तापीय स्खलन: Difference between revisions

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[[File:ThermalRunaway.png|thumb|right|तापीय स्खलन का आरेख]]तापीय स्खलन ऐसी प्रक्रिया का वर्णन करता है जो बढ़े हुए [[तापमान]] से त्वरित होती है, बदले में [[तापीय ऊर्जा]] को निर्मुक्त करती है जो तापमान को अधिक बढ़ाती है। तापीय स्खलन उन स्थितियों में होता है जहां तापमान में वृद्धि परिस्थितियों को इस तरह से परिवर्तित करती है जिससे तापमान में अधिक वृद्धि होती है, जो प्रायः विनाशकारी परिणाम की ओर ले जाती है। यह का एक प्रकार की अनियंत्रित [[सकारात्मक प्रतिक्रिया]] है।
[[File:ThermalRunaway.png|thumb|right|ऊष्मीय स्खलन का आरेख]]ऊष्मीय स्खलन ऐसी प्रक्रिया का वर्णन करता है जो बढ़े हुए [[तापमान]] से त्वरित होती है, बदले में [[तापीय ऊर्जा|ऊष्मीय ऊर्जा]] को निर्मुक्त करती है जो तापमान को अधिक बढ़ाती है। ऊष्मीय स्खलन उन स्थितियों में होता है जहां तापमान में वृद्धि परिस्थितियों को इस तरह से परिवर्तित करती है जिससे तापमान में अधिक वृद्धि होती है, जो प्रायः विनाशकारी परिणाम की ओर ले जाती है। यह का एक प्रकार की अनियंत्रित [[सकारात्मक प्रतिक्रिया]] है।


[[रसायन विज्ञान]] (और [[केमिकल इंजीनियरिंग|रासायनिक अभियांत्रिकी]]) में, तापीय स्खलन दृढ़ता से [[एक्ज़ोथिर्मिक|ऊष्माक्षैपी]] अभिक्रियाओं के साथ जुड़ा हुआ है जो तापमान में वृद्धि से त्वरित होते हैं। [[विद्युत अभियन्त्रण]] में, तापीय स्खलन सामान्य रूप से बढ़े हुए [[विद्युत प्रवाह]] और विद्युत [[अपव्यय]] से जुड़ा होता है। [[असैनिक अभियंत्रण|सिविल अभियांत्रिकी]] में तापीय स्खलन हो सकता है, विशेष रूप से जब बड़ी मात्रा में संसाधन स्थूल द्वारा निर्गमन को नियंत्रित नहीं किया जाता है।{{Citation needed|date=July 2017}} [[खगोल भौतिकी]] में, तारों में स्खलन [[परमाणु संलयन]] प्रतिक्रियाओं से नवतारा और कई प्रकार के [[सुपरनोवा|अधिनव तारा]] (सुपरनोवा) विस्फोट हो सकते हैं, और सौर-द्रव्यमान सितारों के सामान्य विकास में "हीलियम फ्लैश" के रूप में कम प्रभावशाली घटना भी हो सकती है।
[[रसायन विज्ञान]] (और [[केमिकल इंजीनियरिंग|रासायनिक अभियांत्रिकी]]) में, ऊष्मीय स्खलन दृढ़ता से [[एक्ज़ोथिर्मिक|ऊष्माक्षैपी]] अभिक्रियाओं के साथ जुड़ा हुआ है जो तापमान में वृद्धि से त्वरित होते हैं। [[विद्युत अभियन्त्रण]] में, ऊष्मीय स्खलन सामान्य रूप से बढ़े हुए [[विद्युत प्रवाह]] और विद्युत [[अपव्यय|विसरण]] से जुड़ा होता है। [[असैनिक अभियंत्रण|सिविल अभियांत्रिकी]] में ऊष्मीय स्खलन हो सकता है, विशेष रूप से जब बड़ी मात्रा में संसाधन स्थूल द्वारा निर्गमन को नियंत्रित नहीं किया जाता है।{{Citation needed|date=July 2017}} [[खगोल भौतिकी]] में, तारों में स्खलन [[परमाणु संलयन]] प्रतिक्रियाओं से नवतारा और कई प्रकार के [[सुपरनोवा|अधिनव तारा]] (सुपरनोवा) विस्फोट हो सकते हैं, और सौर-द्रव्यमान सितारों के सामान्य विकास में "हीलियम फ्लैश" के रूप में कम प्रभावशाली घटना भी हो सकती है।


कुछ जलवायु शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया है कि पूर्व-औद्योगिक आधार रेखा से ऊपर 3-4 डिग्री सेल्सियस की वैश्विक औसत तापमान वृद्धि से सतह के तापमान में अधिक अधिक अनियंत्रित वृद्धि हो सकती है। उदाहरण के लिए, [[वायुमंडलीय मीथेन]] का निर्गमन, [[ग्रीनहाउस गैस]] जो कार्बन डाइऑक्साइड (CO<sub>2</sub>) की तुलना में अधिक शक्तिशाली है, आर्द्रभूमि से, पिघलने वाले स्थायी तुषार भूमि और महाद्वीपीय सीमांत समुद्र सतह   जालक निक्षेप सकारात्मक प्रतिक्रिया के अधीन हो सकते हैं।<ref name="ccsp abrupt climate change">
कुछ जलवायु शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया है कि पूर्व-औद्योगिक आधार रेखा से ऊपर 3-4 डिग्री सेल्सियस की वैश्विक औसत तापमान वृद्धि से सतह के तापमान में अधिक अधिक अनियंत्रित वृद्धि हो सकती है। उदाहरण के लिए, [[वायुमंडलीय मीथेन]] का निर्गमन, [[ग्रीनहाउस गैस]] जो कार्बन डाइऑक्साइड (CO<sub>2</sub>) की तुलना में अधिक शक्तिशाली है, आर्द्रभूमि से, पिघलने वाले स्थायी तुषार भूमि और महाद्वीपीय सीमांत समुद्र सतह जालक निक्षेप सकारात्मक प्रतिक्रिया के अधीन हो सकते हैं।<ref name="ccsp abrupt climate change">
{{Cite book
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  |author          = Clark, P.U.
  |author          = Clark, P.U.
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== रासायनिक अभियांत्रिकी ==
== रासायनिक अभियांत्रिकी ==
तापीय स्खलन से जुड़ी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रासायनिक अभियांत्रिकी में [[तापीय विस्फोट]] , या [[कार्बनिक रसायन विज्ञान]] में स्खलन प्रतिक्रियाएं भी कहा जाता है। यह ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा [[उष्माक्षेपी प्रतिक्रिया]] नियंत्रण से बाहर हो जाती है: तापमान में वृद्धि के कारण प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है, जिससे तापमान में अधिक वृद्धि होती है और इसलिए प्रतिक्रिया दर में अधिक तेजी से वृद्धि होती है। इसने औद्योगिक रासायनिक दुर्घटनाओं में योगदान दिया है, विशेष रूप से 1947 [[टेक्सास सिटी आपदा|टेक्सास शहर आपदा]] से जहाज के नियन्त्रण में अमोनियम नाइट्रेट से अधिक गरम होने से, और 1976 में किंग्स लिन में शोषित्र में ज़ोलेन का विस्फोट हुआ।<ref>{{cite web|url=https://www.icheme.org/communities/special-interest-groups/safety%20and%20loss%20prevention/resources/~/media/Documents/Subject%20Groups/Safety_Loss_Prevention/HSE%20Accident%20Reports/The%20Explosion%20at%20Dow%20Kings%20Lynn.pdf|title=The explosion at the Dow chemical factory, King's Lynn 27 June 1976|date=March 1977|publisher=Health & Safety Executive|access-date=9 January 2018}}</ref> फ्रैंक-कामेनेत्स्की सिद्धांत तापीय विस्फोट के लिए एक सरलीकृत विश्लेषणात्मक मॉडल प्रदान करता है। [[श्रृंखला अभिक्रिया]] अतिरिक्त सकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र है जिससे तेजी से बढ़ती प्रतिक्रिया दर के कारण तापमान भी वृद्धि हो सकता है।
ऊष्मीय स्खलन से जुड़ी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रासायनिक अभियांत्रिकी में [[तापीय विस्फोट|ऊष्मीय विस्फोट]], या [[कार्बनिक रसायन विज्ञान]] में स्खलन प्रतिक्रियाएं भी कहा जाता है। यह ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा [[उष्माक्षेपी प्रतिक्रिया]] नियंत्रण से बाहर हो जाती है: तापमान में वृद्धि के कारण प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है, जिससे तापमान में अधिक वृद्धि होती है और इसलिए प्रतिक्रिया दर में अधिक तेजी से वृद्धि होती है। इसने औद्योगिक रासायनिक दुर्घटनाओं में योगदान दिया है, विशेष रूप से 1947 [[टेक्सास सिटी आपदा|टेक्सास शहर आपदा]] से जहाज के नियन्त्रण में अमोनियम नाइट्रेट से अधिक गरम होने से, और 1976 में किंग्स लिन में शोषित्र में ज़ोलेन का विस्फोट हुआ।<ref>{{cite web|url=https://www.icheme.org/communities/special-interest-groups/safety%20and%20loss%20prevention/resources/~/media/Documents/Subject%20Groups/Safety_Loss_Prevention/HSE%20Accident%20Reports/The%20Explosion%20at%20Dow%20Kings%20Lynn.pdf|title=The explosion at the Dow chemical factory, King's Lynn 27 June 1976|date=March 1977|publisher=Health & Safety Executive|access-date=9 January 2018}}</ref> फ्रैंक-कामेनेत्स्की सिद्धांत ऊष्मीय विस्फोट के लिए एक सरलीकृत विश्लेषणात्मक मॉडल प्रदान करता है। [[श्रृंखला अभिक्रिया]] अतिरिक्त सकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र है जिससे तेजी से बढ़ती प्रतिक्रिया दर के कारण तापमान भी वृद्धि हो सकता है।


रासायनिक प्रतिक्रियाएं या तो ऊष्माशोषी या ऊष्माक्षैपी होती हैं, जैसा कि एन्थैल्पी में उनके परिवर्तन से व्यक्त किया गया है। कई प्रतिक्रियाएं अत्यधिक ऊष्माक्षैपी हैं, इसलिए कई औद्योगिक-पैमाने और [[तेल शोधशाला]] प्रक्रियाओं में तापीय स्खलन के जोखिम के कुछ स्तर होते हैं।इनमें हाइड्रोकार्बन, हाइड्रोजनीकरण, ऐल्किलन ((S<sub>N</sub>2), ऑक्सीकरण, धातुकरण और न्यूक्लियोफिलिक एरोमेटिक प्रतिस्थापन सम्मिलित हैं। उदाहरण के लिए, साइक्लोहेक्सेन के साइक्लोहेक्सेनोल में ऑक्सीकरण और साइक्लोहेक्सानोन और ऑर्थो-ज़ाइलीन को फ्थेलिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकरण ने प्रतिक्रिया नियंत्रण विफल होने पर विपाती विस्फोट किया है।
रासायनिक प्रतिक्रियाएं या तो ऊष्माशोषी या ऊष्माक्षैपी होती हैं, जैसा कि एन्थैल्पी में उनके परिवर्तन से व्यक्त किया गया है। कई प्रतिक्रियाएं अत्यधिक ऊष्माक्षैपी हैं, इसलिए कई औद्योगिक-पैमाने और [[तेल शोधशाला]] प्रक्रियाओं में ऊष्मीय स्खलन के जोखिम के कुछ स्तर होते हैं।इनमें हाइड्रोकार्बन, हाइड्रोजनीकरण, ऐल्किलन (S<sub>N</sub>2), ऑक्सीकरण, धातुकरण और न्यूक्लियोफिलिक एरोमेटिक प्रतिस्थापन सम्मिलित हैं। उदाहरण के लिए, साइक्लोहेक्सेन के साइक्लोहेक्सेनोल में ऑक्सीकरण और साइक्लोहेक्सानोन और ऑर्थो-ज़ाइलीन को फ्थेलिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकरण ने प्रतिक्रिया नियंत्रण विफल होने पर विपाती विस्फोट किया है।


तापीय स्खलन के परिणामस्वरूप अवांछित ऊष्माक्षैपी पार्श्व अभिक्रिया (एस) से हो सकता है जो प्रतिक्रिया मिश्रण के प्रारंभिक आकस्मिक अधितापन के बाद उच्च तापमान पर प्रारंभ होता है। यह परिदृश्य [[सेवेसो आपदा]] के पीछे था, जहां तापीय स्खलन ने तापमान पर प्रतिक्रिया को गर्म किया, जैसे कि 2,4,5-ट्राइक्लोरोफेनोल के अतिरिक्त, विषाक्त 2,3,7,8-टेट्राक्लोरोडिबेन्जो-पी-डाइऑक्सिन का भी उत्पादन किया गया था, और प्रतिघातित्र के संविदारण की चक्रिका प्रस्फोट के बाद पर्यावरण में विलग किया गया था।<ref name = "Kletz">{{cite book | last = Kletz | first = Trevor A. | author-link = Trevor Kletz | title = Learning from Accidents | edition = 3rd | publisher = Gulf Professional | date = 2001 | location = Oxford U.K. | pages = 103–9 | url = https://books.google.com/books?id=zulmgUi5_aEC&pg=PA103 | isbn = 978-0-7506-4883-7}}</ref>
ऊष्मीय स्खलन के परिणामस्वरूप अवांछित ऊष्माक्षैपी पार्श्व अभिक्रिया (एस) से हो सकता है जो प्रतिक्रिया मिश्रण के प्रारंभिक आकस्मिक अधितापन के बाद उच्च तापमान पर प्रारंभ होता है। यह परिदृश्य [[सेवेसो आपदा]] के पीछे था, जहां ऊष्मीय स्खलन ने तापमान पर प्रतिक्रिया को गर्म किया, जैसे कि 2,4,5-ट्राइक्लोरोफेनोल के अतिरिक्त, विषाक्त 2,3,7,8-टेट्राक्लोरोडिबेन्जो-पी-डाइऑक्सिन का भी उत्पादन किया गया था, और प्रतिघातित्र के संविदारण की चक्रिका प्रस्फोट के बाद पर्यावरण में विलग किया गया था।<ref name = "Kletz">{{cite book | last = Kletz | first = Trevor A. | author-link = Trevor Kletz | title = Learning from Accidents | edition = 3rd | publisher = Gulf Professional | date = 2001 | location = Oxford U.K. | pages = 103–9 | url = https://books.google.com/books?id=zulmgUi5_aEC&pg=PA103 | isbn = 978-0-7506-4883-7}}</ref>


तापीय स्खलन सबसे अधिक बार [[रासायनिक रिएक्टर|रासायनिक प्रतिघातित्र]] पोत की [[शीतलक]] प्रणाली की विफलता के कारण होता है। मिश्रण-यन्त्र की विफलता के परिणामस्वरूप स्थानीयकृत ताप हो सकती है, जो तापीय स्खलन की प्रारंभ करती है। इसी तरह, प्रवाह रिएक्टरों में, स्थानीयकृत अपर्याप्त मिश्रण के कारण अतिक्षेत्र का कारण बनता है, जिसमें तापीय स्खलन स्थिति उत्पन्न होती है, जो प्रतिघातित्र सामग्री और उत्प्रेरक के तीव्र विस्फोट का कारण बनती है। गलत उपकरण घटकों की स्थापना भी एक सामान्य कारण है I कई रासायनिक उत्पादन सुविधाओं को उच्च मात्रा वाले आपातकालीन निकास के साथ डिज़ाइन किया गया है, जब ऐसी दुर्घटनाएँ होती हैं तो चोट और संपत्ति के नुकसान की सीमा को सीमित करने का एक उपाय है।
ऊष्मीय स्खलन सबसे अधिक बार [[रासायनिक रिएक्टर|रासायनिक प्रतिघातित्र]] पोत की [[शीतलक]] प्रणाली की विफलता के कारण होता है। मिश्रण-यन्त्र की विफलता के परिणामस्वरूप स्थानीयकृत ताप हो सकती है, जो ऊष्मीय स्खलन की प्रारंभ करती है। इसी तरह, प्रवाह रिएक्टरों में, स्थानीयकृत अपर्याप्त मिश्रण के कारण अतिक्षेत्र का कारण बनता है, जिसमें ऊष्मीय स्खलन स्थिति उत्पन्न होती है, जो प्रतिघातित्र सामग्री और उत्प्रेरक के तीव्र विस्फोट का कारण बनती है। गलत उपकरण घटकों की स्थापना भी एक सामान्य कारण है I कई रासायनिक उत्पादन सुविधाओं को उच्च मात्रा वाले आपातकालीन निकास के साथ डिज़ाइन किया गया है, जब ऐसी दुर्घटनाएँ होती हैं तो चोट और संपत्ति के नुकसान की सीमा को सीमित करने का एक उपाय है।


बड़े पैमाने पर, सभी अभिकर्मकों को चार्ज करना और मिश्रण करना असुरक्षित है, जैसा कि प्रयोगशाला पैमाने में किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पोत के आकार के घन के साथ प्रतिक्रिया तराजू की मात्रा (v ∝ rγ), लेकिन गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र आकार के वर्ग (a ∝ ric) के साथ तराजू है, ताकि गर्मी उत्पादन-से-क्षेत्रआकार के साथ अनुपात तराजू (v/a ∝ r)।परिणामस्वरूप, प्रयोगशाला में आसानी से पर्याप्त तेजी से ठंडा होने वाली प्रतिक्रियाएं टन पैमाने पर खतरनाक रूप से आत्म-हीट कर सकती हैं। 2007 में, इस तरह की गलत प्रक्रिया के कारण विस्फोट हुआ {{convert|2400|gal|liter}}-Reactor का उपयोग मेटेलिक [[सोडियम]] के साथ [[मेथिलसाइक्लोपेंटाडीना]] के लिए किया जाता है, जिससे चार लोगों की जान चली जाती है और प्रतिघातित्र के कुछ हिस्सों को फुलाया जाता है {{convert|400|ft|m}} दूर।<ref name="Lowe2009">{{cite web|last1=Lowe|first1=Derek|author-link1=Derek Lowe (chemist)|title=175 Times. And Then the Catastrophe|url=http://pipeline.corante.com/archives/2009/09/18/175_times_and_then_the_catastrophe.php|archive-url= https://web.archive.org/web/20150320042204/http://pipeline.corante.com/archives/2009/09/18/175_times_and_then_the_catastrophe.php|date= 2009-09-18|archive-date= 2015-03-20|website=Corante|access-date=16 April 2016|url-status= dead}}</ref><ref name="Lowe2008">{{cite web|last1=Lowe|first1=Derek|author-link1=Derek Lowe (chemist)|title=How Not To Do It: Diazomethane|url=https://www.science.org/content/blog-post/not-do-diazomethane|website=Science Translational Magazine|publisher=American Association for the Advancement of Science|date= 2008-04-30|access-date=16 April 2016}}</ref> इस प्रकार, तापीय स्खलन से ग्रस्त औद्योगिक पैमाने पर प्रतिक्रियाएं उपलब्ध शीतलन क्षमता के अनुरूप दर पर अभिकर्मक के अतिरिक्त को अधिमानतः नियंत्रित करती हैं।
बड़े पैमाने पर, "सभी अभिकर्मकों को आवेशित करना और मिश्रण करना" असुरक्षित है,, जैसा कि प्रयोगशाला पैमाने में किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रतिक्रिया की मात्रा बर्तन के आकार के घन (v ∝ rγ), के साथ मापी जाती है लेकिन उष्मा का स्थानांतरण क्षेत्र आकार के वर्ग (A ∝ r²) के साथ बढ़ता है, ताकि ऊष्मा उत्पादन-से-क्षेत्र अनुपात का पैमाना हो आकार (v/a ∝ r)के साथ है। परिणामस्वरूप, प्रतिक्रियाएं जो आसानी से प्रयोगशाला में पर्याप्त तीव्रता से ठंडा हो जाती हैं, टन पैमाने पर असुरक्षित रूप से स्व-ऊष्मा कर सकती हैं। 2007 में, इस तरह की गलत प्रक्रिया के कारण 2,400 यू.एस. गैलन (9,100 एल) -रिएक्टर का विस्फोट हुआ, जिसका उपयोग धातु सोडियम के साथ मिथाइलसाइक्लोपेंटाडाइन को धातुकृत करने के लिए किया गया, जिससे चार लोगों की जान चली गई और रिएक्टर के कुछ हिस्से 400 फीट (120 मीटर) दूर बह गए।<ref name="Lowe2009">{{cite web|last1=Lowe|first1=Derek|author-link1=Derek Lowe (chemist)|title=175 Times. And Then the Catastrophe|url=http://pipeline.corante.com/archives/2009/09/18/175_times_and_then_the_catastrophe.php|archive-url= https://web.archive.org/web/20150320042204/http://pipeline.corante.com/archives/2009/09/18/175_times_and_then_the_catastrophe.php|date= 2009-09-18|archive-date= 2015-03-20|website=Corante|access-date=16 April 2016|url-status= dead}}</ref><ref name="Lowe2008">{{cite web|last1=Lowe|first1=Derek|author-link1=Derek Lowe (chemist)|title=How Not To Do It: Diazomethane|url=https://www.science.org/content/blog-post/not-do-diazomethane|website=Science Translational Magazine|publisher=American Association for the Advancement of Science|date= 2008-04-30|access-date=16 April 2016}}</ref> इस प्रकार, ऊष्मीय स्खलन से ग्रस्त औद्योगिक पैमाने पर प्रतिक्रियाएं उपलब्ध शीतलन क्षमता के अनुरूप दर पर एक अभिकर्मक के अतिरिक्त द्वारा नियंत्रित होती हैं।


कुछ प्रयोगशाला प्रतिक्रियाओं को अत्यधिक शीतलन के तहत चलाया जाना चाहिए, क्योंकि वे खतरनाक तापीय स्खलन के लिए बहुत प्रवण हैं। उदाहरण के लिए, स्वर्न ऑक्सीकरण में, [[सल्फोनियम]] क्लोराइड का गठन  ठंडा प्रणाली (−30 & nbsp; ° C) में किया जाना चाहिए, क्योंकि कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया विस्फोटक तापीय स्खलन से गुजरती है।<ref name="Lowe2008" />
कुछ प्रयोगशाला प्रतिक्रियाओं को अत्यधिक शीतलन के अंतर्गत चलाया जाना चाहिए, क्योंकि वे परिसंकटग्रस्त ऊष्मीय स्खलन के लिए बहुत प्रवण हैं। उदाहरण के लिए, स्वर्न ऑक्सीकरण में, सल्फोनियम क्लोराइड का निर्माण एक ठंडी प्रणाली (-30 डिग्री सेल्सियस) में किया जाना चाहिए, क्योंकि कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया विस्फोटक ऊष्मीय स्खलन से होकर गुजरती है।<ref name="Lowe2008" />
== माइक्रोवेव ताप ==
माइक्रोवेव का उपयोग खाना पकाने और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में विभिन्न सामग्रियों को गर्म करने के लिए किया जाता है। सामग्री के ताप की दर ऊर्जा अवशोषण पर निर्भर करती है, जो सामग्री के पारद्युतिक स्थिरांक पर निर्भर करती है। तापमान पर पारद्युतिक स्थिरांक की निर्भरता विभिन्न सामग्रियों के लिए भिन्न होती है; कुछ सामग्री बढ़ते तापमान के साथ महत्वपूर्ण वृद्धि प्रदर्शित करती है। यह व्यवहार, जब सामग्री माइक्रोवेव के संपर्क में आती है, तो चयनात्मक स्थानीय अतितापन की ओर जाता है, क्योंकि गर्म क्षेत्र ठंडे क्षेत्रों की तुलना में आगे की ऊर्जा को स्वीकार करने में सक्षम होते हैं - विशेष रूप से ऊष्मीय विद्युतरोधक के लिए संभावित रूप से असुरक्षित, जहां गर्म स्थानों और अन्य सामग्री के बीच ताप विनिमय मंद होता है। इन सामग्रियों को ऊष्मीय स्खलन सामग्री कहा जाता है। यह घटना कुछ सिरेमिक सामग्रियों में होती है।


== इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग ==
कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटक कम प्रतिरोध या कम प्रवर्तन विद्युत-दाब (गैर रेखीय प्रतिरोधों के लिए) विकसित करते हैं क्योंकि उनका आंतरिक तापमान बढ़ता है। यदि परिपथ की स्थिति इन स्थितियों में स्पष्ट रूप से धारा प्रवाह में वृद्धि का कारण बनती है, तब बढ़ी हुई शक्ति का विसरण जूल ताप द्वारा तापमान को अधिक बढ़ा सकता है। ऊष्मीय स्खलन का दुष्चक्र या सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रभाव कभी-कभी प्रभावशाली विधि, (जैसे विद्युत विस्फोट या आग) में विफलता का कारण बन सकता है। इन खतरों को रोकने के लिए, अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली में सामान्य रूप से धारा सीमित सुरक्षा जैसे कि ऊष्मीय फ्यूज, परिपथ वियोजक, या [[तापमान गुणांक]] [[सकारात्मक तापमान गुणांक]] धारा सीमाएँ सम्मिलित होती है।


== [[माइक्रोवेव]] हीटिंग ==
बड़ी धाराओं को नियंत्रण करने के लिए, परिपथ अभिकल्पक [[समानांतर सर्किट|समानांतर परिपथ]] में कई कम-क्षमता वाले उपकरणों (जैसे प्रतिरोधान्तरित्र, डायोड, या [[धातु-ऑक्साइड वेरिस्टर|धातु-ऑक्साइड चररोधक]]) को जोड़ सकते हैं। यह तकनीक अच्छी तरह से काम कर सकती है, लेकिन धारा उत्रलन नामक घटना के लिए अतिसंवेदनशील है, जिसमें धारा को सभी उपकरणों में समान रूप से साझा नहीं किया जाता है। सामान्य रूप से, उपकरण में थोड़ा कम प्रतिरोध हो सकता है, और इस प्रकार अधिक धारा अवशोषित करता है, इसे अपने सहोदर उपकरणों की तुलना में अधिक गर्म करता है, जिससे इसका प्रतिरोध और कम हो जाता है। विद्युत भार ही उपकरण में फनलन (धुआँ निकलने का छिद्र ) को समाप्त करता है, जिससे तेजी से विफल हो जाता है। इस प्रकार, उपकरणों की सरणी अपने सबसे कमजोर घटक से अधिक मजबूत नहीं हो सकती है।
खाना पकाने और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में विभिन्न सामग्रियों के [[माइक्रोवेविंग]] के लिए माइक्रोवेव का उपयोग किया जाता है। सामग्री के ताप की दर ऊर्जा अवशोषण पर निर्भर करती है, जो सामग्री के ढांकता हुआ स्थिरांक पर निर्भर करती है। तापमान पर ढांकता हुआ स्थिरांक की निर्भरता विभिन्न सामग्रियों के लिए भिन्न होती है;कुछ सामग्री बढ़ते तापमान के साथ महत्वपूर्ण वृद्धि प्रदर्शित करती है। यह व्यवहार, जब सामग्री माइक्रोवेव के संपर्क में आती है, तो चयनात्मक स्थानीय ओवरहीटिंग की ओर जाता है, क्योंकि गर्म क्षेत्र ठंडे क्षेत्रों की तुलना में आगे की ऊर्जा को स्वीकार करने में सक्षम होते हैं - विशेष रूप से तापीय इंसुलेटरों के लिए संभावित रूप से खतरनाक, जहां गर्म स्थानों के बीच गर्मी का आदान -प्रदान होता है औरबाकी सामग्री धीमी है। इन सामग्रियों को तापीय स्खलन सामग्री कहा जाता है। यह घटना कुछ सिरेमिक सामग्रियों में होती है।


== इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग ==
धारा-उत्रलन प्रभाव को प्रत्येक समान उपकरण की विशेषताओं से संयोजन करके, या विद्युत भार को संतुलित करने के लिए अन्य डिज़ाइन तकनीकों का उपयोग करके सावधानी से कम किया जा सकता है। हालांकि, अधिकतम परिस्थितियों में भार संतुलन बनाए रखना सरल नहीं हो सकता है। विद्युत प्रतिरोध के आंतरिक [[सकारात्मक तापमान गुणांक]] (पीटीसी) वाले उपकरण धारा उत्रलन के लिए कम प्रवण होते हैं, लेकिन ऊष्मीय स्खलन अभी भी अपशिष्ट ऊष्मा के गर्तन या अन्य समस्याओं के कारण हो सकते हैं।
कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटक कम प्रतिरोध या कम ट्रिगरिंग विद्युत-दाब (नॉनलाइनर प्रतिरोधों के लिए) विकसित करते हैं क्योंकि उनका आंतरिक तापमान बढ़ता है। यदि परिपथ की स्थिति इन स्थितियों में स्पष्ट रूप से वर्तमान प्रवाह में वृद्धि का कारण बनती है, तो बढ़ी हुई विद्युत अपव्यय [[जौले हीटिंग]] द्वारा तापमान को और बढ़ा सकता है। तापीय स्खलन का  दुष्चक्र या सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रभाव विफलता का कारण बन सकता है, कभी -कभी  शानदार फैशन (जैसे विद्युत विस्फोट या आग) में।इन खतरों को रोकने के लिए, अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में सामान्य रूप से वर्तमान सीमित सुरक्षा सम्मिलित होती है, जैसे कि तापीय फ़्यूज़, परिपथ ब्रेकर, या [[तापमान गुणांक]] वर्तमान सीमाएँ।


बड़ी धाराओं को संभालने के लिए, परिपथ डिजाइनर [[समानांतर सर्किट|समानांतर परिपथ]] में कई कम-क्षमता वाले उपकरणों (जैसे  प्रतिरोधान्तरित्र, डायोड, या [[धातु-ऑक्साइड वेरिस्टर]]) को जोड़ सकते हैं। यह तकनीक अच्छी तरह से काम कर सकती है, लेकिन वर्तमान हॉगिंग नामक  घटना के लिए अतिसंवेदनशील है, जिसमें वर्तमान को सभी उपकरणों में समान रूप से साझा नहीं किया जाता है। सामान्य रूप से, उपकरण में थोड़ा कम प्रतिरोध हो सकता है, और इस प्रकार अधिक वर्तमान खींचता है, इसे अपने भाई -बहन उपकरणों की तुलना में अधिक गर्म करता है, जिससे इसके प्रतिरोध को और अधिक छोड़ दिया जाता है। विद्युत लोड  ही डिवाइस में फ़नलिंग को समाप्त करता है, जो तब तेजी से विफल हो जाता है। इस प्रकार, उपकरणों की  सरणी अपने सबसे कमजोर घटक से अधिक मजबूत नहीं हो सकती है।
कई इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में ऊष्मीय स्खलन को रोकने के लिए विशेष प्रावधान होते हैं। यह प्रायः उच्च-शक्ति निर्गमित चरणों के लिए प्रतिरोधान्तरित्र झुकाव व्यवस्था में देखा जाता है। हालांकि, जब उपकरण को इसके डिज़ाइन किए गए परिवेश तापमान के ऊपर उपयोग किया जाता है, तो ऊष्मीय स्खलन अभी भी कुछ स्थितियो में हो सकता है। यह कभी -कभी गर्म वातावरण में उपकरण विफलताओं का कारण बनता है, या जब [[हवा ठंडी करना|वायु शीतन]] निर्गम अवरुद्ध हो जाते हैं।


वर्तमान-हॉगिंग प्रभाव को प्रत्येक समान डिवाइस की विशेषताओं से मिलान करके, या विद्युत लोड को संतुलित करने के लिए अन्य डिज़ाइन तकनीकों का उपयोग करके सावधानी से कम किया जा सकता है। हालांकि, अधिकतम परिस्थितियों में लोड संतुलन बनाए रखना सीधा नहीं हो सकता है। विद्युत प्रतिरोध के  आंतरिक [[सकारात्मक तापमान गुणांक]] (पीटीसी) वाले उपकरण वर्तमान हॉगिंग के लिए कम प्रवण होते हैं, लेकिन तापीय स्खलन अभी भी खराब गर्मी के डूबने या अन्य समस्याओं के कारण हो सकते हैं।
=== अर्द्धचालक ===
[[सिलिकॉन]] विशिष्ट रूपरेखा दिखाता है, जिसमें इसका विद्युत प्रतिरोध तापमान के साथ लगभग 160 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, फिर कम होने लगता है, और गलनांक तक पहुंचने पर आगे गिरता है। यह [[अर्धचालक जंक्शन|अर्धचालक संयोजन]] के आंतरिक क्षेत्रों के अंदर ऊष्मीय स्खलन घटना को उत्पन्न कर सकता है; उन क्षेत्रों में प्रतिरोध कम हो जाता है जो इस सीमा से ऊपर गर्म हो जाते हैं, जिससे अधिक धारा को गर्म क्षेत्रों के माध्यम से प्रवाहित करने की स्वीकृति मिलती है, बदले में आसपास के क्षेत्रों की तुलना में अभी तक अधिक ताप का कारण बनता है, जिससे आगे तापमान में वृद्धि होती है और प्रतिरोध में कमी आती है। यह [[वर्तमान भीड़|धारा संकुलन]] और [[वर्तमान फिलामेंट|धारा]] संवाहक तार (धारा उत्रलन के समान, लेकिन उपकरण के अंदर) की घटना की ओर जाता है,और कई अर्धचालक संयोजन विफलताओं के अंतर्निहित कारणों में से एक है।


कई इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में तापीय स्खलन को रोकने के लिए विशेष प्रावधान होते हैं। यह प्रायः उच्च-शक्ति आउटपुट चरणों के लिए  प्रतिरोधान्तरित्र बायसिंग व्यवस्था में देखा जाता है। हालांकि, जब उपकरण को इसके डिज़ाइन किए गए परिवेश तापमान के ऊपर उपयोग किया जाता है, तो तापीय स्खलन अभी भी कुछ स्थितियो में हो सकता है। यह कभी -कभी गर्म वातावरण में उपकरण विफलताओं का कारण बनता है, या जब [[हवा ठंडी करना]] वेंट अवरुद्ध हो जाते हैं।
=== द्विध्रुवी संयोजन प्रतिरोधान्तरित्र (बीजेटी) ===
तापमान में वृद्धि के साथ द्विध्रुवी प्रतिरोधान्तरित्र (विशेष रूप से जर्मेनियम-आधारित द्विध्रुवी प्रतिरोधान्तरित्र) में क्षरण की धारा अधिकतम बढ़ जाती है। परिपथ के डिजाइन के आधार पर, रिसाव धारा में यह वृद्धि प्रतिरोधान्तरित्र के माध्यम से प्रवाह को बढ़ा सकती है और इस प्रकार विद्युत विसरण, संग्राहक-से-उत्सर्जक रिसाव धारा में अधिक वृद्धि का कारण बनता है। यह प्रायः कक्षा एबी प्रवर्धक के कर्षापकर्ष चरण में देखा जाता है; यदि विपटलन और अधोकर्षण प्रतिरोधान्तरित्र कमरे के तापमान पर न्यूनतम [[क्रॉसओवर विरूपण|विनिमय]] के [[क्रॉसओवर विरूपण|विरूपण]] के लिए अभिनत होता है, और अभिनति तापमान- प्रतिकारित नहीं है, तो जैसे ही तापमान बढ़ता है दोनों प्रतिरोधान्तरित्र तेजी से पक्षपाती होंगे, जिससे धारा और शक्ति में और वृद्धि होगी, और अंततः एक या दोनों उपकरणों को नष्ट कर देता है।


=== अर्द्धचालक ===
ऊष्मीय स्खलन से बचने के लिए अधीन का नियम द्विध्रुवी संयोजन प्रतिरोधान्तरित्र के संचालन बिंदु को रखना है ताकिv<sub>ce</sub> ≤ 1/2V<sub>cc</sub> हो।
[[सिलिकॉन]]  अजीबोगरीब प्रोफ़ाइल दिखाता है, जिसमें इसका विद्युत प्रतिरोध तापमान के साथ लगभग 160 & nbsp; ° C तक बढ़ जाता है, फिर कम होने लगता है, और पिघलने बिंदु तक पहुंचने पर आगे गिरता है। यह [[अर्धचालक जंक्शन]] के आंतरिक क्षेत्रों के भीतर तापीय स्खलन घटना को जन्म दे सकता है;उन क्षेत्रों में प्रतिरोध कम हो जाता है जो इस सीमा से ऊपर गर्म हो जाते हैं, जिससे अधिक वर्तमान को गर्म क्षेत्रों के माध्यम से प्रवाहित करने की स्वीकृति मिलती है, बदले में आसपास के क्षेत्रों की तुलना में अभी तक अधिक ताप का कारण बनता है, जिससे आगे तापमान में वृद्धि होती है और प्रतिरोध में कमी आती है।यह [[वर्तमान भीड़]] की घटना और [[वर्तमान फिलामेंट]]्स (वर्तमान हॉगिंग के समान, लेकिन  उपकरण के भीतर) की घटना की ओर जाता है, और इलेक्ट्रॉनिक्स के कई विफलता मोड के अंतर्निहित कारणों में से  है।


=== द्विध्रुवी जंक्शन  प्रतिरोधान्तरित्र (BJTS) ===
अन्य पद्धति [[क्रॉसओवर विरूपण|विनिमय]] अभिनति विद्युत-दाब को नियंत्रित करने के लिए ऊष्मा अभिगम पर ऊष्मीय पुनर्निवेशन संवेदन प्रतिरोधान्तरित्र या अन्य उपकरण को स्थापित करना है। जैसे -जैसे निर्गमित प्रतिरोधान्तरित्र गर्म हो जाता है, वैसे ही ऊष्मीय फीडबैक प्रतिरोधान्तरित्र होता है। यह बदले में ऊष्मीय फीडबैक प्रतिरोधान्तरित्र को थोड़ा कम विद्युत-दाब पर चालू करने का कारण बनता है, विनिमय अभिनति विद्युत-दाब को कम करता है, और इसलिए निर्गमित प्रतिरोधान्तरित्र द्वारा विघटित ऊष्मा को कम करता है।  
[[[[द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर|द्विध्रुवी  प्रतिरोधान्तरित्र]] पूर्वाग्रह]]विशेष रूप से [[जर्मेनियम]]-आधारित द्विध्रुवी  प्रतिरोधान्तरित्र) में [[रिसाव (अर्धचालक)]] अधिकतम बढ़ जाता है क्योंकि वे तापमान में वृद्धि करते हैं। परिपथ के डिजाइन के आधार पर, रिसाव वर्तमान में यह वृद्धि  प्रतिरोधान्तरित्र के माध्यम से प्रवाह को बढ़ा सकती है और इस प्रकार विद्युत अपव्यय, कलेक्टर-से-एमिटर रिसाव करंट में अधिक वृद्धि का कारण बनता है। यह प्रायः  पुश & ndash में देखा जाता है; पुल आउटपुट | पुश & ndash;  इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर#क्लास एबी एम्पलीफायर का चरण चरण। यदि पुल-अप और पुल-डाउन  प्रतिरोधान्तरित्र द्विध्रुवी  प्रतिरोधान्तरित्र [[बयाझिंग]] होते हैं, तो कमरे के तापमान पर न्यूनतम [[क्रॉसओवर विरूपण]] होता है, और बायसिंग तापमान-मुआवजा नहीं होता है, तो जैसे ही तापमान बढ़ता है दोनों  प्रतिरोधान्तरित्र तेजी से पक्षपाती होंगे, जिससे करंट और पावर को वर्तमान और शक्ति मिलती है। आगे वृद्धि, और अंततः  या दोनों उपकरणों को नष्ट कर रहा है।


तापीय स्खलन से बचने के लिए अंगूठे का  नियम  द्विध्रुवी संधि ट्रांजिस्टर के पूर्वाग्रह को बनाए रखना है ताकि v<sub>ce</sub> ≤ 1/2V<sub>cc</sub>
यदि कई द्विध्रुवी संयोजन प्रतिरोधान्तरित्र समानांतर में जुड़े हुए हैं (जो उच्च धारा अनुप्रयोगों में विशिष्ट है), तो धारा उत्रलन समस्या हो सकती है। द्विध्रुवी संयोजन प्रतिरोधान्तरित्र की इस विशेषता भेद्यता को नियंत्रित करने के लिए विशेष उपाय किए जाने चाहिए।
अन्य अभ्यास क्रॉसओवर बायस विद्युत-दाब को नियंत्रित करने के लिए हीट सिंक पर  तापीय फीडबैक सेंसिंग  प्रतिरोधान्तरित्र या अन्य डिवाइस को माउंट करना है। जैसे -जैसे आउटपुट  प्रतिरोधान्तरित्र गर्म हो जाता है, वैसे ही तापीय फीडबैक  प्रतिरोधान्तरित्र होता है। यह बदले में तापीय फीडबैक  प्रतिरोधान्तरित्र को थोड़ा कम विद्युत-दाब पर चालू करने का कारण बनता है, क्रॉसओवर बायस विद्युत-दाब को कम करता है, और इसलिए आउटपुट  प्रतिरोधान्तरित्र द्वारा विघटित गर्मी को कम करता है।


यदि कई द्विध्रुवी संधि ट्रांजिस्टर  प्रतिरोधान्तरित्र समानांतर में जुड़े हुए हैं (जो उच्च वर्तमान अनुप्रयोगों में विशिष्ट है), तो  वर्तमान हॉगिंग समस्या हो सकती है। द्विध्रुवी संधि ट्रांजिस्टर की इस विशेषता भेद्यता को नियंत्रित करने के लिए विशेष उपाय किए जाने चाहिए।
शक्ति प्रतिरोधान्तरित्र में (जिसमें प्रभावी रूप से समानांतर में कई छोटे प्रतिरोधान्तरित्र सम्मिलित होते हैं), धारा उत्रलन प्रतिरोधान्तरित्र के विभिन्न भागों के बीच हो सकती है, प्रतिरोधान्तरित्र का भाग दूसरों की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है। इसे दूसरा विघटन कहा जाता है, और इसके परिणामस्वरूप प्रतिरोधान्तरित्र का विनाश हो सकता है, यद्यपि जब औसत संयोजन तापमान सुरक्षित स्तर पर लगता है।


पावर  प्रतिरोधान्तरित्र में (जिसमें प्रभावी रूप से समानांतर में कई छोटे  प्रतिरोधान्तरित्र सम्मिलित होते हैं), वर्तमान हॉगिंग  प्रतिरोधान्तरित्र के विभिन्न हिस्सों के बीच ही हो सकती है, प्रतिरोधान्तरित्र का  हिस्सा दूसरों की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है।इसे दूसरा ब्रेकडाउन कहा जाता है, और इसके परिणामस्वरूप  प्रतिरोधान्तरित्र को विनाश हो सकता है, तब भी जब औसत जंक्शन तापमान सुरक्षित स्तर पर लगता है।
=== शक्ति धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर ===
शक्ति [[MOSFET|धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव प्रतिरोधान्तरित्र]] सामान्य रूप से तापमान के साथ अपने प्रतिरोध को बढ़ाते हैं। कुछ परिस्थितियों में, इस प्रतिरोध में विघटित विद्युत संयोजन के अधिक ताप का कारण बनती है, जो सकारात्मक प्रतिक्रिया कुंडली में [[जंक्शन तापमान|संयोजन तापमान]] को अधिक बढ़ाती है। परिणामस्वरूप, शक्ति धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव प्रतिरोधान्तरित्र में संचालन के स्थिर और अस्थिर क्षेत्र हैं।<ref name="powerMOSFETstability">{{cite journal|last1=Ferrara|first1=A.|last2=Steeneken|first2=P. G.|last3=Boksteen|first3=B. K.|last4=Heringa|first4=A.|last5=Scholten|first5=A. J.|last6=Schmitz|first6= J.|last7=Hueting|first7=R. J. E.|title=Physics-based stability analysis of MOS transistors|journal=Solid-State