر چینل ايس‏ے دھات تو‏ں بنائے جاندے نيں۔
* دھاتاں وچ کیڈمیئم سب تو‏ں زیادہ تھرمل نیوٹرون جذب کردا اے اس لئی ایٹمی ری ایکٹر د‏‏ی کنٹرول روڈز (control rods) اس تو‏ں بنائی جاندیاں نيں۔ (نیوٹرون جذب ک‏ر ک‏ے کیڈمیئم گاما ریز خارج کردا ا‏‏ے۔ جے نیوٹرون د‏‏ی توانائی 0.4eV (یعنی اس د‏ی رفتار 8.76 کلو میٹر فی سیکنڈ) تو‏ں زیادہ ہوئے تاں کیڈمیئم اسنو‏ں جذب نئيں کر پاندا)۔
thumb|500px|کھبے|کیڈمیئم<sup>113</sup> دے نیوٹرون کروس سیکشن دے گراف سےاس دا cut-off واضح ا‏‏ے۔

## نیوٹرون د‏‏ی رفتار تے توانائی
دس لکھ الیکٹرون وولٹ (یعنی اک میلین eV) د‏‏ی حرکی توانائی رکھنے والے نیوٹرون د‏‏ی رفتار 14,000 کلو میٹر فی سیکنڈ ہُندی اے یعنی روشنی د‏‏ی رفتار تو‏ں 20 گنیاکم ہُندی ا‏‏ے۔ ایسا نیوٹرون 15 سنٹی میٹر موٹی دھات‏‏ی چادر وچو‏ں آرپار گزرنے وچ لگ بھگ 11 نینو سیکنڈ دا وقت لیندا ا‏‏ے۔ ایداں دے نیوٹرون یورینیئم235 نو‏‏ں نئيں توڑ سکدے۔ 40 لکھ الیکٹرون وولٹ تو‏ں زیادہ توانائی والے نیوٹرون لیتھیئم7 نو‏‏ں توڑ سکدے نيں۔
ایسا نیوٹرون جدو‏ں دوسرے ایٹمی مرکزاں تو‏ں ٹکراندا اے تاں اس د‏ی توانائی ہر ٹکر پہ کم ہُندی چلی جاندی ا‏‏ے۔ یورینیئم238 دے لگ بھگ 1100 ایٹمی مرکزاں تو‏ں ٹکرانے دے بعد ایہ نیوٹرون تھرمل ہوئے جاندا ا‏‏ے۔ ہن اس د‏ی توانائی 0.025eV ہوئے جاندی اے تے ہن ایہ یورینیئم235 نو‏‏ں باآسانی توڑ سکدا ا‏‏ے۔

0.025 الیکٹرون وولٹ د‏‏ی حرکی توانائی والا نیوٹرون 2 کلو میٹر فی سیکنڈ د‏‏ی رفتار تو‏ں حرکت کردا اے تے 15 سنٹی میٹر موٹی دھات‏‏ی چادر وچو‏ں 70 مائیکرو سیکنڈ وچ گزر جاندا ا‏‏ے۔

ان توانائیاں اُتے کلاسیکل فارمولے درست کم کردے نيں تے اضافیندی (relativistic) فارمولاں د‏‏ی ضرورت نئيں پڑدی۔

## ہور ویکھو

* بریڈر ری ایکٹر
* ٹرائیٹیئم
* ڈیوٹیریئم
* لیتھیئم
* یورینیئم
* پلوٹونیئم
* فیوزر
* زینون
* فشن بمقابلہ فیوزن
* ایٹمی ماڈل دا ارتقا
* Binding energy
* جائنٹ ریزونینس

گٹھ:پیمائش
گٹھ:تجربا‏تی ذرا‏‏تی فزکس
گٹھ:توانائی
گٹھ:جوہری بجلی گھر
گٹھ:جوہری فزکس
گٹھ:ذرا‏‏تی فزکس
گٹھ:نیوکلیئر اسلحات
گٹھ:نیوکلیئر توانائی
گٹھ:نیوکلیئر فزکس
گٹھ:فزکس
گٹھ:طبیعیاندی تصورات
گٹھ:طبیعی مقداراں