அணுசக்தி
61
அணுசக்தி
என்பது. இத்தகைய சின்னஞ்சிறு அலகில் சுமார் 200 கொண்ட சிறிய சக்தியே ஒரு கருப்பிளவால் வெளிவருகின்றது. ஆகையால் இது எவ்வளவு குறைவு எனத் தெளிவாகும். ஆனால் கோடிக்கணக்கான அணுக்கள் ஒன்றன்பின் ஒன்றாக அநேகமாக ஏககாலத்தில் பிளவுற்றால் அதிகமான சக்தி வெளிப்பட முடியும். இந்த விளைவு இவ்வாறு தொடர்ந்து நிகழ்வதே தொடர் விளைவு எனப்படும். யுரேனியப் பிளவின்போது நிகழும் வேறொரு விளைவினால் இது சாத்தியமாகிறது. ஒரு கரு பிளவுறும்போது பல புது நியூட்ரான்கள் தோன்றுகின்றன. இவை வேறு U265 கருக்களை அடைந்து பிளவை நிகழ்த்தி விளைவு தொடர்ந்து நடக்கு மாறு செய்யலாம். தொடர்விளைவு நிகழ இவ்வாறு தோன்றும் துணை நியூட்ரான்களே காரணமாகின்றன.
மேற்கூறிய தொடர்விளைவு கொள்கை வாயிலாகச் சாத்தியமானாலும் நடைமுறையில் இதை நிகழ்த்துவதில் பல தொல்லைகள் உள்ளன. ஒரு யுரேனிய அணுப் பிளவால் வெளிவரும் நியூட்ரான் மற்றொரு அணுக்கருவைத் தாக்குவது என்பது மிகவும் அருமை. ஏனெனில் யுரேனியத்தை யொத்த கனமான திண்மத்திலும் அணுக்கருக்களிடையே உள்ள தொலைவு மிக அதிகமாகும். இத்தொலைவு யுரேனிய அணுக்கருவின் விட்டத்தைப்போல் லட்சம் மடங்குள்ளது. ஒரு யுரேனியக் கருவை ஒரு மாம்பழம் எனக் கொண்டால் இரு கருக்களின் இடையே உள்ள தொலைவு சுமார் ஐந்து மைல்கள் அளவில் இருக்கும். ஐந்துமைல்களுக்கு ஒன்றாக உள்ள மாம்பழங்களின் இடையே ஒருவிதக் குறியுமின்றி நாம் ஒரு கல்லை விட்டெறிந்தால் அக்கல் மாம்பழங்களில் ஒன்றைத் தாக்க எவ்வளவு வாய்ப்புள்ளது என்று கூறத் தேவையில்லை. யுரேனியத்தின் இடையே வீசப்படும் ஒரு நியூட்ரான் மற்றொரு கருவைத் தாக்கவும் இவ்வளவு குறைவான வாய்ப்புத்தான் உண்டு. ஆகையால் பிளவின்போது வெளிப்படும் நியூட்ரான்களில் மிகச் சிறு பகுதியே கருக்களைத் தாக்கித் தொடர்விளைவில் ஈடுபடும். யுரேனியத்தின் அளவு அதிகமானால் தாக்கப்படும் கருக்களின் எண்ணிக்கையும் ஒரளவு அதிகமாகும்.
இதில் இன்னொரு தொல்லையும் உள்ளது. பிளவில் ஈடுபடும் U235 கருக்கள் மொத்த அணுக்களில் 1/140 பங்கே உள்ளன. அதிகமாக உள்ள U238 கருக்களை நியூட்ரகள் தாக்கினால் பிளவு நிகழ்வதில்லை.
இதனாலும் நியூட்ரான்கள் பிளவு நிகழ்த்தும் வாய்ப்புக் குறைகிறது.
மேலும் யுரேனியத்துடன் வேறு பொருள்கள் அசுத்தங்களாகக் கலந்திருந்தால் அசுத்தப் பொருள்களின் கருக்களை அடையும் நியூட்ரான்களும் பிளவை நிகழ்த்தாது வீணாகிவிடும்.
பெருக்கக் காரணி (Multiplication Factor) : தொடர்விளைவு தடையின்றி நிகழப் பிளவினால் தோன்றும் ஒவ்வொரு நியூட்ரானும் இன்னொரு பிளவை நிகழ்த்தவேண்டு மென்பதில்லை. ஒரு கரு பிளவுறும்போது தோன்றும் நியூட்ரான்களில் சராசரியாக ஒன்றாவது இன்னொரு பிளவை நிகழ்த்தினாலே போதுமானது. இந்த நிபந்தனை பெருக்கக் காரணி என்ற எண்ணினால் குறிப்பிடப்படும். ஒரு தலைமுறையில் கருக்களைத் தாக்கும் நியூட்ரான்களுக்கும், அதன் முன் தலைமுறையில் இருந்த நியூட்ரான்களுக்கும் உள்ள விகிதம் என இதை வரையறுக்கலாம். இந்த விகிதத்தை
k என்று குறிப்பர். k ஒன்றிற்குச் சமமாயின் அல்லது ஒன்றைவிடச் சிறிதளவு அதிகமாக விருந்தால் ஒவ்வொரு தலைமுறையிலும் சமமான அல்லது அதிகமான நியூட்ரான்கள் தோன்றி விளைவு தொடர்ந்து நிகழும். அது ஒன்றைவிடக் குறைவாயின் சில தலைமுறைகளுக்குள் நியூட்ரான்கள் மறைந்து விளைவு விரைவில் நின்றுவிடும். பெருக்கக் காரணி ஒன்றைவிடச் சிறிதே அதிகமாயினும் ஒவ்வொரு தலைமுறையிலும் தோன்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை பெருகிக்கொண்டே வந்து விளைவின் வீதம் அதிகமாகும்.
தொடர்விளைவு ஏற்படுத்த வேண்டுமென்றால் இந்தப் பெருக்கக் காரணியை ஒன்றைவிட அதிகமாக்க வேண்டும். யுரேனியம் மிகத் தூயதாகவும், வினையுள்ள ஐசோடோப்பான U235 அதிகமாகக் கொண்டதாகவும் இருந்தால் பெருக்கக் காரணி அதிகரிக்கும். யுரேனியத்தின் அளவு அதிகரித்தாலும் இக்காரணி அதிகமாகும். ரசாயன முறைகளால் யுரேனியத்தைத் தூயதாக்கலாம். 140—ல் 1 பகுதியான U235 ஐசோடோப்பைப் பிரித்தெடுத்து உபயோகித்தாலும் இக் காரணி அதிகமாகும். U235 U238 இவ்விரு ஐசோடாப்புகளும் ஒரே ரசாயன இயல்பு கொண்டுள்ளதாலும், ஏறக்குறைய ஒரே நிறையுள்ளதாலும், ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றைப் பிரித்தெடுப்பது மிகவும் கடினம். ஆயினும் மின்காந்த முறை, வாயு வியாபன முறை, வெப்ப வியாபன முறை போன்ற வெவ்வேறு முறைகளைக் கையாண்டு, U235 ஐசோடோப்பை அரும்பாடுபட்டு ஏராளமான பணச் செலவில் ஒருவாறு வெற்றிகரமாகப் பிரித்தெடுக்கலாம். இப்படிப் பிரித்தெடுத்த தூய்மையான U235 ஐசோடோப்பும் ஓர் அளவிற்கும் அதிகமானால் தான் k என்னும் பெருக்கக் காரணி ஒன்றைவிட அதிகமாகும். காரணி 1 ஆவதற்குப் பொருள் குறிப்பிட்டதோர் அளவைவிடக் குறைவாக இருத்தலாகாது. இது அவதி அளவு (Critical size) எனப்படும். அவதி அளவைவிடச் சிறிது அதிகமான அளவைக் கையாண்டால் காரணி ஒன்றைவிட அதிகமாகித் தொடர் விளைவு நிகழும்.
யுரேனியப் பீளவினால் தோன்றும் நியூட்ரான்கள் அதிவேகமாகச் செல்லும். அந்த வேகத்தைக் குறைத்-
