574 அணுக்கரு கட்டாற்றல்
57.1 அணுக்கரு கட்டாற்றள்
டால் வளினாலும் மின்னூட்டம். அற்ற நியூட்ரான்களி sour gyi (Neutrons) கட்டப்பட்ட வையே. குறைந்த பருமன் உள்ள ஓர் அணு கருவினுள் (14001606) இந்த ல௮ணுக்கருத் துகள்கள் (புரோட்டான்களும் நியூட்ரான் களும்) நிலையாசு இருப்பது எங்ஙளம்? அணுக்கருக் களின் கிரந்தரமாவ நிலைப்புத் தன்மையை நோக்கின் , எதோ ஒருவகையான கட்டாற்றல் (Binding energy; அதற்குக் காரணமாக இருக்க வேண்டும் என்பது தெளிவு. எனவே, அணுக்கருக் துகள்கள், அணுக்கரு வீஸள் பிணைவுற்றிருக்க வேண்டுமானால் அணுக்கருத் துகளுக்கடையே குறு நெடுக்கைத் (Short Range) தன்மையுடைய ஒரு விசை (07௦௦) செயல்பட வேண்டும்: இதுவே அணுக்கரு விசை (4001682 10706) எனப்பெழும், ில்விசை வலிமை மிக்க Ose pub (Strong), sams கருத் துகள் பெற்றிருக்கும் மின்னூட்ட த்தைப் பொறுத் ககுன்று என்றும், ஏறக்குறைய 10-15 மீட்டர். அல்லது ர பெர்சி (ஈம்) தொலைவு வரை செயல்பட... வஸ்து என்றும் இயற்பியல் அறிஞர்கள் ஆய்ந்துரைத்துள் ளார் Ror.
இப்படி அணுக்கரு வீசையால் கட்டுண்டு இருப்பதால் தான் ஓர். அணுக்கருவிலிருந்து pt அணுக்கருத் ஓசனை நம்மால் எளிதாகப் பிரித்தெடுத்து விட. மடில இல்லை. ஓர் அணுக்கருக் துகளை அணுக்க ருவிலிருந்து தனிழதுப் பிரிக்க வேண்டுமெனில் ௮அகற்கு ஆற்றல் செல் வீடப்படவேண்டும். ஒர் அணுக்கருவில் உள்ள எல்லா அணுர்கருத் துகள்சளையும் கனீத்தனியே பிரிந்து மூடி வீலாத் தொலைவிற்கு எடுத்துச் செல்வதற்குத் கவை யான மிகக் குறைந்த ஆற்றலை அவ் அணுகச்கருவின் கட் டாற்றல் எனப்படுகின் றது.
இரண்டு அணுக்கருத்துகள்கள் அருகருகே இருக்கும் போது சுட்டாப்றல் காரணமாக இறுக்கமாகப் பிணை வுறுசின்றன எனபது கெளிவாக உணரப்பப்டூள்ள ஓர் இயற்பியல் உண்மை. ஆற்றல் அழிவின்மை தெறியும் (Law of conservation of energy) Lu ஒர் இய ற்பியள் உண்மைதான். இதன்படி ஆற்றல் அழிவதும் இல்லை ஆக்கப்படுவதும் இல்லை. ஒரு வகையிலிருத்து மற் Spry வசையான ஆறிறறுக்குப் பரிமாற்றம் செய்ய மட்டுமே முடியும். அப்படியென்றால், அணுக்கருத் துகள்களின் பிணைப்பிற்குக் காரணமான குட்டாற்றல் எங்கிருந்து வந்தது?
இரு அணுக்கருத் துகள்கள் பிணைவுறும்போது அவற்தின் நிறை மிக நுண்ணிய அளவு ரூறைவுறு ன்றது. அஃதாவது. ஓர் HEYA HSER நிறையும் அதனுள் இருக்கின்ற அணுககருத் துகள்சுளின் நிறை களின் கூடுதலும் சமமாக இருப்பதில்லை. எனவே, குனித்த நிலையில் இருக்கும் அணுக்கருத்துகளின் திறை, ஓர் அணுக்கருலினுள் பிணைவுற்ற நிலையில் இருக்கும் அணுக்கருத்துகளின் நிறையை விடக் கூடுதலாக இருக் கும் எனலாம். அணுக்கருத்துகள்கள் பிணைவுறுவதால் ஏற்படும் நிறைக் குறைவை நிறை இழப்பு (14858 defect)
என்பர், இந்த நிறை இழப்பிற்குச் சமமான ஆரிறல் அணுக்கருக் கப்பாற்றல். (089 கரி” கேளாது) எனப்படுசின் ற நு.
‘2 எண்ணிக்கையுடைய புரோட்டானும். 1: (- தட 2) எண்ணிக்கையுடைய நியூட்ரானும் உள்ள ஓர் அணுர்கருவின் சட்டாற்றலை இப்போது கணக்கிடு வோம். ர, ய, என்பன முறையே தனியொரு புரோட் டான். தனியொரு நியூட்ரானின் நினறகள் என வும், 14 அணுக்கரு என்பது எடுத்துக். கொண்ட அணுலின் நிறை எனவும் கொண்டால் நிறை இழப்பை (4M)
அணுச்சகருலில் உள்ள கம 2 அணுக்கருத் துகள் (- அணுக்க ரவின் நிறை) சுளின் நிறை கூடுதல்
எனக் குறிப்பிடலாம். அதாவது,
AM = தர 4 10) 14 அணுக்கரு Zm, (m, என்பது ஒர் எலக்ட்ரானின் நறை) யைக் கூட்டிச் சழித்தால் AM =2%(m, அளம். 740, ௮ (14 அணுக்கரு சற) = Zmy + Nm, -- M sor இதில் 14 அணு என்பது எடுத்துக்கொண்ட அணுவின் திறையாகும். 24 பூ என்பது ஓர் அய்ட்ரஜன் அணுவின் நீறையாகும். ஐன்ஸ்டைனின் சிறப்புச் சார்பியல் கொள்கையின்படி கரி என்ற திறை அழிவுறும்போது வெளிப்படும் நிறை ஆற்றல் (140: ஆகும். இதில் 10॥ என்பது வெற்றி டத்தில் ஒளியின் இசை வேகத்தைக் குறிக்கின்றது. இதன்படி ஓர் அணுச்கருலின் கட்டாற்றலைக் (9) 8ழ்க் கண்டவாறு வெவ்வேறு அலகுகளில் குறிப்பிடலாம். நஃ (கு 2 ஜுல் (பூ 4 110) 14 அணு) அணு திறைஅலகு
931,5 10745 (சஸபூ + Nm, —M sep rade ரான் வோல்ட்
இச்சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி ஓர் அணுக்கருலின் கட்டாற்றலைக் கணக்கிட்டு அறிய முடியும். அணுக் கருக்கட்டாற்றல், வெவ்வேறான அணுச்சருக்களுக்கு , வேவ்வேறு மதிப்புடையதாக இருக்கின்றது. எடுத்துக் காட்டாக, அய்ட்ரஜனின் ஒரிடத்தனிமமான டியூட். சானின் (0ல20௩) அய்ட்ரஜன் அணுக்கருவில் ஒரே ஒரு புரோட்டான் மட்டுமே உள்ளது , அணுக்கருக் கட் டாற்றல் 8.23 மி.எ.லே௱. (மில்லியன் எலக்ட்ரான் வோல்ட்) ஆகும். நிலைத்த நிறைமிகு அணுக்கருவான பிஸ்மத்-209 இன் அணுச்கருக் கட்டாற்றல் 1640 மி.௭. வோ, ஆகும். ்
