அணுசக்தி
60
அணுசக்தி
யுரேனியத்தில் 235, 238 என்ற இரு அணுநிறைகள் கொண்ட ஐசோடோப்புகள் உள்ளன, என்றோம். இவற்றுள் முதலாவது மொத்த நிறையில் 1/140 பங்கே உள்ளது. இந்த U285 ஐசோடோப்பே அணுவாற்றலை வெளிவிடும் விளைவில் உதவுகிறது.
கதிரியக்கம் : ஓர் அணுவின் நிறை அதிகமானால் அதிலுள்ள புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் ஆகியவற்றின் எண்ணிக்கை அதிகமாகி அது சிக்கலானதாகும். புரோட்டான்கள் நேர்மின்னேற்றம் கொண்டவை. ஆகையால் அவை ஒன்றையொன்று விலக்க முயலும். இத்தகைய புரோட்டான்கள் ஓர் உட்கருவில் அதிகமாக இருந்தால் விலக்கமும் அதிகமாகி உட்கரு நிலையற்றதாகும். இது 84-வது தனிமமான போலோனியத்திற்குப் பின்வரும் தனிமங்களின் உட்கருக்களில் அதிகமாவதால் அவை தாமாகச் சிதையத் தொடங்குகின்றன. இப்போது உட்கருவில் ஒரு பகுதி பிரிந்து வெளியேறும். இவ்வாறு வெளிவரும் பகுதி புரோட்டானோ, நியூட்ரானோ அல்லாமல் இரு புரோட்டான்களையும், இரு நியூட்ரான்களையும் கொண்ட ஹீலியம் உட்கருவாக விருக்கின்றது. இதை ஆல்பாத் துகள் (Alpha particle) என்றும் சொல்லுவார்கள். தனிப்புரோட்டான்களையும், நியூட்ரான்களையும் விட இச்சேர்க்கை நிலையானதால் உட்கருவின் பகுதி இவ்வடிவில் வெளிவருகிறது. சில சமயங்களில் இன்னொரு விளைவும் நிகழ்வதுண்டு. ஒரு நியூட்ரான் புரோட்டா னாகவும், எலெக்ட்ரானாகவும் மாறுகிறது. புரோட்டான் உள்ளிருக்க எலெக்ட்ரான் மட்டுமே வெளிவருகிறது. அதை பீட்டாத் துகள் (Beta particle) என்பார்கள். இவற்றோடு சிலசமயங்களில் காமாக் கதிர்கள் (Gamma rays) என்ற ஊடுருவுந் தன்மையுள்ள கதிர்ப்பும் வெளிவருவதுண்டு. ஓர் ஆல்பாத் துகள் வெளியேற்றத்தால் அணு 4 அலகுகள் நிறையையும், இரு அலகுகள் நேர்மின்னேற்றத்தையும் இழக்கும். நேர்மின்னேற்றத்தில் 2 குறைவதால் எஞ்சியுள்ள அணுவானது தன்மையில் மாறி ஆவர்த்த அட்டவணையில் 2 படிகள் பின்னே உள்ள வேறொரு தனிமத்தின் அணுவாக மாறும். பீட்டாத் துகள் வெளியேற்றத்தால் நிறை மாறுவதில்லை. ஆனால் புதிதாக உண்டான 1 புரோட்டான் கருவிலேயே தங்கிவிடுவதால் அந்தக் கருவின் நேர்மின்னேற்றத்தில் 1 கூடுகிறது. இதனால் அணு ஒரு படி முன்னுள்ள தனிமத்தின் அணுவாக மாறுகிறது. இவ்விதமாகக் கனமுள்ள கரு தானாகவே சிதைந்து வேறொரு கருவாக மாறுவதே கதிரியக்கம் (Radioactivity) என்று சொல்லப்படுகிறது. இத்தகைய இயக்கத்தை பெக்ரல் என்பவர் முதல் முதலில் கண்டார். பின்பு ரூதர்போர்டு விரிவாக ஆராய்ந்து விளக்கினார். இத்தகைய கதிரியக்கத்தில், சிதையும் கருவின் நிறை சிறிதளவு மறைந்து சக்தியாக மாறி ஒரு பகுதி வெளியேறும் துகள்களுக்கு வேகத்தை அளித்தும், மற்றொரு பகுதி எக்ஸ் கதிர்களைப்போன்ற கதிர்ப்பாக மாறியும் வெளிப்படுகின்றது. கனமான உட்கருக்கள் நிலையற்றுச் சிதைவதாலேயே இயற்கையில் 92 தனிமங்களுக்கு மேல் இல்லை என்பது இப்பொழுது தெளிவாகும்.
செயற்கைக் கதிரியக்கம் : இயற்கைக் கதிரியக்கம் தானாக நிகழ்வதே யன்றி நம் கட்டுப்பாட்டிற்குட்பட்டதன்று. ஆனால் நமது முயற்சியாலும் அணுமாற்றங்களை நிகழ்த்தலாம் என்று ரூதர்போர்டு பின்னர்ச் செய்த சில சோதனைகளால் தெளிவாகியது. அவர் ஆல்பாத் துகள்களை ஒரு தனிமத்திற்குள் செலுத்தி அதன் அணுக்களை நேரடியாகத் தாக்கி அதைச் சிதைத்தார். அணுவின் உட்கரு, ஆல்பாத் துகள் ஆகிய இரண்டுமே நேர்மின்னேற்றங் கொண்டவையாதலால் அவை ஒன்றையொன்று விலக்கும், ஆகையால் ஆல்பாத் துகளை மிக வேகமாகச் செலுத்தி, விலக்கத்தை மீறி அது உட்கருவை அடையுமாறு செய்யவேண்டும். இந்த விலக்கவிசை இலேசான தனிமங்களில் குறைவாக இருப்பதால் ஆல்பாத் துகள்களால் அவைகளை நேரடியாகத் தாக்கிச் சிதைக்க அதிகமான வாய்ப்பு உண்டு. இதனால்தான் விதியம், பெரிலியம், போரான் போன்ற இலேசான தனிமங்களை அணுமாற்ற விளைவுகளில் முதலில் பயன்படுத்தினார்கள். பிறகு பல வகைகளில் ஆல்பாத் துகள்களையும் புரோட்டான்களையும் வேகமாகச் செலுத்தி இவ்வாறு அணுக்கருக்களைச் சிதைக்கும் முறைகள் தோன்றின.
யுரேனியப் பிளவு : யுரேனியக் கருவின் நேர்மின்னேற்றம் அதிகம். தாக்கும் துகள்களுக்கும் அதற்கும் உள்ள விலக்கவிசையும் அதிகம். ஆகவே யுரேனியத்தில் இத்தகைய சிதைவை நிகழ்த்த இயலவில்லை. ஆகவே மின்னேற்றமற்ற நியூட்ரான்களால் கருமாற்றம் நிகழ்த்த. முயன்றார்கள். இப்பொழுது எதிரான
உ. யுரேனியம்
நி. நியூட்ரான்
கி. கிரிப்டான் உட்கரு
பே. பேரியம் உட்கரு
விலக்கவிசைகள் இரா ; கவர்ச்சி விசை தொழிற்படவும் வழியுண்டு. இப்படியாக 1938-ல் ஹான், ஸ்ட்ராஸ்மான் என்ற இருஜெர்மானிய விஞ்ஞானிகள் யுரேனியத்தை நியூட்ரான்களைக் கொண்டு தாக்கி இதுவரை அறியாத விளைவு நிகழக் கண்டார்கள். யுரேனியம் சிதைந்து அதில் சிறு பகுதி பிரிந்து வெளியேறுவதற்குப் பதிலாக ஏறக்குறையச் சமமான இரு கூறுகளாகப்பிரிந்துவிட்டது. இவ்விளைவின்போது யுரேனிய அணுவில் சுமார் 1/1000 பங்கு மறைந்து ஆற்றலாக வெளிவந்தது. அந்த ஆற்றல் முன்னர் அறியப்பட்ட கருமாற்ற விளைவுகளின்போது தோன்றும் ஆற்றலைவிடப் பன்மடங்கு அதிகமாக இருந்தது. நகரங்களையே அழிக்கும் பேயாற்றலைப்பெறும் முறைகளைக் கண்டறிய இச்சோதனை வழிகாட்டியாக அமைந்தது.
தொடர்விளைவு (Chain reaction) மேற்கூறிய விளைவின்போது மெல்ல இயங்கும் நியூட்ரான்களே கருப்பிளவை நிகழ்த்துகின்றன என்றும், இயற்கை யுரேனியத்தில் சிறிதளவே உள்ள U285 என்னும் ஐசோடோப்பே இதில் ஈடுபடுகிறதென்றும் அறியப்பட்டது. ஒரு கரு பிளவுற்றால் சுமார் 200 மிலியன் எலெக்ட்ரான் வோல்ட் (மி.எ.வோ) சக்தி வெளிவரும். ஓர் எலெக்ட்ரான் ஒரு வோல்ட் மட்ட வேற்றுமைக்கு எதிராகச் செல்லும்போது செலவழியும் சக்தி ஓர் எலெக்ட்ரான் வோல்ட் ஆகும். ஒரு மிலியன் எலெக்ட்ரான் வோல்ட் என்னும் சக்தி எர்கில் சுமார் ஆறு லட்சத்தில் ஒரு பகுதிக்குச் சமம். ஒரு குன்றிமணியை 1 அங்குலம் நிலைக்குத்தாகத் தூக்கினால் சுமார் 400 எர்கு சக்தி செலவழியும். இதிலிருந்து எர்கு என்பது எவ்வளவு சிறிய சக்தி என்று தெரிந்துகொள்ளலாம். இந்த எர்கில் 6 லட்சத்தில் ஒரு பகுதிதான் ஒரு மிலியன் எலெக்ட்ரான் வோல்ட்
