} navbar-iframe {height:0px;visibility:hidden;display:none} -->

Friday, September 24, 2010

அணு குண்டு

அணுக்கருஇணைவுமுறையிலோஅழிவுஆற்றலைப்பெறும்

alt

வெடிப்பாயுதமாகும்.ஏனையவெடிமருந்துடன்ஒப்பிட்டு நோக்கும்கால்,
அணுகுண்டின் ஆற்றல் பல ஆயிரம் மடங்கு பெரிது. ஒரு அணு குண்டு பாரியநகர

மொன்றையே நாசமாக்க கூடியது

அணுக்கரு பிளவு 
அணுக்கரு பிளவு (Nuclear fission) எனப்படுவது  அணு ஒன்றின் கருவானது, இரண்டு அல்லது அதற்கு 
altமேற்பட்ட இலேசான அணுக்கருக்களாக பிளவுறும் நிகழ்வு ஆகும். இவ்வணுக்கருப் பிளவின் போது சுயாதீனமான நொதுமி அல்லது நியூட்ரான் காம்மா  வடிவத்தில் கதிரியக்கம் ஆற்றலும் வெளிப்படுகின்றன.
பாரமான தனிமங்களின் பிளவின் போது பிகப் பெரிய அளவில் ஆற்றல் மின்காந்த அலைகள் ஆகவும் இயக்க ஆற்றல் வெளிப்படுகின்றன.
1939ஆம் ஆண்டில்செருமனிநாட்டைச் சேர்ந்ததொகுப்பு ஹான் மெயிட்னர்மற்றும்ஸ்ட்ராஸ்மன்ஆகியோர் அணுக்கரு வினைகளை ஆராயும் பொழூது யுரேனியம் நியூத்திரன்களால் தாக்கப்படும் பொழுது அதுபேரியம்கிருப்டான்ஆகிய அணுக்கருக்களாகப் பிளவுறுவதை அவதானித்தனர். 200 MeV அளவு ஆற்றல் வெளிவிடப்பட்டதையும் அவர்கள் கண்டறிந்தனர்
அணுக்கரு இணைவு 
அணுக்கரு இயற்பியல் மற்றும் அணுக்கரு வேதியியலில் அணுக்கரு இணைவு என்பது வலிமையான அணுவின் மையக்கருவை உருவாக்குவதற்கு ஒத்த மின்சுமையுடைய அணுக்கருக்களை ஒன்றாக இணைக்கும் செயல்பாட்டைக் குறிப்பதாகும். இச்செயலின் போது ஆற்றல் வெளிப்பாடு அல்லது உட்கிரகித்தல் நிகழ்வும். ஒரே நேரத்தில் பல அணுக்களை இணைவுக்கு ஈடுபடுத்தும் பெரிய அளவிலான இணைவு செயல்பாடுகளானது கண்டிப்பாக பிளாஸ்மா நிலையில் இருக்கும் போதே நிகழும்.இரும்பைக் (இரும்பு, நிக்கலுடன் அணுக்கருத் துகள் ஒன்றுக்கான மிகப்பெரிய பிணைப்பு ஆற்றலைக் (binding energy) கொண்டிருக்கிறது) காட்டிலும் குறைந்த நிறையுடன் இருக்கும் இரண்டு கருக்களின் இணைவு பொதுவாக ஆற்றலை உமிழ்கிறது, அதே சமயம் இரும்பைக் காட்டிலும் நிறை அதிகம் உள்ள அணுக்கருக்களின் இணைவு ஆற்றலை உட்கிரகிக்கிறது. அணுக்கருப் பிளவுச் செயல்பாட்டிற்கு இது எதிர்மாறாக உள்ளது.  alt
 மிக எளிமையான ஹைட்ரஜன் இணைவை எடுத்துக்கொள்வோம், அதில் இரண்டு புரோட்டான்களுக்கு இடையேயானஅணுக்கரு விசைஅதைத் தொடர்ந்து வெளியேறும் ஆற்றலும் அவற்றின் பரஸ்பர மின் விலக்கத்தை வெல்லும் அளவுக்கு மிகவும் நெருக்கமாகக் கொண்டு வரப்பட வேண்டும்.அணுக்கரு இணைவானது நட்சத்திரங்களில் இயற்கையாக நிகழுகிறது. மனிதர்களின் துணிகர முயற்சிகளின் மூலமான செயற்கையான இணைவுகளும் நிறைவேற்றப்பட்டுள்ளன. எனினும் அவை இன்னும் முழுமையான கட்டுப்பாட்டில் வரவில்லை. 1932 ஆம் ஆண்டுக்கு ஒரு சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஏர்னெஸ்ட் ரூதர்போர்டு (Ernest Rutherford) மூலமாக அணுக்கரு மாற்றங்களின் மீது கட்டமைப்பு சோதனைகள் நடத்தப்பட்டன. அவற்றின் அடிப்படையில் 1932 ஆம் ஆண்டில் மார்க் ஓலிபன்ட் (Mark Oliphant) பளுவில்லாத லேசான கருவின் இணைவை (ஹைட்ரஜன் ஐசோடோப்புகள்) முதன் முதலாக கண்டறிந்தார். நட்சத்திரங்களில் நிகழும் அணுக்கரு இணைவின் முக்கிய சுழற்சி நிலைகள் பின்னர் ஹன்ஸ் பத் (Hans Bethe) மூலமாக செய்து பார்க்கப்பட்டது. அந்த ஆய்வுகள் அந்த பத்தாண்டு காலத்தின் மீதமிருந்த ஆண்டுகள் முழுவதும் நீடித்தன. இராணுவத் தேவைகளுக்காக இணைவை ஆராய்ச்சி செய்யும் செயல்பாடுகள் மேன்ஹேட்டன் செயல்திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாக 1940களின் முற்பகுதியில் தொடங்கின. ஆனால் 1952 ஆம் ஆண்டு வரை இது வெற்றி பெறவில்லை. 1950களின் தொடக்கத்தில் குடிமக்களின் பயன்பாட்டிற்கான கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இணைவு ஆராய்ச்சிகள் தொடங்கி இன்று வரை தொடர்ந்து வருகின்றன.


மீள்பார்வை

இணைவின் வினைகள் நட்சத்திரங்களின் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. கருத்தொகுப்பு என்றழைக்கப்படும் செயல்பாட்டில் மிகவும் பளுவற்ற மூலகங்கள் அனைத்தையும் உற்பத்தி செய்கிறது. நட்சத்திரங்களில் பளுவற்ற மூலகங்களுடைய இணைவு ஆற்றலை வெளியிட்டாலும் இரும்பைக் காட்டிலும் வலுவான மூலகங்களின் உற்பத்தி ஆற்றலை உட்கிரகிக்கிறதுalt.
இணைவின் வினையானது தொடர்ந்து கட்டுப்படுத்தப்படாத வினையாக இருக்கும் போது ஹைட்ரஜன் வெடிகுண்டு மூலமாக உருவாக்கப்பட்டது போன்ற அணு வெப்பாற்றல் தொடர்பு வெடியை முடிவாகக் கொண்டிருக்கும். தானாகவே நீடித்திருக்காத வினைகள் மிகுதியான ஆற்றலையும் பெரிய அளவிலான நியூட்ரான்களையும் வெளியிடுகின்றன.
மின்சார உற்பத்திக்காக இணைவு ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யும் நோக்குடன் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இணைவுடைய ஆராய்ச்சியானது 50 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நடைபெற்று வருகிறது. உச்சநிலையான அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப இடர்பாடுகளை இது சந்தித்து வந்தாலும் தொடர்ந்து நடைபெற்று வருகிறது. தற்போது நட்டாதாயமில்லா (தானாகவே நீடித்திருக்கும்) கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இணைவு வினைகள் உலகம் முழுவதும் உள்ள சில டொக்காமாக் (tokamak)-வகை உலைகளில் நிரூபித்துக் காட்டப்படவில்லை.கோட்பாட்டளவில் வெப்பநிலைகளில் பிளாஸ்மாவை தேவையான அளவு (பார்க்க ITER) வெப்பப்படுத்தத் தேவையான அணுக்கரு இணைவு ஆற்றலை விட பத்து மடங்கு அதிக ஆற்றலை வழங்கக்கூடிய நடைமுறைச் சாத்தியமுள்ள உலைகளுக்கான திட்டங்கள் 2018 ஆம் ஆண்டு செயல்படுத்தப்பட திட்டமிடப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும் இது தாமதமாகியுள்ளது, அதற்கான புதிய தேதியும் அறிவிக்கப்படவில்லை.
ஐதரசன் போன்ற பளுவற்ற மூலகத்தின் அணுக்கருக்களை இணையச் செய்வதற்கும் மிகுதியான ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. அனைத்து கருக்களும் (அவற்றில் இருக்கும் புரோட்டான்கள் காரணமாக) நேர் மின்சுமையைக் கொண்டிருப்பதாலயே இது ஏற்படுகிறது. மேலும் ஒத்த மின்சுமைகள் விலக்குவதால் அவ்வணுக்கருக்களை ஒன்றோடு ஒன்று மிகவும் நெருக்கமாக இணைப்பது கடினமாகிறது. முடுக்கப்பட்ட பின்னர் (அதாவது அணுக்கரு வெப்பநிலைகளுக்கு வெப்பமூட்டுவது) இந்த மின்காந்த விலக்க விசையை அவை வெல்லக்கூடும். மேலும் இணைவை செயற்படுத்துவதற்கு போதுமான வலிமையுடன் இருப்பதற்கு ஈர்ப்புடைய அணுக்கரு விசை நெருக்கமாகச் செல்லலாம். வலிமையான அணுவின் மையக்கரு மற்றும் கட்டற்ற நியூட்ரானை உருவாக்கும் பளுவற்ற கருவின் இணைவானது பொதுவாக கருவை ஒன்றிணைப்பதற்கு எடுத்துக்கொள்ளும் விசையைக் காட்டிலும் அதிகமான ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. இது தானாகவே நீடித்திருக்கும் வினைகளை உற்பத்தி செய்யும் ஒரு வெப்ப உமிழ் செயல்பாடாகும்.
பெரும்பாலான அணுக்கரு வினைகளிலிருந்து வெளியேறும் ஆற்றலானது வேதியியல் வினைகளில் வெளிவரும் ஆற்றலைக் காட்டிலும் மிகவும் அதிகமாக இருக்கும். ஏனெனில் அணுக்கரு மையக்கருவை ஒன்றாக வைத்திருக்கும் பிணைப்பு ஆற்றலானது அணுவின் மையக்கருவை நோக்கி எலக்ட்ரான்களைக் கவர்ந்து வைத்திருக்கும் ஆற்றலைக் காட்டிலும் மிகவும் அதிகமானதாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக ஹைட்ரஜன் அணு மையக்கருவிற்கு எலக்ட்ரானைச் சேர்ப்பதன் மூலமாகப் பெறப்படும் அயனியாக்க ஆற்றலின் அளவு 13.6  eV ஆகும். இது வலது புறத்தில் விளக்கப்படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள துத்தேரியம் திரைத்தியம் (D T) வினையில் வெளியிடப்படும் 17 MeV இல் மில்லியனில் ஒரு பங்கே ஆகும். அணுக்கரு இணைவு வினைகளின் ஆற்றல் அடர்த்தி அணுக்கருப்பிளவு வினைகளின் ஆற்றல் அடர்த்தியைக் காட்டிலும் பல மடங்கு அதிகமாகும். தனிப்பட்ட பிளவு வினைகள்தனிப்பட்ட அணுக்கரு இணைவு வினைகளைக் காட்டிலும் அதிகமான ஆற்றல் வாய்ந்தவை எனினும் இந்த அணுக்கரு இணைவு வினைகள் ஓரலகு நிறைக்கான அதிக அளவு ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன. இவை வேதி வினைகளைக் காட்டிலும் பல மில்லியன் மடங்குகள் அதிகமான ஆற்றல் வாய்ந்தவை. நிறை நேரடியாக ஆற்றலாக மாற்றப்படும் பொருள் மற்றும் எதிர்ப்பொருளின் மோதலின் மூலம் உருவாகும் வினைகளைப் போன்ற வினைகள் மட்டுமே அணுக்கரு இணைவைக் காட்டிலும் ஓரலகு நிறைக்கான அதிக ஆற்றல் வாய்ந்தவையாக உள்ளன


Post Comment

No comments:

Post a Comment