Energy & Nuclear — MPSC PYQ
Every Energy & Nuclear question MPSC has actually asked in Science & Technology, 2013–2022 — 16 questions, each with the correct answer from the official MPSC key and a full explanation. Newest papers first.
विखंडन प्रक्रियांमध्ये निर्माण होणाऱ्या ऊर्जेचे प्रमाण खालीलपैकी कोणत्या बाबीवर/बाबींवर अवलंबून असते ? In fission processes, the amount of energy released depends on which of the following factor/s ?
(a)अभिक्रिया कारकाचे वस्तुमान / The mass of the reactant
(b)उत्पाद्याचे वस्तुमान / The mass of the product
(c)अभिक्रियाकारक आणि उत्पाद्याचे वस्तुमान / The mass of the reactant and product
(d)विखंडनांच्या वेळी कमी झालेले वस्तुमान / The loss in mass during fission
In nuclear fission processes, the energy released is directly proportional to the mass defect (loss in mass during fission, based on Einstein's E=mc^2), which is derived from the difference between reactant and product masses.
न्युक्लीयर भट्टीमध्ये नियामक (जड जल) हा का वापरला जातो ? In nuclear reactors, why is moderator (heavy water) used ?
(a)न्युक्लीयर भट्टी थंड करण्यासाठी / To cool the nuclear reactor
(b)न्युट्रॉनची ऊर्जा वाढविण्यासाठी / To enhance the energy of neutrons
(c)न्युट्रॉनची ऊर्जा कमी होऊन त्याचा वेग मंद व्हावा, आणि त्याचे प्रग्रहण व्हावे म्हणून / To reduce the energy and hence the speed of neutron so that it slows down and gets captured
In nuclear reactors, heavy water acts as a moderator to slow down fast-moving neutrons so that they can effectively sustain the fission chain reaction.
🏛️ The Maharashtra angle
खालील परिकल्पित अभिक्रिया पूर्ण करा : 235 92 U + 1 0 n -> x 54 Xe + y 38 Sr + 4 1 0 n
(a)x = 141, y = 91
(b)x = 139, y = 93
(c)x = 141, y = 93
(d)x = 139, y = 95
In nuclear fission of Uranium-235 bombarded by a neutron, mass numbers and atomic numbers must balance. Solving for standard fission fragments gives x = 141, y = 92 or 91 with varying neutron counts, fitting options (a) and (b).
🏛️ The Maharashtra angle
शृंखला अभिक्रियेसाठी बिखंडन होणाऱ्या पदार्थांचे सीमांत वस्तुमान असणे का आवश्यक असते ?
(a)बिखंडन होणाऱ्या पदार्थांच्या पृष्ठभागावरुन न्यूट्रॉन निसटून जाण्यासाठी
(b)बिखंडन होणाऱ्या पदार्थांच्या पृष्ठभागावरुन न्यूट्रॉन वेगवेगळ्या दिशेने फेकले जाण्यासाठी
(c)न्यूट्रॉन पकडले जाऊन शृंखला अभिक्रिया सुरू होऊन चालु रहाण्यासाठी
(d)बिखंडन होणाऱ्या पदार्थांच्या पृष्ठभागावरुन न्यूट्रॉन परावर्तित होण्यासाठी
Critical mass is necessary so that enough neutrons are captured within the fissionable material to sustain the chain reaction rather than escaping from the surface.
दिलेल्या अणु विखंडन क्रियेत, 1000 ग्रॅ. ²³⁵₉₂U अणूचे विखंडन होऊन ______ इतकी ऊर्जा तयार होईल.
(a)4.3 × 10⁹ किलो कॅलरी
(b)186 मिलियन इलेक्ट्रॉन व्होल्ट (MeV)
(c)2 × 10⁷ किलो कॅलरी
(d)1.83 × 10¹⁰ किलो कॅलरी
The energy released by the fission of 1000 grams (1 kg) of U-235 is calculated to be approximately 1.83 × 10¹⁰ kilo calories.
खालीलपैकी कोणते इंधन मोटारीत वापरल्यामुळे फोर्ड आणि डिझेल यांचे स्वप्न हवेत विरून गेले? / Use of which of the following source of energy in motor cars shattered dream of Ford and Diesel?
Henry Ford and Rudolf Diesel initially experimented with or envisioned engines running on bio-fuels like ethanol or peanut/vegetable oil, but the widespread availability and cheap supply of petroleum eventually dominated the market.
खालील विधान व निष्कर्ष यांवरून योग्य पर्याय निवडा. विधान : जैवइंधन हे खनिज तेलाला पर्याय ठरू शकते. निष्कर्ष (A) : खनिज तेल निर्मितीला कोट्यवधी वर्ष लागतात. (B) : खनिज तेलाच्या उत्सर्जनामुळे विषारी वायूंची निर्मिती होते. Choose the correct alternative from Statement and Conclusion given below : Statement : Bio-fuel is alternative to crude oil. Conclusion (A) : Crude oil takes crores of years to produce. (B) : Due to crude oil, toxic gases will be created.
(a)खनिज तेल निर्मितीला कोट्यवधी वर्ष लागतात. / Crude oil takes crores of years to produce.
(b)खनिज तेलाच्या उत्सर्जनामुळे विषारी वायूंची निर्मिती होते. / Due to crude oil, toxic gases will be created.
Bio-fuels are considered an alternative to crude oil because crude oil takes millions of years to form (fossil fuel) and its burning releases harmful greenhouse gases and toxic pollutants.
🏛️ The Maharashtra angle
खालीलपैकी कोणती विधाने बरोबर आहेत? / Which of the following statements are correct?
(a)पारंपरिक कार इंजन जैवइंधनावर चालू शकतात. / Conventional car engines can be run on Bio-fuel.
(b)गॅसोलीन कार नामशेष होतील. / Gasoline cars are disappearing.
(c)जैवइंधनामुळे प्रदूषण कमी होऊ शकते. / Pollution minimize due to Bio-fuels.
(d)जैवइंधनामुळे वाहनांचे इंजन बदलण्याचे कारण नाही. / No change of vehicle engines due to Bio-fuel.
Conventional car engines can handle low-level bio-fuel blends without modification, helping reduce pollution, and eliminating the immediate need to change standard vehicle engines. Gasoline cars are not vanishing overnight, making statement (b) incorrect.
🏛️ The Maharashtra angle
पुढील विधानांचा विचार करा : Consider the following statements :
(a)ऋण भारित बीटा कण हे धन भारित अल्फा कणपेक्षा जास्त अंतर्भेद करतात. / Beta particles are negatively charged and are more penetrating than Alpha particles, which are positively charged.
(b)उदासीन (धन अथवा ऋण नसलेले) गामा कण हे बीटा कणपेक्षा जास्त अंतर्भेद करतात. / Gamma particles are neutral and are more penetrating than Beta-particles.
(c)सर्वसाधारणपणे उदासीन कणांची (धन अथवा ऋण भारित नसलेले) अंतर्भेद शक्ती अत्युच्च असते. / In general neutral particles can be said to be having very high penetrating power.
Beta particles have higher penetrating power than Alpha particles due to smaller size/mass, and Gamma rays (neutral) have even higher penetration. Statements a and b are universally true.
पुढील विधानांचे परीक्षण करा. अ. ऊर्जेच्या विविध स्वरूपांच्या निर्मितीसाठी मोठ्या प्रमाणात जिवाश्म इंधनाची गरज असते. ब. अणु विखंडन वा विलिनीकरण प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात ऊर्जेचे उत्पादन करते. क. जैव इंधनाचा वापर करत नसल्याने अणुऊर्जा मोठ्या प्रमाणात प्रदूषण कमी करते. ड. काटेकोरपणे व्यवस्थापन करून अणु कचऱ्याची समस्या सुटू शकते. पुढील पर्यायांमधून वरील विधानांवर आधारलेले सर्वात उचित अनुमान निवडा.
(a)Production of various forms of energy requires bio-fossil fuels in large quantities.
(b)Atomic fission or fusion processes produce large amount of energy.
(c)Atomic energy reduces pollution remarkably as it doesn't use bio-fossil fuels.
(d)Problem of atomic waste can be managed tactfully.
Nuclear energy is a great alternative because it avoids fossil fuels and reduces pollution, provided that atomic waste is managed strictly and tactfully.
🏛️ The Maharashtra angle
उदवाहकाची ओझे वाहून नेण्याची कमाल मर्यादा 1800 किलोग्राम (उदवाहकर + प्रवासी) आहे. हे उदवाहक्र उर्ध्व दिशेने 2 ms⁻¹ या एकसमान चालीने गतिमान आहे. गतिला विरोध करणारे घर्षण बल 4000 N आहे. तर मोटर यंत्राकळून उदवाहकाला किमान किती ताकत पुरवली गेली ते निश्चित करा. (g = 10 m/s²) An elevator carrying a maximum load of 1800 kg (elevator + passengers) is moving up with a constant speed of 2 ms⁻¹. The frictional force opposing the motion is 4000 N. Determine the minimum power delivered by the motor to the elevator. (Take g = 10 m/s²)
At constant speed the motor must balance gravity and friction: F = mg + f = 1800 × 10 + 4000 = 22,000 N. Power = F × v = 22,000 × 2 = 44,000 W. Since 1 hp = 746 W, that is 44,000 / 746 ≈ 59 hp.
भारताच्या अणुऊर्जा आयोगाच्या अध्यक्षांची कालक्रमाने मांडणी करा : (a) होमी भाभा (b) राजा रामण्णा (c) एच.एन.सेठना (d) विक्रम साराभाई पर्याय : Arrange in chronological order the chairmen of Atomic Energy Commission of India ? (a) Homi Bhabha (b) Raja Ramanna (c) H.N. Sethna (d) Vikram Sarabhai Options :
(a)होमी भाभा / Homi Bhabha
(b)राजा रामण्णा / Raja Ramanna
(c)एच.एन.सेठना / H.N. Sethna
(d)विक्रम साराभाई / Vikram Sarabhai
Homi Bhabha was the first chairman (1948), followed by Vikram Sarabhai, then H.N. Sethna, and Raja Ramanna later.
🏛️ The Maharashtra angle
कोणता इंधन स्रोत सर्वात अधिक विनाशकारी सिद्ध झाला आहे ? Which energy source has proved to be the most destructive ?
Fuel wood (लाकूडफाटा) or traditional biomass usage historically and cumulatively caused massive deforestation, habitat destruction, and indoor/outdoor pollution, often cited in environmental literature as profoundly destructive on a localized and global ecological scale when overused.
कोणता पारंपारिक ऊर्जा स्रोत मानव वापरासाठी सहज-सुलभ आहे ? Which conventional source of energy is most man-friendly ?
Natural gas is considered a cleaner, highly versatile, and easily accessible conventional energy source compared to coal or heavy mineral oils for many household and industrial uses.
कोळशाचे ____________ अवस्थेमध्ये रूपांतर करून त्याचा अतिशय कार्यक्षम व स्वच्छ ईंधण म्हणून वापर करता येतो. / Coal can be made more efficient and cleaner fuel by converting it into _________.
Coal can be converted into gaseous or liquid fuels (like producer gas, water gas, or synthetic natural gas via gasification/liquefaction) making it a cleaner and more efficient fuel.
खालील कोणते विधान चुकीचे आहे ? / Which one of the following statements is incorrect ?
(a)प्रत्येक जीवित प्राणी कार्बन मधून 'C - 14' घेतो. / Every living organism takes C - 14 through carbon.
(b)प्रत्येक जीवत एकाच प्रमाणात 'C - 14' असतो. / Every living being has the same proportion of carbon 14.
(c)मृत्यूनंतर जीव एकाच प्रमाणात कार्बन फेकतो. / After death every living organ throws same percentage of carbon.
(d)अर्धा C - 14 मृत्यु नंतर 5568 वर्षांनी नाहीसा होतो ज्यास 'हाफ लाईफ ऑफ C - 14' (सी - 14 चे अर्धे आयुष्य) संबोधण्यात. / After 5568 yrs of death half of C - 14 will disappear - which is called as half life of carbon - 14.
(e)ही पद्धत पुरातत्त्वशास्त्रात कालक्रमवारी ठरविण्यास वापरतात. / The method is used to get chronological evidence of archaeological remain.
(f)ही पद्धत एफ.डब्लू. लिबी यांनी शोधून काढली. / This method was invented by F.W. Liby.
(g)त्यांना याकरता पदार्थ विज्ञानातील नोबेल पारितोषिक मिळाले. / He got Nobel prize in physics for this work.
F.W. Libby won the Nobel Prize in Chemistry (1960) for developing radiocarbon dating, not in Physics as stated in option (g). Hence, statement (g) is incorrect.