यूपीएससी प्रारंभिक परीक्षा पिछले वर्ष के प्रश्न 2024: विज्ञान और प्रौद्योगिकी | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

प्रश्न 1. निम्नलिखित में से कौन सा शब्द/वाक्यांश "3D वर्चुअल दुनियाओं का एक इंटरऑपरेबल नेटवर्क जिसे लाखों उपयोगकर्ताओं द्वारा समानांतर में एक्सेस किया जा सकता है, जो वर्चुअल आइटम पर संपत्ति अधिकार का प्रयोग कर सकते हैं" को व्यक्त करने के लिए सबसे उपयुक्त है?

• (क) बिग डेटा एनालिटिक्स
• (ख) क्रिप्टोग्राफी
• (ग) मेटावर्स
• (घ) वर्चुअल मैट्रिक्स

उत्तर: (ग) मेटावर्स

शब्द "मेटावर्स" एक इंटरऑपरेबल नेटवर्क को वर्णित करने के लिए प्रयोग किया जाता है जिसमें 3D वर्चुअल दुनियाएं शामिल होती हैं, जिन्हें लाखों उपयोगकर्ता एक साथ एक्सेस कर सकते हैं। मेटावर्स में, उपयोगकर्ता एक-दूसरे और डिजिटल वातावरण के साथ वास्तविक समय में बातचीत कर सकते हैं, अक्सर अवतारों के माध्यम से। इसके अतिरिक्त, मेटावर्स उपयोगकर्ताओं को वर्चुअल आइटम पर संपत्ति अधिकार का प्रयोग करने की अनुमति देता है, जिसका अर्थ है कि वे इन वर्चुअल दुनियाओं में डिजिटल संपत्तियों के स्वामी, खरीद, बिक्री और व्यापार कर सकते हैं। यह अवधारणा विभिन्न तकनीकों को एकीकृत करती है, जिसमें वर्चुअल रियलिटी (VR), ऑगमेंटेड रियलिटी (AR), और ब्लॉकचेन शामिल हैं, जिससे एक सहज और इमर्सिव अनुभव प्राप्त होता है।

इसके विपरीत:

• बिग डेटा एनालिटिक्स बड़े और विविध डेटा सेटों की जांच करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है ताकि छिपे हुए पैटर्न, अज्ञात संबंध और अन्य उपयोगी जानकारी का पता लगाया जा सके।
• क्रिप्टोग्राफी तीसरे पक्ष की उपस्थिति में सुरक्षित संचार का अभ्यास है।
• वर्चुअल मैट्रिक्स एक मानक शब्द नहीं है जो इस प्रकार के वर्चुअल दुनियाओं के नेटवर्क का वर्णन करने के लिए सामान्यत: उपयोग किया जाता है।

इसलिए, सही उत्तर (ग) मेटावर्स है।

प्रश्न 2. रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (RTGs) के संदर्भ में, निम्नलिखित बयानों पर विचार करें:

• 1. RTGs लघु फिशन रिएक्टर हैं।
• 2. RTGs अंतरिक्ष यान की ऑनबोर्ड प्रणालियों के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
• 3. RTGs प्लूटोनियम-238 का उपयोग कर सकते हैं, जो हथियार विकास का उप-उत्पाद है।

उपरोक्त में से कौन से बयानों सही हैं?

• (क) केवल 1 और 2
• (ख) केवल 2 और 3
• (ग) केवल 1 और 3
• (घ) 1, 2 और 3

उत्तर: (b) केवल 2 और 3

• RTGs छोटे फिशन रिएक्टर हैं। यह कथन गलत है। RTGs फिशन रिएक्टर नहीं हैं। इसके बजाय, ये रेडियोधर्मी आइसोटोप के क्षय के माध्यम से बिजली उत्पन्न करते हैं, जो आमतौर पर प्लूटोनियम-238 होता है। फिशन रिएक्टर परमाणु फिशन के माध्यम से शक्ति उत्पन्न करते हैं, जो एक भिन्न प्रक्रिया है।
• RTGs अंतरिक्ष यानों के ऑनबोर्ड सिस्टम को शक्ति प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। यह कथन सही है। RTGs को अंतरिक्ष मिशनों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है ताकि उन वातावरणों में विश्वसनीय शक्ति प्रदान की जा सके जहां सौर ऊर्जा संभव नहीं है, जैसे कि गहरे अंतरिक्ष में।
• RTGs प्लूटोनियम-238 का उपयोग कर सकते हैं, जो हथियार विकास का उप-उत्पाद है। यह कथन सही है। प्लूटोनियम-238 परमाणु रिएक्टरों में उत्पन्न होता है और यह हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम के उत्पादन का उप-उत्पाद हो सकता है।

इस प्रकार, सही कथन 2 और 3 हैं, जिससे सही उत्तर (b) केवल 2 और 3 है।

प्रश्न 3: निम्नलिखित कथनों पर विचार करें: कथन I: विशाल तारे बौने तारों की तुलना में अधिक समय तक जीवित रहते हैं। कथन II: बौने तारों की तुलना में, विशाल तारों में परमाणु प्रतिक्रियाओं की दर अधिक होती है। उपरोक्त कथनों के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा सही है?

(a) दोनों कथन-I और कथन-II सही हैं और कथन-II, कथन-I की व्याख्या करता है। (b) दोनों कथन-I और कथन-II सही हैं, लेकिन कथन-II, कथन-I की व्याख्या नहीं करता। (c) कथन I सही है, लेकिन कथन II गलत है। (d) कथन I गलत है, लेकिन कथन II सही है।

उत्तर: (d) कथन I गलत है, लेकिन कथन II सही है।

वाक्य I: विशाल तारे बौने तारों की तुलना में बहुत लंबे समय तक जीवित रहते हैं। यह वाक्य गलत है। विशाल तारे बौने तारों की तुलना में कम समय तक जीवित रहते हैं। विशाल तारे अपने उच्च द्रव्यमान और नाभिकीय प्रतिक्रियाओं की अधिक दर के कारण अपने नाभिकीय ईंधन को बहुत तेजी से जलाते हैं।

वाक्य II: बौने तारों की तुलना में, विशाल तारों में नाभिकीय प्रतिक्रियाओं की दर अधिक होती है। यह वाक्य सही है। विशाल तारों में बौने तारों की तुलना में नाभिकीय प्रतिक्रियाओं की दर बहुत अधिक होती है क्योंकि उनका द्रव्यमान बड़ा होता है और उनके कोर का तापमान भी अधिक होता है।

इसलिए, वाक्य I गलत है, लेकिन वाक्य II सही है, जिससे सही उत्तर (d) वाक्य I गलत है, लेकिन वाक्य II सही है।

प्रश्न 4: निम्नलिखित में से कौन सा मानव शरीर में संश्लेषित होता है जो रक्त वाहिकाओं को फैलाता है और रक्त प्रवाह को बढ़ाता है? (a) नाइट्रिक ऑक्साइड (b) नाइट्रस ऑक्साइड (c) नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (d) नाइट्रोजन पेंटऑक्साइड

उत्तर: (a) नाइट्रिक ऑक्साइड

नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) मानव शरीर में संश्लेषित होता है और रक्त वाहिकाओं को फैलाने और रक्त प्रवाह को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह रक्त वाहिकाओं की अंतःकला कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न होता है और एक सिग्नलिंग अणु के रूप में कार्य करता है, जो रक्त वाहिकाओं को आराम देने और चौड़ा करने में मदद करता है, जिससे परिसंचरण में सुधार होता है।

प्रश्न 5: निम्नलिखित गतिविधियों पर विचार करें:

• 1. हवाई अड्डों पर या विमानों में यात्रियों पर नशीले पदार्थों की पहचान
• 2. वर्षा की निगरानी
• 3. जानवरों के प्रवास का पता लगाना

उपरोक्त गतिविधियों में से कितनी गतिविधियों में रडार का उपयोग किया जा सकता है? (a) केवल एक (b) केवल दो (c) सभी तीन (d) कोई नहीं

उत्तर: (b) केवल दो

• यात्रियों पर नशीले पदार्थों की पहचान हवाई अड्डों या विमानों में: इसके लिए आमतौर पर रेडार का उपयोग नहीं किया जाता है। बल्कि, यह क्रिया अन्य तकनीकों जैसे एक्स-रे स्कैनर, धातु डिटेक्टर, और रासायनिक पहचान विधियों जैसे स्निफर कुत्तों या आयन गतिशीलता स्पेक्ट्रोमेट्री पर निर्भर करती है।
• वृष्टि की निगरानी: इसके लिए रेडार का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। मौसम के रेडार वृष्टि, इसकी तीव्रता, और गति का पता लगाते हैं, जो मौसम की स्थिति की भविष्यवाणी में मदद करता है।
• जानवरों की प्रवास पर नज़र रखना: रेडार का उपयोग जानवरों, विशेष रूप से पक्षियों की प्रवास का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। इसे रेडार ऑर्निथोलॉजी के रूप में जाना जाता है, जहां रेडार प्रवास के दौरान पक्षियों के झुंडों की गति का पता लगाते हैं।

इस प्रकार, रेडार गतिविधियों 2 और 3 के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, जिससे सही उत्तर (b) केवल दो बनता है।

प्रश्न 6. निम्नलिखित विमानों पर विचार करें:

1. राफेल 2. MiG-29 3. तेजस MK-1 उपरोक्त में से कितने को पाँचवीं पीढ़ी के लड़ाकू विमान माना जाता है? (a) केवल एक (b) केवल दो (c) सभी तीन (d) कोई नहीं

उत्तर: (d) कोई नहीं

• राफेल: डसॉल्ट राफेल एक 4.5-पीढ़ी का लड़ाकू विमान है।
• MiG-29: मिकोयान MiG-29 एक 4वीं पीढ़ी का लड़ाकू विमान है।
• तेजस MK-1: HAL तेजस MK-1 को भी 4वीं पीढ़ी के लड़ाकू विमान के रूप में माना जाता है।

इनमें से कोई भी विमान पाँचवीं पीढ़ी के लड़ाकू विमानों के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया है। पाँचवीं पीढ़ी के लड़ाकू विमानों, जैसे F-22 रैप्टर और F-35 लाइटनिंग II, में उन्नत स्टेल्थ क्षमताएँ, एकीकृत एवियोनिक्स, और श्रेष्ठ प्रदर्शन विशेषताएँ होती हैं।

प्रश्न 7: निम्नलिखित में से हाइड्रोजेल का उपयोग कहाँ किया जाता है?

• 1. रोगियों में नियंत्रित औषधि वितरण
• 2. मोबाइल एयर-कंडीशनिंग सिस्टम
• 3. औद्योगिक स्नेहक का निर्माण

सही उत्तर चुनें: नीचे दिए गए कोड का उपयोग करते हुए: (क) केवल 1 (ख) केवल 1 और 2 (ग) केवल 2 और 3 (घ) 1, 2 और 3

उत्तर: (घ) 1, 2 और 3

• रोगियों में नियंत्रित औषधि वितरण: हाइड्रोजेल का चिकित्सा क्षेत्र में नियंत्रित औषधि वितरण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह औषधियों को संकुचित कर सकता है और उन्हें नियंत्रित दर पर छोड़ सकता है, जिससे यह विभिन्न चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनता है।
• मोबाइल एयर-कंडीशनिंग सिस्टम: हाइड्रोजेल का सामान्यतः मोबाइल एयर-कंडीशनिंग सिस्टम में उपयोग नहीं किया जाता है। ये सिस्टम आमतौर पर ठंडक प्रदान करने के लिए रेफ्रिजरेंट्स और अन्य प्रौद्योगिकियों पर निर्भर करते हैं।
• औद्योगिक स्नेहक का निर्माण: हाइड्रोजेल का औद्योगिक स्नेहक के निर्माण में सामान्यतः उपयोग नहीं किया जाता है। औद्योगिक स्नेहक आमतौर पर तेल, ग्रिस, और अन्य रासायनिक योजक से निर्मित होते हैं, जो मशीनरी में घर्षण और घिसाव को कम करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

इसलिए, हाइड्रोजेल का मुख्य उपयोग नियंत्रित औषधि वितरण में होता है, जिससे सही उत्तर (क) केवल 1 है।

प्रश्न 8: निम्नलिखित में से कौन सा हाइड्रोजन द्वारा संचालित ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहनों से निकलने वाला उत्सर्जन है?

• (क) हाइड्रोजन पेरोक्साइड
• (ख) हाइड्रोनियम
• (ग) ऑक्सीजन
• (घ) जल वाष्प

उत्तर: (घ) जल वाष्प

हाइड्रोजन से संचालित ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहन (FCEVs) केवल जल वाष्प को एक उपोत्पाद के रूप में उत्सर्जित करते हैं। इसका कारण यह है कि हाइड्रोजन ईंधन सेल हवा से ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन गैस को मिलाकर बिजली उत्पन्न करता है, और इस प्रतिक्रिया से केवल उत्सर्जन जल (जल वाष्प के रूप में) होता है।

प्रश्न 9: हाल ही में, "पंपेड-स्टोरेज हाइड्रोपावर" शब्द को वास्तव में और उचित रूप से किस संदर्भ में चर्चा की गई है? (क) बागान फसल क्षेत्रों की सिंचाई (ख) अनाज फसलों की लिफ्ट सिंचाई (ग) दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण (घ) वर्षा जल संचयन प्रणाली

उत्तर: (ग) दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण।

पंपेड-स्टोरेज हाइड्रोपावर एक प्रकार की जल विद्युत उत्पादन प्रणाली है जिसका उपयोग दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण के लिए किया जाता है। इसमें बिजली उत्पन्न करने और संग्रहित करने के लिए दो अलग-अलग ऊंचाइयों के बीच पानी को स्थानांतरित किया जाता है। जब बिजली की अधिकता होती है, तो पानी को निचले जलाशय से ऊपरी जलाशय में पंप किया जाता है। जब बिजली की मांग अधिक होती है, तो संग्रहित पानी को टरबाइन के माध्यम से वापस निचले जलाशय में छोड़कर बिजली उत्पन्न की जाती है। यह प्रणाली ग्रिड को संतुलित करने और भविष्य के उपयोग के लिए ऊर्जा संग्रहित करने में मदद करती है।

प्रश्न 10: "मेम्ब्रेन बायोरिएक्टर्स" अक्सर निम्नलिखित संदर्भ में चर्चा की जाती हैं: (क) सहायता प्राप्त प्रजनन प्रौद्योगिकियाँ (ख) दवा वितरण नैनोप्रौद्योगिकियाँ (ग) वैक्सीन उत्पादन प्रौद्योगिकियाँ (घ) अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकियाँ

उत्तर: (घ) अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकियाँ।

मेम्ब्रेन बायोरिएक्टर्स (MBRs) अत्याधुनिक अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकियाँ हैं जो जैविक उपचार प्रक्रियाओं को मेम्ब्रेन फ़िल्ट्रेशन के साथ जोड़ती हैं। इनका उपयोग नगरपालिका और औद्योगिक अपशिष्ट जल का उपचार करने के लिए किया जाता है, जिसमें ठोस और रोगाणुओं के हटाने की दक्षता को फ़िल्ट्रेशन के माध्यम से बढ़ाया जाता है। MBRs पारंपरिक अपशिष्ट जल उपचार विधियों की तुलना में बेहतर जल गुणवत्ता और कम स्थान का उपयोग प्रदान करते हैं। इसलिए, इन्हें विशेष रूप से अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकियों के संदर्भ में चर्चा की जाती है।