மனித இனம் அணுவைப்பற்றி தெரிந்து கொள்ள அதிக ஆர்வமும், ஈடுபாடும் கொண்டிருந்திருக்கிறது. கி.மு (கிரேக்க) 400 இல் கிரேக்க தத்துவ அறிஞர் டெமாகிரிட்டஸ் என்பவர் பொருள் அனைத்தும் சிறிய பகுக்க இயலாத அலகு எனக் கருதினார். இவை அணுக்கள் என அழைக்கப்படின. அதாவது நம் சுற்றியுள்ள பொருள்கள் அனைத்தும் அணுக்களால் ஆனவை.

    பின்னர் 1803 இல் ஜான் டால்டன் என்பவர் தனிமங்கள் இயற்கையில் ஒரே மாதிரியான அணுக்களால் ஆனவை எனக் கருதினார். பிறகு J.J. தாம்சன் எதிர்மின் துகள்கள் (எலக்ட்ரான்கள்) எனப்படும் எலக்ட்ரான்களை ஆய்வின் மூலம் கண்டறிந்தார். அதன் பின்னர் ரூதர்போர்டு, ஆரன் (நேர்மின்) துகள்களை கண்டறிந்தார். பின்னர் சேம்ஸ் சாட்விக் என்பவர் நியூட்ரான்களை 1932 இல் கண்டறிந்தார்.

    தற்போது புரோட்டான்கள், மீசான்கள், போசிட்ரான்கள் மற்றும் நியூட்ரினோக்கள் போன்ற அடிப்படைத் துகள்கள் அதிக அளவில் அறியப்பட்டுள்ளன. 1911 இல் பிரிட்டிஷ் அறிவியல் அறிஞர் எர்னஸ்ட் ரூதர்போர்டு, அணுவின் நிறையானது அதன் மையத்தில் குவிந்து கொண்டிருப்பதாக விளக்கினார். இது அணுக்கரு (உட்கரு) எனப்படுகிறது.


    கதிரியக்கம்#

    கதிரியக்கத்தின் கண்டுபிடிப்பு#

    பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் ஹென்றி பெக்கரல் 1896 இல் ஆய்வுப்பணியை முடித்து, மார்ச் மாதத்தின் இறுதியில் யுரேனியம் கலந்த கூட்டுப்பொருளை வைத்திருந்தார். அருகரமையில் விட்டு சென்றார் அருகரமையில் பதிவு செய்யப்பட்ட ஒளிப்படத் தட்டையும் விட்டு சென்றிருந்தார். ஒரு மார்ச் மாதத்திற்குப் பிறகு மீண்டும் அருகரமையிலிருந்த ஒளிப்படத் தட்டு கதிரியக்கத்தால் பாதிக்கப்பட்டிருப்பதைக் கண்டறிந்தார்.

    இவ்வாறு யுரேனியத்திற்கு அருகில் ஒளிப்படத் தட்டு வைக்கப்படும் போது தல்லாமல் ஒளிப்படத் தட்டு பாதிக்கப்படுவதைக் கண்டார். யுரேனியம் ஒளிப்படத் தட்டின் பாதிப்புக்கு காரணமாக சில கதிர்களை வெளியிடுகிறது என்பதை உணர்ந்தார். இந்நிகழ்வு ‘கதிரியக்கம்’ என அழைக்கப்படுகிறது.

    இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, போலந்து நாட்டு இயற்பியலாளர்கள் மரி கியூரி மற்றும் பியர் கியூரி ஆகியோர் இணைந்து, பிட்ச்பிளெண்ட் எனப்படும் கனிமத்தில் இருந்து கதிரியக்கம் வெளிவருவதைக் கண்டறிந்தனர். ஆனால் அதனை யுரேனியத்தின் தன்மை எனக் கருதியதால் இது குறித்து அதிகம் கவலைப்படவில்லை.

    இதிலிருந்து தெளிவாகும் கதிர்களை தூய்மையான யுரேனியத்திலிருந்து வரும் கதிர்களை விட அதிக சக்தி வாய்ந்தவை என இருப்பதை அறிந்தனர். இருப்பினும் பிட்ச்பிளெண்ட் எனப்படும் கதிரியக்கத்தின் தன்மை யுரேனியத்தின் தன்மைக்கு மிக அதிக சக்தி வாய்ந்தது என்பதை உணர்ந்தனர். மேலும் சில பொருட்கள் இத்தனிமத்தில் இருப்பதாக முடிவு செய்தனர்.

    அவற்றைப் பிரித்து ஆராயும் போது அதில் தெரிந்திராத தனிப்பட்ட பண்புகள் கொண்ட புதிய பொருள் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தனர். யுரேனியத்தின் போன்ற இப்புதிய பொருளும் கதிரியக்கத்தை வெளியிடுகிறது. இப்புதிய பொருளுக்கு ‘ரேடியம்’ என பெயரிட்டு அழைத்தனர்.

    இந்தக் கதிரியக்கத் தனிமங்களின் சக்தி மிகுந்த கதிர்களான ஆல்பா, பீட்டா மற்றும் காமா கதிர்களை வெளியிடுகின்றன.

    கதிரியக்கத்தின் வரையறை#

    சில தனிமங்களின் உட்கருக்கள் நிலையற்றவையாக உள்ளன. இந்த உட்கருக்கள் சிதைவென்று சற்று அதிக நிலைப்புத்தன்மையுடைய உட்கருக்களாக மாறுகின்றன. இந்நிகழ்வை ‘கதிரியக்கம்’ என அழைக்கப்படுகிறது.

    அதாவது சில தனிமங்களின் அணுக்கருக்கள் சிதைவென்று ஆல்பா, பீட்டா மற்றும் காமா கதிர்களை வெளியிடும் நிகழ்வை ‘கதிரியக்கம்’ எனவும் இந்நிகழ்விற்கு உட்படும் தனிமங்கள் அனைத்தும் ‘கதிரியக்கத் தனிமங்கள்’ எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன.

    இயற்கை கதிரியக்கம்#

    யுரேனியம் மற்றும் ரேடியம் போன்ற சில தனிமங்கள் கதிரியக்கத்திற்கு உட்பட்டு எவ்வித மனிதத் தலையீடும் இன்றி கதிர்வீச்சுகளை வெளியிடுகின்றன. சில தனிமங்கள் புறத்தூண்டுதலின்றி தன்னிச்சையாக கதிர்வீச்சுகளை வெளியிடுகின்றன. இதனை இயற்கைக் கதிரியக்கம் என்று அழைக்கிறோம்.

    அணு எண் 82 ஐ விட அதிகமாக உள்ள தனிமங்கள் தன்னிச்சையாக கதிரியக்கங்களை வெளியிடும் திறன் படைத்தவை. எ.கா. யுரேனியம், ரேடியம், இன்னும் பிற. அணு எண் 82 ஐ விட குறைவாக உள்ள இரண்டு தனிமங்கள் இவ்வாறு கதிரியக்கத் தன்மையைக் கொண்டவை என அவையாளம் காணப்பட்டுள்ளது. அவை டெக்னிட்டியம் மற்றும் புரோமித்தியம். இந்த தனிமங்களின் அணு எண்கள் முறையே 43 மற்றும் 61 ஆகும்.

    உங்களுக்குத் தெரியுமா? இதுவரையில் 29 கதிரியக்கப் பொருட்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றில் பெரும் பாலானவை பூமியில் உள்ள அருமண் உலோகங்களாகவும் (rare earth metals), இடைநிலை உலோகங்களாகவும் உள்ளன.

    செயற்கை கதிரியக்கம்#

    தொழிற்சாலையாக அல்லது தூண்டப்பட்ட முறையில் சில இல்லாத தனிமங்கள் கதிரியக்கத் தனிமங்களாக மாற்றப்படுவது ‘செயற்கைக் கதிரியக்கம்’ என்று பெயர். இதனை மனிதர்களால் உருவாக்கும் கதிரியக்கம் எனவும் கூறலாம்.

    1934 இல் இம்மாதிரியான கதிரியக்கத்தை ஐரின் கியூரி மற்றும் F. ஜோலியட் ஆகியோர் கண்டறிந்தனர். போரான், அலுமினியம் போன்ற சில இல்லாத தனிமங்களின் உட்கருக்கள் ஆல்பாத் துகள்களைக் கொண்டு தாக்கும் போது அவை தூண்டப்பட்டு செயற்கைக் கதிரியக்கத்தை வெளியிடுகின்றன.

    இக் கதிரியக்கத்தில் α, பீட்டா, காமா கதிர்வீச்சுகளும், அடிப்படைத் துகள்களும் வெளியாகின்றன. கதிரியக்கச் சிதைவின் போது, கதிரியக்கச் சிதைவிற்கு உட்படும் உட்கரு ‘தாய் உட்கரு’ என்றும் சிதைவிற்குப் பிறகு உருவாகும் உட்கரு ‘மகன் உட்கரு’ என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

    செயற்கைக் கதிரியக்கத்தைத் தூண்டப் பயன்படும் துகள்கள் ‘எறிதுகள்’ அல்லது எறிப்பொருள் என்றும் சிதைவிற்குப் பிறகு உருவாகும் துகள்கள் ‘விடுதுகள்’ என்றும் பெயரிடப்பட்டுள்ளது. எறிதுகள், நிலையற்ற தாய் உட்கருவினில் தாக்கும் போது தன்னிச்சையாக விடுதுகளை வெளியிட்டு மகன் உட்கருவாக மாறுகிறது.

    அட்டவணை 6.1: இயற்கை மற்றும் செயற்கை கதிரியக்கம் ஒப்பீடு#

    வ.எண்இயற்கைக் கதிரியக்கம்செயற்கைக் கதிரியக்கம்
    1இது அணுக்கருவின் தன்னிச்சையான சிதைவு நிகழ்வாகும்இது அணுக்கருவின் தூண்டப்பட்ட சிதைவு நிகழ்வாகும்
    2ஆல்பா, பீட்டா மற்றும் காமா கதிர்கள் உமிழப்படுகின்றனபொருட்பாலும் அடிப்படைத் துகள்களான நியூட்ரான், புரோட்டான் மற்றும் பொசிட்ரான் துகள்கள் உமிழப்படுகின்றன
    3இது தன்னிச்சையான நிகழ்வுஇது தூண்டப்பட்ட நிகழ்வு
    4இது பொதுவாக 82 ஐ விட குறைவான அணு எண் கொண்ட தனிமங்களில் நடைபெறுவது இல்லைஇது பொதுவாக 82 ஐ விட அதிக அணு எண் கொண்ட தனிமங்களில் நடைபெறுவது இல்லை
    5இதனைக் கட்டுப்படுத்த முடியாதுஇதனைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்

    வசயல்பாடு 6.1#

    தனிம வரிளே அடடவளணயில் கதிரிய்ககத் தனிமஙகளளப் ்படடியலிடுக. சமலும் அளவ இடம் க்பறறுள்ள கதறாகுதிகளளயும் அளடயறாளம் கறாண்க.

    X மற்றும் Y என்பது முவறரய தொய் மற்றும் ர்சய் உடரு எனக் குறிபபிெப்படெொல், அணுக்ரு சிவதவு கீழ்க்ண்ெைொறு குறிபபிெப்படுகிறது. X ( எ, வி ) Y. எ மற்றும் வி என்பது எறிதுள மற்றும் விடுதுள எனக் குறிபபிெப்படுகிறது. எடுத்துக்காடடா்க

    $$ ^{9}_{4}\text{Be} + ^{4}_{2}\text{He} \longrightarrow ^{13*}_{6}\text{C} $$$$ ^{13*}_{6}\text{C} \longrightarrow ^{12}_{6}\text{C} + ^{1}_{0}\text{n} $$

    மேற்கண்ட அணுக்கருவினையில்

    $$ ^{13*}_{6}\text{C}$$

    என்பது நிலைப்புத் தன்மையற்றது. கதிரியக்கத் தன்மையுடையது. இவ்வினை

    $$^{9}_{4}\text{Be} \ (\alpha, n) \ ^{12}_{6}\text{C} $$

    எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

    $$ ^{9}_{4}\text{Be} + ^{4}_{2}\text{He} \longrightarrow ^{12}_{6}\text{C} + ^{1}_{0}\text{n} $$

    6.1.5 கதிரியக்கத்தின் வகைகள்

    கதிரியக்கத்தின் அலகுகள்#

    கியூரி (Ci): இது கதிரியக்கத்தின் தன்மையான அலகாகும். ஒரு கதிரியக்கப் பொருளிலிருந்து ஒரு வினாடியில் 3.7×10¹⁰ என்ற அளவில் சிதைவுகள் ஏற்படின், அது ஒரு கியூரி எனப்படும். இது ரேடியம் 226 ஏற்படுத்தும் சிதைவிற்குச் சமமாகும்.

    1 கியூரி = ஒரு வினாடியில் 3.7×10¹⁰ சிதைவுகளைத் தரும் கதிரியக்கத் தனிமத்தின் அளவு

    ரூதர்போர்டு (Rd): இது கதிரியக்கத்தின் மற்றொரு அலகாகும். கதிரியக்கப் பொருள் ஒன்று ஒரு வினாடியில் தெளியிடப்படும் கதிரியக்கச் சிதைவின் அளவு 10⁶ எனில் அது ஒரு ரூதர்போர்டு என வரையறுக்கப்படுகிறது.

    1 ரூதர்போர்டு (Rd) = ஒரு வினாடியில் 10⁶ சிதைவுகளைத் தரும் கதிரியக்கத் தனிமத்தின் அளவு

    பெக்கரல் (Bq): கதிரியக்கத்தின் பன்னாட்டு (SI) அலகு இதுவாகும். இது ஒரு வினாடியில் தெளியிடப்படும் கதிரியக்கச் சிதைவின் அளவு ஒரு பெக்கரல் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

    ரோன்ட்ஜன்: இது காமா (γ) மற்றும் X கதிர்களால் தெளியிடப்படும் கதிரியக்கத்தின் மற்றொரு அலகு. ஒரு ரோன்ட்ஜன் என்பது நிலையான அழுத்தம், வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதநிலையில் 1 கிராம் காற்றில் கதிரியக்கப் பொருள் ஒன்று 2.58×10⁻⁴ கூலும் மின்னூட்டங்களை உருவாக்கும் அளவாகும்.


    கதிர்கள்#

    கதிரியக்கத்திற்கு உட்பட்ட கதிரியக்க உட்கரு சக்தி மிகுந்த அல்லது அபாயகரமான கதிர்களை உமிழ்கின்றன. இவை மூன்று கதிரியக்கத் துகள்களாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. அவை ஆல்பா (α), பீட்டா (β) மற்றும் காமா (γ) கதிர்கள் ஆகும்.

    கதிர்களின் பண்புகள்#

    இந்த மூன்று கதிர்களின் பண்புகளில் சில ஒற்றுமைகளும், வேற்றுமைகளும் காணப்படுகின்றன.

    அட்டவணை 6.2: ஆல்பா, பீட்டா, காமா கதிர்களின் பண்புகள்#

    பண்புகள்ஆல்பா (α) கதிர்கள்பீட்டா (β) கதிர்கள்காமா (γ) கதிர்கள்
    தன்மைஇரண்டு புரோட்டான்கள் மற்றும் இரண்டு நியூட்ரான்கள் கொண்ட ஹீலியம் அணுவின் உட்கரு (₂He⁴) ஆகும்இல்லாத அளவு அணுக்களிலும் காணப்படும் அடிப்படைத் துகள்களான எதிர்மின் துகள்கள் ஆகும் (-₁e⁰)மிகச் சிறிய அளவு அலைநீளம் கொண்ட மின்காந்த அலைகள் ஆகும்
    மின்சுமைஇல்லாத அளவு நேர்மின் சுமை கொண்ட துகள்கள் ஆகும். ஒவ்வொரு ஆல்பாத் துகளின் மின்சுமை = +2eஇல்லாத அளவு எதிர்மின் சுமை கொண்ட துகள்கள் ஆகும். பீட்டாத் துகளின் மின்சுமை = –eஇல்லாத மின்சுமை (அ) நடுநிலைத்தன்மை கொண்டவை. காமாத் துகள்களின் மின்சுமை = சுழி
    அயனியாக்கும் திறன்ஆல்பாத் துகள்களின் அயனியாக்கும் திறன் பீட்டாத் துகள்களை விட 100 மடங்கும், காமாத் துகள்களை விட 10,000 மடங்கும் அதிகம்ஒப்பீட்டளவில் மிகவும் குறைந்த அயனியாக்கும் திறன் கொண்டவைஅயனியாக்கும் திறன் மிகவும் குறைவு
    ஊடுருவும் திறன்மிகவும் குறைந்த ஊடுருவும் திறன் உடையது (அதாவது தடிமனான தாள்களால் இவற்றைத் தடுத்து விட முடியும்)ஆல்பாக் கதிர்களை விட அதிக ஊடுருவும் திறன் கொண்டவை (கம்பளித் தகட்டின் வழியாக இல்லாத ஊடுருவிச் செல்லும்)பீட்டாக் கதிர்களை விட மிக அதிக ஊடுருவும் திறன் கொண்டவை (தடிமனான உலோகங்களின் வழியாக ஊடுருவிச் செல்லும்)
    மின் மற்றும் காந்தப் புலங்களால் ஏற்படும் விலகல்மின் மற்றும் காந்தப் புலங்களால் விலகலடையாதுமின் மற்றும் காந்தப் புலங்களால் விலகலடையும் (ஃப்ளமிங் இடக்கை விதிப்படி)மின் மற்றும் காந்தப் புலங்களால் விலகலடையும். ஆனால் ஆல்பாத் துகள்கள் விலகலடையும் திசைக்கு எதிரான திசையில் விலகலடையும் (ஃப்ளமிங் இடக்கை விதிப்படி)
    திசைவேகம்ஒளியின் திசைவேகத்தில் கெல்லும்ஒளியின் திசைவேகத்தில் 9/10 மடங்கு திசைவேகத்தில் கெல்லும்ஒளியின் திசைவேகத்தில் 1/10 முதல் 1/20 மடங்கு வரையிலான திசைவேகத்தில் கெல்லும்

    சோடி-ஃபாஜன் இடப்பெயர்வு விதி#

    α மற்றும் β சிதைவின் போது மகன் உட்கரு உருவாகும் என்பதைக் கதிரியக்க இடப்பெயர்வு விதியின் மூலம் 1913 இல் சோடி மற்றும் ஃபாஜன் விளக்கினர். கதிரியக்கச் சிதைவு விதி கீழ்க்கண்டவாறு கூறப்படுகிறது.

    • கதிரியக்கத் தனிமம் ஒன்று ஒரு α –துகளை உமிழும் போது அதன் நிறை எண்ணில் நான்கும், அணு எண்ணில் இரண்டும் என்ற அளவில் குறைந்து புதிய மகன் உட்கரு உருவாகும்.
    • கதிரியக்கத் தனிமம் ஒன்று β–துகளை உமிழும் போது அதன் நிறை எண்ணில் மாற்றமில்லாமலும், அணு எண்ணில் ஒன்று அதிகரித்தும் புதிய மகன் உட்கரு உருவாகும்.

    ஆல்பா சிதைவு#

    அணுக்கரு விவரத்தின் படி நிலையற்ற தாய் உட்கரு ஒன்று, α துகளை உமிழ்ந்து நிலைப்புத்தன்மையுள்ள மகன் உட்கருவாக மாறுவது α –சிதைவு எனப்படுகிறது.

    எடுத்துக்காட்டு: யுரேனியம் 238 (U²³⁸) சிதைவென்று, α துகளை உமிழ்ந்து, தோரியம்-234 (₉₀Th²³⁴) ஆக மாறுகிறது.

    ₉₂U²³⁸ → ₉₀Th²³⁴ + ₂He⁴ (α -சிதைவு)

    ஒரு தாய் உட்கரு ஒன்று α சிதைவென்று அதன் நிறை எண்ணில் நான்கும் அணு எண்ணில் இரண்டும் குறைந்து புதிய மகன் உட்கரு உருவாகும் என்பதை படம் 6.1 விளக்குகிறது.

    Figure 6.1 ஆல்பா சிதைவு
    Figure 6.1 ஆல்பா சிதைவு

    பீட்டா சிதைவு#

    அணுக்கரு விவரத்தின் படி நிலையற்ற தாய் உட்கரு ஒன்று β துகளை உமிழ்ந்து நிலைப்புத்தன்மையுள்ள மகன் உட்கருவாக மாறுவது β –சிதைவு எனப்படுகிறது.

    பாஸ்பரஸின் β–சிதைவு: ₁₅P³² → ₁₆S³² + ₋₁e⁰ (β -சிதைவு)

    β –சிதைவின் போது நிறை எண்ணில் எவ்வித மாற்றமும் இல்லாமல், அணு எண்ணில் ஒன்று அதிகரிக்கும்.

    அணுக்கரு விவரத்தில் எந்த புதிய தனிமத்தின் உட்கரு ஒன்று நிறை எண்ணால் அல்லாமல் அணு எண்ணால் அறியப்படுகிறது.

    காமா சிதைவு#

    காமாச் சிதைவின் போது உட்கருவின் ‘ஆற்றல் மட்டம்’ மட்டும் மாற்றம் அடைகிறது. அதன் அணு எண் மற்றும் நிறை எண்ணில் மாற்றம் ஏதுமில்லாமல் அதே அளவில் இருக்கும்.


    அணுக்கரு பிளவு#

    அணுக்கரு பிளவின் வரையறை#

    யுரேனியம் உட்கரு வெறும் நியூட்ரானைக் கொண்டு தாக்கும் போது ஒப்பீட்டளவில் சமமான நிறைத் தன்மை கொண்ட இரண்டு சிறு உட்கருக்களாகப் பிளவுற்று, சில நியூட்ரான்களையும் ஆற்றலையும் வெளிப்படுத்துகிறது என்பதை 1939 இல் ஜெர்மன் அறிவியல் அறிஞர்கள் ஆட்டோ ஹான் மற்றும் F. ஸ்ட்ராஸ்மன் கண்டறிந்தனர்.

    கனமான அணுவின் உட்கரு, பிளவுற்று இரண்டு சிறு உட்கருக்களாக மாறும் போது அதிக ஆற்றலுடன் நியூட்ரான்களை வெளியிடும் நிகழ்வு ‘அணுக்கரு பிளவு’ எனப்படுகிறது.

    யுரேனியம் 235 (U²³⁵) இன் அணுக்கரு பிளவு:

    ₉₂U²³⁵ + ₀n¹ → ₅₆Ba¹⁴¹ + ₃₆Kr⁹² + 3₀n¹ + Q (ஆற்றல்)

    Figure 6.2 அணுக்கரு பிளவு
    Figure 6.2 அணுக்கரு பிளவு

    ஒவ்வொரு பிளவிற்கும் 3.2×10⁻¹¹ அளவுவாய் சேர்க்கை ஆற்றல் வெளியாகிறது. அணுக்கரு பிளவு விவரத்தை படம் 6.2 விளக்குகிறது.

    பிளவுக்குட்படும் பொருட்கள்#

    கதிரியக்கப் பொருள் ஒன்று நியூட்ரான்களை உட்கிரந்து நிலை நிறுத்தப்பட பிளவுகள் ஏற்படுத்துமானால் அப்பொருள் பிளவுக்குட்படும் பொருள் எனப்படும்.

    எடுத்துக்காட்டு: யுரேனியம் 235 (U²³⁵), புளுட்டோனியம் 239 மற்றும் புளுட்டோனியம் 241 (Pu²³⁹ மற்றும் Pu²⁴¹)

    யுரேனியத்தின் எல்லா ஐசோடோப்புகளும், நியூட்ரான்களை உட்கிரந்து பிளவுக்குட்படுவதில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, இயற்கையில் 99.28% யுரேனியம் 238 தனிமமும், மீதமுள்ள 0.72% யுரேனியம் 235 தனிமமும் கிடைக்கிறது. இவற்றில் யுரேனியம் 238 பிளவுக்குட்படுவதில்லை. அதற்கு பதிலாக யுரேனியம் 235 பிளவுக்குட்படும் பொருளாகும்.

    பிளவுக்குட்படாத சில கதிரியக்கத் தனிமங்கள் நியூட்ரான்களை உட்கிரத்து பிளவுக்குட்படும் பொருட்களாக மாற்றமுடியும். இவை வளமிக் பொருட்கள் (வளம்பொருட்கள்) எனப்படுகின்றன.

    எடுத்துக்காட்டுகள்: யுரேனியம் 238, தோரியம் 232, புளுட்டோனியம் 240

    சங்கிலி வினை#

    யுரேனியம் (U-235) அணுக்கரு வெறும் நியூட்ரானைக் கொண்டு தாக்கும் போது சராசரியாக மூன்று நியூட்ரான்கள் வெளியிடப்படுகின்றன. இந்த மூன்று நியூட்ரான்களும் அடுத்து வரும் மூன்று யுரேனியம் உட்கரு பிளவிற்குக் காரணமாகி அவை தான் ஒன்பது நியூட்ரான்களைத் தருகின்றன. இந்த ஒன்பது நியூட்ரான்களும் மீண்டும் அடுத்த 27 நியூட்ரான்கள் உருவாகக் காரணமாகின்றன. இவ்வாறு இந்நிகழ்வு தொடர்ந்து நடைபெறுகிறது. எனவே இது ‘தொடர் வினை’ எனப்படுகிறது.

    தொடர் வினையில் தன்பெருகல் நிகழ்வின் மூலம் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கைப் பெருக்கத் தொடர் வரிசையில் மிகையாகப் பெருக்கமடைகின்றது.

    தொடர் வினையைக் கட்டுப்பாடான தொடர் வினை மற்றும் கட்டுப்பாடற்ற தொடர் வினை என இரண்டாகப் பிரிக்கலாம்.

    கட்டுப்பாடான தொடர் வினை#

    கட்டுப்பாடான தொடர் வினையில் வெளிவரும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ‘ஒன்று’ என்ற அளவில் பேணப்படுகிறது. அதாவது, உட்கிரக்கும் பொருட்களுக்கொண்டு வெளிவரும் நியூட்ரான்களில் ஒரே ஒரு நியூட்ரான் மட்டும் தொடர் வினைக்கு அனுமதித்து, மற்ற நியூட்ரான்கள் உட்கிரக்கப்படுகின்றன. ஆகவே இவ்வினையானது கட்டுப்பாடான வினையாகும்.

    இத்தொடர் வினையின் மூலம் வெளிவிடப்படும் ஆற்றல் ஆக்கப்பூர்வமான முறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அணுக்கரு உலையில் முழுவதும் நிலை நிறுத்தப்பட்ட, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் உருவாக்க கட்டுப்பாடான தொடர் வினையைப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

    கட்டுப்பாடற்ற தொடர் வினை#

    இவ்வகைத் தொடர் வினையில் எண்ணற்ற நியூட்ரான்கள் பெருக்கமும், அதன் காரணமாகப் பிளவும் அதிகமான பிளவுப் பொருட்களும் உருவாகின்றன. இதன் முடிவில் ஒரு வினாடிக்குள் அதிகமான ஆற்றல் வெளிவிடுகின்றது. இவ்வகைத் தொடர் வினையைப் பயன்படுத்தி அணுகுண்டு தயாரித்தல் நிகழ்த்தப்படுகிறது.

    Figure 6.3 சங்கிலி வினை
    Figure 6.3 சங்கிலி வினை

    மாறு நிலை நிறை#

    அணுக்கரு பிளவின் போது 2 அல்லது 3 நியூட்ரான்கள் வெளியாகின்றன. ஆனால் எல்லா நியூட்ரான்களும் அடுத்தடுத்த பிளவு வினை உண்டாக்குமா என்பதை உறுதியாகக் கூற இயலாது. சில நியூட்ரான்கள் பிளவு அமைப்பிலிருந்து வெளியேறுகின்றன. இதனை நியூட்ரான் கசிவு எனலாம்.

    மேலும் சில நியூட்ரான்கள் பிளவுக்கு உட்படாத பொருட்களை உட்கிரக்கின்றன. இவ்விரு காரணிகளால் நியூட்ரான் இழப்பு ஏற்படுகிறது. தொடர் வினை நிகழ்வதற்கு அணுக்கரு பிளவு மூலம் உருவாகும் நியூட்ரான்களின் உற்பத்தி, இழப்பை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும். அவ்வாறு நிகழ, பிளவுக்கு உட்படும் பொருளின் நிறையானது, ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை மதிப்பிற்குச் சமமாக இருக்க வேண்டும். இந்நிறை ‘மாறு நிலை நிறை’ எனப்படுகிறது.

    தொடர் வினையைத் தொடர்ந்து நிலை நிறுத்துவதற்குத் தேவையான பிளவுப் பொருட்களின் குறைந்த அளவு நிறையை ‘மாறு நிலை நிறை’ என அழைக்கலாம். இது அதன் சூழல், அடர்த்தி மற்றும் பிளவுக்குட்படும் பொருளின் அளவு ஆகியவற்றைச் சார்ந்தது.

    மாறு நிலை நிறையைப் பிளவுப் பொருட்களின் நிறை குறைவாக இருந்தால் அதனை குறை மாறு நிலை நிறை (Subcritical Mass) எனலாம். மாறு நிலை நிறையைப் பிளவுப் பொருட்களின் நிறை அதிகமாக இருந்தால் அதனை மிகை மாறு நிலை நிறை அல்லது மீ மாறு நிலை நிறை (Supercritical Mass) என அழைக்கலாம்.

    அணுகுண்டு#

    ‘கட்டுப்பாடற்ற தொடர் வினை’ என்ற தத்துவத்தின் அடிப்படையில் அணுகுண்டு செயல்படுகிறது. கட்டுப்பாடற்ற தொடர் வினையில் வெளிவரும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையும், அணுக்கரு பிளவு வினையும், பெருக்கத் தொடர் வினையில் (GP) கட்டுக்கொள்ளாமல் பெருகுகின்றன. மிகக் குறுகிய காலத்தில் அதிக ஆற்றலுடன் கூடிய பெரு வெடிப்பு நிகழ்கிறது.

    Figure 6.4 அணுகுண்டு
    Figure 6.4 அணுகுண்டு

    அணுகுண்டில் குறை மாறு நிலை நிறைகொண்ட பிளவுக்கு உட்படும் பொருளின் ஒரு சிறு பகுதி வைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த சிறு பகுதியானது உருவாக்கி வைத்திருப்பதாகும். துப்பாக்கித் திற்குப் பொருந்தும் வகையில், உருவாக்கி பிளவுக்குட்படும் பொருள் ஒன்று வைக்கப்படுகிறது. இதன் நிறை, மாறு நிலை நிறையை விடக் குறைவாக இருக்க வேண்டும்.

    அணுகுண்டு தயாரிப்பில் இந்த உருவாக்கியானது துப்பாக்கித்திற்குள் நுழைந்து செல்லப்படுகிறது. இவ்விரு பகுதிகளும் ஒன்றாகச் சேர்ந்து மீ மாறு நிலை நிறையை (supercritical mass) அடைந்தவுடன் அணுகுண்டு தயாரிப்பு நிகழ்கிறது.

    அணுகுண்டு தயாரிப்பு நிகழ்வின் போது மிக அதிக அளவு ஆற்றலுடன் வெப்பமும் ஒளியும், கதிரியக்கமும் வெளியாகின்றன. மிகக் குறுகிய வினாடிகளுக்குள் கட்டுக்கொள்ளாத அழுத்தமும், வெப்பமும் மிக அதிக அளவில் உயர்கிறது. அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் தீங்கிவைக்கக்கூடிய காமாக் கதிர்வீச்சுகள் இத்துடன் வெளியாகின்றன. 1945 இல் இரண்டாம் உலகப்போரின் போது ஜப்பானில் உள்ள ஹிரோஷிமா மற்றும் நாகசாகி பகுதிகளில் இவ்வகையான அணுகுண்டுகள் வீசப்பட்டன.

    உங்களுக்குத் தெரியுமா? அணுக்கரு இயற்பியலில் சிறிய துகள்களின் ஆற்றல் அளவிடும் அலகு எலக்ட்ரான் வோல்ட் (eV) ஆகும். அதாவது ஒரு வோல்ட் மின்னழுத்தத்தின் பயன்படுத்தி முடுக்குவிக்கப்படும் ஓர் எலக்ட்ரானின் ஆற்றலாகும். 1 eV = 1.602×10⁻¹⁹ ஜூல் 1 மில்லியன் எலக்ட்ரான் வோல்ட் = 1 MeV = 10⁶ eV (தமிழ் எலக்ட்ரான் வோல்ட்) அணுக்கரு பிளவின் மூலம் வெளிவிடப்படும் சேர்க்கை ஆற்றல் 200 MeV.


    அணுக்கரு இணைவு#

    கனமான அணுக்கரு பிளவுறுவது தெளிவாகிறது என்பதைப் பார்த்தோம். இதனைப் போன்ற உட்கருக்கள் இணைந்து கனமான உட்கரு உருவாகும் போதும் ஆற்றல் வெளியாகிறது. இந்த நிகழ்வை ‘அணுக்கரு இணைவு’ எனலாம்.

    அணுக்கரு இணைவின் வரையறை#

    மிக இலகுவான இரண்டு அணு உட்கருக்கள் இணைந்து கனமான அணுக்கருவின் உட்கரு உருவாக்கும் நிகழ்வு “அணுக்கரு இணைவு” எனலாம்.

    எடுத்துக்காட்டு: ₁H² + ₁H² → ₂He⁴ + Q (ஆற்றல்)

    ₁H² என்பது டியூட்டரியம் ஐசோடோப்பின் யுடரியத் தன்மைக்குறிக்கிறது. ஒவ்வொரு அணுக்கரு இணைவின் போதும் வெளியாகும் சேர்க்கை ஆற்றல் 3.814×10⁻¹² J. இதனைப் படம் 6.5 குறிக்கின்றது.

    Figure 6.5 அணுக்கரு இணைவு
    Figure 6.5 அணுக்கரு இணைவு

    அணுக்கரு வினையின் போது (இணைவு மற்றும் பிளவு) உருவாகும் மகன் உட்கருவின் நிறையானது இரண்டு தாய் உட்கருக்களின் நிறைகளின் கூடுதலை விடக் குறைவாக இருக்கும். தாய் உட்கருவின் நிறைக்கும், மகன் உட்கருவின் நிறைக்கும் இவ்விரயுள்ள நிறை வேறுபாடு ‘நிறை இழப்பு’ என அழைக்கப்படுகிறது.

    இந்த நிறை இழப்பின் பொருள் ஆற்றலாக (நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு) மாற்றமடைகிறது. இந்தக் கருத்தினை 1905 இல், நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு மூலமாக ஐன்ஸ்டீன் முன்வைத்தார். அதாவது நிறை ஆற்றலாகவும், ஆற்றல் நிறையாகவும் மாறும் என்பதை நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு வலியுறுத்துகிறது.

    நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு: E = mc²

    இதில் c என்பது ஒளியின் திசைவேகம் ஆகும். வெற்றிடத்தில் இதன் மதிப்பு 3×10⁸ மீ/வி.

    இரண்டாவது உலகப் போரின் போது ஹிரோஷிமா நகரத்தில் வீசப்பட்ட அணுகுண்டின் பெயர் “Little boy” இது யுரேனியத்தின் உள்ளகமாகக்கொண்ட துப்பாக்கி வகை அணுகுண்டாகும். அதனைத் தொடர்ந்து நாகசாகியில் வீசப்பட்ட அணுகுண்டானது “Fat man” என அழைக்கப்படுகிறது. இதில் கவிழ்க்கப்பட்ட அணுகுண்டு புளூட்டோனியத்தின் உள்ளகமாகக்கொண்டதாகும்.

    அணுக்கரு இணைவிற்கான நிபந்தனைகள்#

    பூமியைச் சுற்றியுள்ள கடல் மணலில் மிகக் குறைந்த அளவு டியூட்டரியம் உள்ளது. சாதாரண வெப்பம் மற்றும் அழுத்தத்தில் அணுக்கரு இணைவு நடைபெற்றால் கடல் மணலில் டியூட்டரியம் தயாரிப்பு நிகழ்ந்திருக்கக்கூடும் அல்லவா? ஆனால் அது போன்ற நிகழ்வில் வளர்வது ஏன்? என்பதை உங்களால் விளக்க முடியுமா?

    அணுக்கரு இணைவானது கீழ்க்கண்ட நிபந்தனைக்கு உட்பட்டு நிகழக்கூடும் என்பதற்கான விவரம்:

    10⁷ முதல் 10⁹ K என்ற மிக உயர்ந்த வெப்பநிலையிலும், உயர் அழுத்தத்திலும் மட்டுமே அணுக்கரு இணைவு நடைபெறும். அதாவது இந்நிலையில் டியூட்டரியம் அணுவின் உட்கருக்கள் ஒன்றோடொன்று அருகருகே நெருங்கி அணுக்கரு இணைவு நடைபெறும். அதனால் இதனை ‘வெப்ப அணுக்கரு இணைவு’ எனலாம்.

    இலகுவான இரண்டு அணுவின் உட்கருக்கள் இணைந்த உட்கருக்கள் அணுக்கரு இணைவு எனப்படும். இதில் உள்ள இரண்டு அணுக்கருக்களும் நேர்மின் சுமைத்தைக் கொண்டிருப்பதால் நிலைமின் விசையின் காரணமாக அவை அருகருகே வரும்போது ஒத்த மின்னூட்டத்தினால் விலக்கு விசை ஏற்படும். உயர் வெப்பநிலையின் (அதாவது 10⁷ முதல் 10⁹ K என்ற அளவில் மட்டுமே) காரணமாக உருவாகும் அணுக்கருவின் இயக்க ஆற்றலால் இந்த விலக்கு விசையானது

    விண்மீன் ஆற்றல்#

    சூரியன் போன்ற விண்மீன்கள், அதிக அளவு ஆற்றலை ஒளி மற்றும் வெப்பமாக உமிழ்கின்றன. இந்த ஆற்றலானது விண்மீன் ஆற்றல் எனப்படும். அதிக அளவு ஆற்றலானது எங்கிருந்து வெளியாகிறது?

    அனைத்து விண்மீன்களும் அதிக அளவில் ஹைட்ரஜனைக் கொண்டுள்ளன. விண்மீன்களின் புறப்புறப் பகுதி வெப்பநிலை மிக அதிகம். இந்த வெப்பநிலை ஹைட்ரஜனின் அணுக்கரு இணைவிற்குரியதாக இருக்கும். மேலும் சூரியன் மற்றும் விண்மீன்களின் உள் அடுக்கில் அணுக்கரு இணைவு நடைபெறுவதால் அதிக அளவு ஆற்றல் உருவாகிறது. இது ‘விண்மீன் ஆற்றல்’ எனப்படும். இதனை ‘அணுக்கரு இணைவு’ அல்லது ‘வெப்ப அணுக்கரு வினை’ எனவும் அழைக்கலாம். இதுவே சூரியன் மற்றும் விண்மீன்களின் ஒளி மற்றும் வெப்ப ஆற்றலுக்கான மூலமாகும்.

    ஹைட்ரஜன் குண்டு#

    அணுக்கரு இணைவு தத்துவத்தின் அடிப்படையில் ஹைட்ரஜன் குண்டு செயல்படுகிறது. இதற்குத் தேவையான உயர் வெப்பநிலையையும், அழுத்தத்தையும் உருவாக்கி, அணுகுண்டு ஒன்று தயாரிக்கப்படுகிறது. இதன் பிறகு, ஹைட்ரஜனில் அணுக்கரு இணைவானது நடைபெற்று, கட்டுக்கொள்ளாத அளவு அதிக ஆற்றல் வெளியாகிறது. ஹைட்ரஜன் குண்டின் மூலம் (அணுக்கரு இணைவு) உருவாகும் ஆற்றலானது, அணுகுண்டின் மூலம் (அணுக்கரு பிளவு) உருவாகும் ஆற்றலை விட அதிகம்.

    அட்டவணை 6.3: அணுக்கரு பிளவு மற்றும் அணுக்கரு இணைவின் ஒப்பீடு#

    அணுக்கரு பிளவுஅணுக்கரு இணைவு
    கனமான அணுக்கருக்கள் பிளவுற்று இலகுவான அணுக்கருக்களாக மாறும் நிகழ்வு ‘அணுக்கரு பிளவு’ எனப்படுகிறதுஇரண்டு இலகுவான அணுக்கருக்கள் இணைந்து கனமான அணுக்கருக்களாக மாறும் நிகழ்வு அணுக்கரு இணைவு எனப்படும்
    அனைத்து நிலையிலும் இந்நிகழ்வு நிகழக்கூடும்அணுக்கரு இணைவிற்கு உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் தேவை
    ஆல்பா, பீட்டா மற்றும் காமா கதிர்கள் வெளியாகின்றனஆல்பாக் கதிர்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் வெளியாகின்றன
    அணுக்கரு பிளவு காமாக் கதிர்களை வெளியிடுவதால் இலகுவான மனித ஜீன்களைத் தூண்டி மரபியல் மாறுதல்களை உண்டாக்கி பரம்பரை சீரழிவுகளுக்குக் காரணமாக அமைகிறதுவெப்பமும் ஒளியும் உமிழப்படுகின்றன

    ஒவ்வொரு வினாடியிலும் 620 மில்லியன் டன் ஹைட்ரஜன் அணுக்கரு இணைவு சூரியனில் நடைபெறுகிறது. ஒரு வினாடியில் 3.8×10²⁶ ஜூல் ஆற்றல் கதிரியக்கமாக வெளியாகிறது. கதிரியக்கத்தின் சக்தி பூமியை நோக்கி வரும்போது படிப்படியாகக் குறைகிறது. பூமியை அடையும்போது ஒரு வினாடியில், ஓரங்குப் பகுதியில் இதன் மதிப்பு 1.4 கிலோ ஜூல்


    கதிரியக்கத்தின் பயன்கள்#

    கதிரியக்கத்தின் மூலமாகப் பல்வேறு கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளைப் பெற இயலும். மருத்துவம், வேளாண்மைத் தொழிற்சாலை மற்றும் தொல்லியல் ஆய்வு போன்ற பல்வேறு துறைகளில் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் பயன்படுகின்றன.

    வேளாண்மையில் பயன்கள்#

    கதிரியக்க பாஸ்பேஸ் ஐசோடோப் P-32 பயிர் உற்பத்தியை அதிகரிக்கப் பயன்படுகிறது. பூச்சிகள் மற்றும் ஒட்டுண்ணிகள் போன்ற நுண்ணுயிரிகளால் வேளாண் உற்பத்திப் பொருட்களுக்குத் தொடர்புபடாமல் நுண்ணுயிரிகளை அழித்து, வேளாண் உற்பத்திப் பொருட்களைப் பாதுகாக்கவும் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் பயன்படுகின்றன.

    சமிக்கைப்படும் சில கீழடித் தாவரங்களை கதிரியக்கத்திற்கு உட்படுத்தி, அவை வெளியிடும் நீண்ட நெடுஞ்சாலைகளுக்கு அருமையான புதிய வகையாகப் பயன்படுத்த இயலும். சிறிதளவு கதிர்வீச்சின் மூலம் தாய்மைப் பேறு, உருவாக்கிப்பேறு ஆகியவற்றை அழிக்கப்படாமல் இருக்கச் செய்யவும், பருவப்பயித்தாவரங்களைச் சமிக்கைப்புக் கொள்ளாமல் பாதுகாக்கவும் இயலும்.

    மருத்துவத்தில் பயன்கள்#

    கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் மருத்துவத்துறையில் இரண்டு வகைகளில் வைப்படுத்தப்பட்டு பயன்படுத்தப்படுகிறது:

    1. நோயறிதல்
    2. கதிரியக்கச் சிகிச்சை

    ரத்தச் சுழற்சியில் உள்ள குறைபாடுகளை அறியவும், எலும்புகளில் உள்ள சிதைவு மற்றும் குறைபாடுகளை அறியவும், மூளையில் உள்ள கட்டிகளை அறியவும் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் பயன்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன், கார்பன், நைட்ரஜன் சல்பர் போன்ற சில கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் நோய்களைக் கண்டறிய பயன்படுகின்றன.

    • கதிரியக்க சோடியம்-24 (Na²⁴) இதயத்துடிப்பு சீராகச் செயல்பட உதவுகிறது

    • கதிரியக்க அயோடின்-131 (I¹³¹) முன்அழுத்துக் கோளாறைக் குணப்படுத்த உதவுகிறது

    • இரும்பின் ஐசோடோப்பான இரும்பு-59 (Fe⁵⁹) ரத்தச் சோகையை அவையாளம் காணவும் குணப்படுத்தவும் உதவுகிறது

    • கதிரியக்க பாஸ்பேஸ்-32 (P³²) தோல் நோய்ச் சிகிச்சையில் பயன்படுகிறது

    • கதிரியக்க கோபால்ட்-60 (Co⁶⁰) மற்றும் தங்கத்தின் ஐசோடோப்பான தங்கம்-198 (Au¹⁹⁸) தோல் புற்றுநோயைக் குணப்படுத்த பயன்படுகிறது

    • அறுவைச் சிகிச்சைக்குப் பயன்படும் சாதனங்களில் காணப்படும் நுண்கிருமிகளைக் கதிரியக்கத்தின் மூலம் நீக்கி தூய்மைப்படுத்தப்படுகிறது

    தொழிற்சாலைகளில் பயன்கள்#

    தொழிற்சாலைகளில் தயாரிப்பின் போது ஏற்படும் உற்பத்திக்குறைபாடுகள் மற்றும் கசிவுகளைக் கண்டறிய கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் பயன்படுகின்றன. பல்வேறு தொழிற்சாலைகளில் காயுக்கள், திரவங்கள் மற்றும் திண்மங்களின் அளவுகளைக் கண்டறிய கதிரியக்க மூலங்கள் பயன்படுகின்றன.

    • கனிமங்களில் எடுத்துச் செல்லப்படும் சுவைகளில் தேடிப்பொருட்கள் உள்ளனவா? என்பதைக் கண்டறிய கலிஃபோர்னியம்-252 (Cf²⁵²) பயன்படுகிறது
    • பல்வேறு தொழிற்சாலைகளில் புகைவாயு உணரும் கருவிகளில் அமெரிசியம்-241 (Am²⁴¹) ஐசோடோப்புகள் பயன்படுகின்றன

    தொல்லியலில் பயன்கள்#

    கதிரியக்கக் கார்பனையது கார்பன் காலக்கணிப்பு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி பூமியின் வயது, படிமப்பொருட்கள், பைவமயான ஓவியங்கள் மற்றும் நிலவரலாறுகள் ஆகியவற்றின் வயதை அறியப் பயன்படுகிறது. அதாவது கார்பன் காலக்கணிப்பு மூலம் பொருட்களில் பொதிந்துள்ள கதிரியக்கக் கார்பனின் அளவைக் கொண்டு அவற்றின் வயதைக் கணிக்கலாம்.

    உங்களுக்குத் தெரியுமா? நமது பூமியின் வயது என்னவென்று தெரியுமா? தேதாராயமாக 4.54×10⁹ ஆண்டுகள் (அதாவது 45 கோடியே 40 இலட்சம் ஆண்டுகள்) அப்படியா?


    கதிரியக்கத்தின் பாதுகாப்பு#

    அன்றாடம் நாங்கள் சூரியனிலிருந்து சில இயற்கைக் கதிரியக்கங்களைப் பெறுகின்றோம். மேலும் மண் மற்றும் பாறைகள், வீட்டு உபகரணங்கள், தொலைக்காட்சி, நுண்ணலைச் சூரியன் (micro oven), அவரைப்பசி மற்றும் மருத்துவத்துறையில் பயன்படும் X கதிர்கள் ஆகியவற்றிலிருந்து கதிரியக்கங்கள் வெளியாகின்றன. இவை மிகக் குறைந்த சக்தியைப் பெற்றுள்ளதால் கூடுதலான பாதிப்புகளை ஏற்படுத்துவதில்லை.

    அணுக்கரு சோதனைகளிலும், பூமிக்கடியிலும் நிகழ்த்தப்படுவதால் வெளியாகும் கதிர்வீச்சுகளும், அணுக்கரு உலையிலிருந்து வெளியாகும் கதிர்வீச்சுகளும் மனிதன் உருவாக்கிய இரண்டாவது கதிரியக்க மூலமாகக் கருதப்படுகிறது.

    அளவுக்கு அதிகமான முறையில் கதிரியக்கப் பொருட்களை வையாளைத்தால், மனிதர்களுக்குத் தீங்கிவை ஏற்படுத்தக்கூடிய அபாயகரமானக் கதிர்வீச்சுகள் வெளியாகின்றன. மேலும் நீண்ட காலம் கதிரியக்கங்களுக்கு மிக அருகில் பணிசெய்யும் ஒருவரின் உடல்நலம் மிகுந்த பாதிப்புக்குள்ளாவதுடன் மேலியல் ரீதியாகவும் பாதிக்கப்படுவார்.

    அனுமதிக்கப்பட்ட அளவு#

    மனித உடலின் மீது கதிர்வீச்சுப் படும்போது பாதிப்பை ஏற்படுத்தாத கதிர்வீச்சின் பரம அளவை பன்னாட்டு கதிரியக்கப் பாதுகாப்புக் குழு (ICRP) பரிந்துரைத்துள்ளது. ஓர் ஆண்டிற்கான கதிரியக்கப் பாதிப்பின் பொதுப் பொருளான அளவு 20 மில்லிசீவர்ட் ஆகும். இதனை ரோன்ட்ஜன் அலகில் குறிப்பிடும்போது கதிர்வீச்சு ஒரு மாதத்திற்கு 100 மில்லிரோன்ட்ஜன் என்ற அளவில் இருக்க வேண்டும்.

    கதிர்வீச்சுப் பாதிப்பு 100R என்றிருந்தால் மிகவும் அபாயகரமான பாதிப்பின் பேற்றுப்புற்று நோயை (ரத்தச் சிவப்பணுக்களின் அழிவு) ஏற்படுத்தும். கதிர்வீச்சுப் பாதிப்பு 600R என்ற அளவில் இருக்கும்போது இறப்பு

    உங்களுக்குத் தெரியுமா? அயனியாக்கும் கதிர்வீச்சின் அளவைக் கண்டறியும் கருவி கீஜர் மீட்டர் ஆகும். அணுமின் நிலையம் அமைந்துள்ள இடங்களில் கதிரியக்கம் கவளியாகும் அளவை அவ்வப்போது கண்டறியவும் மருத்துவ நிலையங்களில் நுட்பத்திலும் பயன்படுகிறது. X மற்றும் காமா (γ) கதிர்கள் கவளியாகும் பகுதிகளில் பணியாற்றுபவர்கள் கீஜர் மீட்டரை அணிந்துகொள்வதன் மூலம் கதிரியக்க உட்கவர் அளவை அறிந்துகொள்ளலாம்.

    தடுப்பு வழிமுறைகள்#

    கதிரியக்கப் பொருட்களைத் தடிமனான காரீயச் சுவர்களால் ஆனதாகக் கொள்ளாமல் வைக்க

    Figure. 6.6 Lead coated aprons model.
    Figure. 6.6 Lead coated aprons model.

    • அபாயகரமான கதிரியக்கப் பகுதிகளில் பணிபுரிவோர் காரீய வகையுறைகளையும் காரீயத்தினாலான மல்லாவையையும் அணிய வேண்டும்
    • கதிரியக்கப் பொருட்களைக் கையாளும்போது உணவருந்துவதைத் தவிர்க்க வேண்டும்
    • கதிரியக்கப் பொருட்களை இடுக்கிகள் அல்லது தொலைக்கட்டுப்பாட்டு கருவி (remote) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி மட்டுமே கையாள வேண்டும். நேரடியாகத் தொடுவதைப் பயன்படுத்தக்கூடாது
    • கீஜர் மீட்டரை அணிந்துகொள்வதன் மூலம் கதிரியக்கத்தின் பயன்படுத்துவோர் எடுத்துக்கொள்ளும் கதிரியக்க அளவினை அவ்வப்போது அறிந்துகொள்ளலாம்

    அணுக்கரு உலை#

    அணுக்கரு உலை என்பது முழுவதும் தற்சார்பு வெப்பச் சுடராக்கப்பட்ட அணுக்கரு பிளவு வினை நடைபெற்று மின் உற்பத்தி செய்யும் இடமாகும். 1942 இல் அமெரிக்காவில் உள்ள சிகாகோவில் முதல் அணுக்கரு உலை

    அணுக்கரு உலைகளின் வகைகள்#

    உற்பத்தி உலை, ஆய்வு உற்பத்தி உலை, அழுத்த நீராவி உலை, மீ அழுத்த நீராவி உலை, திரவ நீராவி உலை, குளிரூட்டப்பட்ட நீராவி உலை, குளிரூட்டப்பட்ட காய உலை, அணுக்கரு இணைவு உலை மற்றும் வெப்ப அணுக்கரு உலை ஆகியவை உலக அளவில் பயன்பாட்டில் உள்ள சில அணுக்கரு உலைகள்.

    அணுக்கரு உலையின் பகுதி கூறுகள்#

    முதன்மையான பாகங்கள்:

    1. எரிப்பொருள்
    2. தணிப்பான்கள்
    3. கட்டுப்படுத்தும் கம்பிகள்
    4. குளிரூட்டி மற்றும்
    5. தடுப்புச் சுவர்

    விவரங்கள்:

    (i) எரிப்பொருள்: பிளவுக்குட்படும் பொருள் எரிப்பொருளாகும். அணுக்கரு உலையில் பொதுவாகப் பயன்படும் எரிப்பொருள் யுரேனியம்

    (ii) தணிப்பான்: உயர் ஆற்றல் கொண்ட நியூட்ரான்களைக் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நியூட்ரான்களாகக் குறைப்பதற்குத் தணிப்பான் பயன்படுகிறது. கிராஃபைட் மற்றும் கன நீர் ஆகியவை பொதுவாகப் பயன்படும்

    (iii) கட்டுப்படுத்தும் கம்பிகள்: தொடர் வினையை நிலை நிறுத்தி நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கட்டுப்படுத்துவதற்காகப் பயன்படுவது கட்டுப்படுத்தும் கம்பிகளாகும். போரான் மற்றும் காடியம் கம்பிகள் பொருத்தமான கட்டுப்படுத்தும் கம்பிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை நியூட்ரான்களை உட்கிரக்கும் திறன் படைத்தவை.

    (iv) அணுக்கரு உலையினுள் உருவாகும் வெப்பத்தை நீக்குவதற்காகக் குளிரூட்டி பயன்படுகிறது. இதில் உருவாகும் நீராவியைக் கொண்டு விசையாழியை இயக்கி மின் உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது. நீர், காற்று மற்றும் ஹீலியம் ஆகியவை சில குளிரூட்டிகளாகும்.

    (v) அபாயகரமான கதிர்வீச்சு சுற்றுப்புறச் சூழலில் பேராசையின்றி தடுத்துப் பாதுகாப்பதற்காகத் தடிமனான காரீயத்தாலான சுவர் அணுக்கரு உலையைச் சுற்றி அமைக்கப்படுகிறது.

    Figure 6.7 Schematic diagram of a nuclear reactor
    Figure 6.7 Schematic diagram of a nuclear reactor

    அணுக்கரு உலையின் பயன்கள்#

    அணுக்கரு உலையானது அதிக அளவில் மின் உற்பத்திக்காகப் பயன்படுகிறது. பலவிதமான பயன்பாடுகளை உடைய கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது. அணுக்கரு இயற்பியல் துறையில் ஆய்வினை மேற்கொள்வதற்காகச் சில அணுக்கரு உலைகள் பயன்படுகின்றன. பிளவுக்கு உட்படாத பொருட்களைப் பிளவுக்கு உட்படும் பொருட்களாக மாற்றுவதற்கு உற்பத்தி உலைகள் பயன்படுகின்றன.

    இந்தியாவில் அணுக்கரு உலைகள்#

    1948 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்ட் மாதத்தில் இந்திய அறிவியல் ஆராய்ச்சித்துறையால் இந்திய அணுசக்தி ஆணையம் (AEC) மும்பையில் அமைக்கப்பட்டது. இதன் தலைவராக ஹோமி ஜெகங்கிர் பாபா முதன்முதலில் பொறுப்பேற்றுள்ளார். அணுசக்தித் துறையில் நடைபெறும் அனைத்து ஆய்வுகளும் இந்த நிறுவனத்தின் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இது தற்போது பாபா அணு ஆராய்ச்சி மையம் (BARC) என அழைக்கப்படுகிறது.

    இந்திய மின் உற்பத்தியில், அணுசக்தியானது ஐந்திலொரு பங்காக உள்ளது. தாராபூர் அணுமின் நிலையம் இந்தியாவின் முதல் அணுமின் நிலையமாகும். மாஹாராஷ்டிரா, ராஜஸ்தான், குஜராத், உத்திரப் பிரதேசம், தமிழ்நாடு ஆகிய மாநிலங்களில் தலா ஒரு அணுமின் நிலையமும் தமிழ்நாட்டில் இரண்டு அணுமின் நிலையங்களும் என ஏழு அணுமின் நிலையங்கள் உள்ளன. தமிழ்நாட்டில் கல்பாக்கம் மற்றும் கூடங்குளம் ஆகிய இரண்டு இடங்களில் அணுமின் நிலையங்கள் அமைந்துள்ளன.

    ஆசியாவில் மற்றும் இந்தியாவில் அமைக்கப்பட்ட முதல் அணுக்கரு உலை அப்சாரா ஆகும். இந்தியாவில் தற்போது 22 அணுக்கரு உலைகள் செயல்பாட்டில் உள்ளன. மற்றும் சிதைவால் அணுக்களும் உருவாகின்றன

    • நியூட்ரான்
    • துகள்கள்
    • புற்றுநோய்

    நீர்க்கப்பட்ட கணக்கு 6.1#

    திட்க்கண்ட அணுக்கரு வினைகளிலிருந்து A,B,C மற்றும் D க்குறியவற்றைக் காண்க.

    (i)

    $$ _{13}\text{Al}^{27} + \text{A} \longrightarrow _{15}\text{P}^{30} + \text{B} $$

    (ii)

    $$ _{12}\text{Mg}^{24} + \text{B} \longrightarrow _{11}\text{Na}^{24} + \text{C} $$

    (iii)

    $$ _{92}\text{U}^{238} + \text{B} \longrightarrow _{93}\text{Np}^{239} + \text{D} $$

    தீர்வு#

    (i)

    $$ _{13}\text{Al}^{27} + _{2}\text{He}^{4} \longrightarrow _{15}\text{P}^{30} + _{0}\text{n}^{1} $$

    (ii)

    $$ _{12}\text{Mg}^{24} + _{0}\text{n}^{1} \longrightarrow _{11}\text{Na}^{24} + _{1}\text{H}^{1} $$

    (iii)

    $$ _{92}\text{U}^{238} + _{0}\text{n}^{1} \longrightarrow _{93}\text{Np}^{239} + _{-1}\text{e}^{0} $$

    A என்பது ஆல்பா துகள், B என்பது நியூட்ரான், C என்பது புரோட்டான் மற்றும் D என்பது எலக்ட்ரான்.


    நீர்க்கப்பட்ட கணக்கு 6.2#

    ஒரு ராதர் மதிப்பிலிருந்து ஒரு வினாடியில்

    $$ 3.7 \times 10^{7} $$

    GBq கதிரியக்கம் வெளியாகிறது எனில் ஈச்சினைகளின் குறிப்பு அளவைக் காண்க.

    ஒரு குவிரி =

    $$ 3.7 \times 10^{10} $$

    Bq ஒரு வினாடியில் ஏற்படும் சிதைவு

    தீர்வு#

    1 Bq = ஒரு வினாடியில் ஏற்படும் சிதைவு

    ஒரு குவிரி =

    $$ 3.7 \times 10^{10} $$

    Bq

    $$ 1 \text{ Bq} = \frac{1}{3.7 \times 10^{10}} \text{ குவிரி} $$$$ 3.7 \times 10^{7} \text{ GBq} = 3.7 \times 10^{7} \times 10^{9} \times \frac{1}{3.7 \times 10^{10}} $$$$ = 100 \text{ குவிரி} $$

    நீர்க்கப்பட்ட கணக்கு 6.3#

    $$ _{92}\text{U}^{235} $$

    ஒரு ஆல்பா சிதைவிற்கும் ஒரு பீட்டா சிதைவிற்கும் உட்படுகிறது. இறுதியாகப் புதைதை தோன்றும் உட்கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் காண்க.

    தீர்வு#

    X மற்றும் Y என்பன ஆல்பா மற்றும் பீட்டா துகள் உவிப்பதில் பிறகு முறையே உருவாகும் புதிய தனிமங்களாகும்.

    $$_{92}\text{U}^{235} \xrightarrow{\alpha \text{ சிதைவு}} _{90}\text{X}^{231} \xrightarrow{\beta \text{ சிதைவு}} _{91}\text{Y}^{231} + _{-1}\text{e}^{0}$$

    நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = நிறை எண் - அணு எண்

    $$ = 231 - 91 = 140 $$

    நீர்க்கப்பட்ட கணக்கு 6.4#

    2 கிலோ கிராம் ஒரு கதிரியக்கப் பொருளானது அரை ஆயுள் காலத்தின்போது வெளியாகும் மொத்த ஆற்றலைக் கணக்கிடுக.

    தீர்வு#

    வினாவின் போது தரப்பட்டவை:

    • m = 2 கிலோ
    • ஒளியின் திசைவேகம் c = $$ 3 \times 10^{8} $$ மீ/வி
    • ஐன்ஸ்டீனின் நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு: E = mc²
    $$ \text{E} = 2 \times (3 \times 10^{8})^{2} $$

    $$ = 1.8 \times 10^{17} \text{ J} $$

    நினைவில் கொள்க#

    • புதைதான்டுகளீயற்ற தனித்துவமான நடைபெறும் கதிரியக்க உமிழ்வு இயற்கை கதிரியக்கம் என்றழைக்கப்படுகிறது.
    • கதிரியக்கப் பொருளானது ஒரு வினாடியில் வெளியிடப்படும் கதிரியக்கத்தின் அளவு $$ 3.7 \times 10^{10} $$ சிதைவு அல்லது 1 குவிரி எனப்படும்.
    • 1 குவிரி = $$ 3.7 \times 10^{10} $$ ஒரு வினாடியில் நிகழும் சிதைவு
    • ராதர்போர்டு Rd : கதிரியக்கப் பொருளானது ஒரு கிராம் அளவு வெளியிடப்படும் சிதைவின் அளவு $$ 10^{6} $$ எனில் அது ஒரு குவிரி:போர்டு என வரையறுக்கப்படுகிறது.
    • 1 Rd = $$ 10^{6} $$ ஒரு வினாடியில் நிகழும் சிதைவு
    • கதிரியக்கத்தின் பன்மடி அலகு 1 பெக்கரல். ஒரு வினாடியில் வெளிப்படும் கதிரியக்க சிதைவின் அளவு ஒரு பெக்கரல் என வரையறுக்கப்படுகிறது.
    • ஹீலியம் உட்கரு ($$ _{2}\text{He}^{4} $$) என்பது இரண்டு புரோட்டான்கள் மற்றும் இரண்டு நியூட்ரான்களைக் கொண்ட ஆல்பா துகள் ஆகும்.
    • பீட்டா துகள்கள் என்பன எல்லா அணுக்களும் அமைந்துள்ள அடிப்படைத்துகளான எலக்ட்ரான்கள் ($$ _{-1}\text{e}^{0} $$) ஆகும்.
    • நிலைப்புத் தன்மையறு தாய் உட்கருவிலிருந்து ஆல்பா துகளை உமிழ்ந்து பிறகு நிலைப்புத் தன்மையுடைய சேய் உட்கருவாக மாறும் அணுக்கரு சிதைவினை ஆல்பா சிதைவு என்றழைக்கிறோம்.
    • நிலைப்புத் தன்மையறு தாய் உட்கருவிலிருந்து பீட்டா துகளை உமிழ்ந்து பிறகு நிலைப்புத் தன்மையுடைய சேய் உட்கருவாக மாறும் அணுக்கரு சிதைவினை பீட்டா சிதைவு என்றழைக்கிறோம்.
    • காமா துகள்கள் எனப்படுவன :போட்டான்களைக் கொண்ட மிகச்சிறிய அலைவரிசை
    • காமா அணுக்கருக்கள் பிளவுற்று இரண்டு இணையான அணுக்கருக்களாக மாறும்போது அதிக ஆற்றல் ஆகும். வெளியாகும் நிகழ்வு அணுக்கரு பிளவு ஆகும்.
    • அணுக்கரு பிளவின் போது வெளியாகும் சராசரி ஆற்றல் 200 MeV ஆகும்.
    • ஒரு சில கதிரியக்கத் தனிமங்கள் பிளவடையும் போது தொடர்ச்சியாக மாற்றியமைக்கின்றன. இவை வரையறு பொருள்கள் எனப்படுகின்றன. எ.கா. யுரேனியம் - 238 தோரியம் - 232 புளுட்டோனியம் - 240
    • கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுக்கரு தொடர்வினையானது அணுக்கரு உலையில் நிகழ்த்தப்பட்டு, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் வெளியேற்றப்படும் வெப்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
    • இரண்டு இலேசான அணுக்கருக்கள் ஒன்றிணைந்து காமா உட்கருக்களை மாறும் நிகழ்வு அணுக்கரு இணைவு என அழைக்கப்படுகிறது.
    • சூரியன் மற்றும் விண்மீன்களில் நடைபெறும் அணுக்கரு இணைவு அல்லது வெப்ப அணுக்கரு இணைவு வினையே ஒளி மற்றும் வெப்ப ஆற்றலின் மூலமாக உள்ளது.
    • பாதுகாப்பான கதிரியக்கத்தின் அளவு ஒரு வருடத்திற்கு 100 மில்லி ரான்ட்ஜன் ஆகும்.

    மதிப்பீடு#

    I. சரியான விடையைத் தேர்ந்தெடு#

    1. மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட கதிரியக்கம் ________ எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

      • அ) துணைப்பட்ட கதிரியக்கம்
      • ஆ) தனித்துவமான கதிரியக்கம்
      • இ) செயற்கைக் கதிரியக்கம்
      • ஈ) குறைந்த இ
    2. கதிரியக்கத்தின் அலகு ________

      • அ) ராதர்போர்டு
      • ஆ) குவிரி
      • இ) பெக்கரல்
      • ஈ) மேற்கண்ட அனைத்தும்
    3. செயற்கைக் கதிரியக்கத்தினைக் கண்டறிந்தவர்

      • அ) ரெங்கன்
      • ஆ) ஐன்ஸ்டீன்
      • இ) ராதர்போர்டு
      • ஈ) நீல்ஸ் போர்
    4. கீழ்கண்டவை எந்த வகை சிதைவு உட்கருவின் நிலை என மாறாமல் இருக்கும்

      • (i) α-சிதைவு
      • (ii) β-சிதைவு
      • (iii) γ-சிதைவு
      • (iv) நியூட்ரான் சிதைவு
      • அ) (i) மட்டும் சரி
      • ஆ) (ii) மற்றும் (iii) சரி
      • இ) (i) மற்றும் (iv) சரி
      • ஈ) (ii) மற்றும் (iv) சரி
    5. புற்றுநோய் சிகிச்சையில் பயன்படும் கதிரியக்க ஐசோடோப் ________

      • அ) ரேடியோ அயோடின்
      • ஆ) ரேடியோ கார்பன்
      • இ) ரேடியோ கோபால்ட்
      • ஈ) ரேடியோ தங்கம்
    6. காமா கதிர்கள் அபாயமானவை காரணம் அவை

      • அ) கண்கள் மற்றும் எலும்புகளைப் பாதிக்கும்
      • ஆ) திசுக்களைப் பாதிக்கும்
      • இ) மரபணு குறைபாடுகளை உண்டாக்கும்
      • ஈ) மேற்கண்ட அனைத்தையும் தீர்வு செய்கின்றன
    7. அணுக்கரு கதிரியக்கத்திலிருந்து நம்மைப் பாதுகாக்க ________ உடையைப் பயன்படுத்துவார்கள்.

      • அ) காரீயம்
      • ஆ) இரும்பு
      • இ) காரீயம்
      • ஈ) அலுமினியம்
    8. கீழ்கண்ட எந்தக் கூற்று / கூற்றுகள் சரியானவை

      • (i) α துகள்கள் என்பவை புரோட்டான்கள்
      • (ii) காமா கதிரியக்கத்தின் வேகத்தில் திசை முறை
      • (iii) α துகள்கள் அயனியாக்கத் திறன் அதிகம்
      • (iv) காமா கதிர்கள் ஊடுருவுத்திறன் அதிகம்
      • அ) (i) மற்றும் (ii) சரி
      • ஆ) (i) மற்றும் (iii) சரி
      • இ) (ii) மற்றும் (iii) சரி
      • ஈ) (iii) மற்றும் (iv) சரி
    9. புரோட்டான் – புரோட்டான் தொடர்வினைக்கு எடுத்துக்காட்டு

      • அ) அணுக்கரு பிளவு
      • ஆ) ஆல்பா சிதைவு
      • இ) அணுக்கரு இணைவு
      • ஈ) பீட்டா சிதைவு
    10. அணுக்கரு சிதைவு வினையில்

      $$ _{Z}\text{X}^{\text{A}} \xrightarrow{\alpha \text{ சிதைவு}} _{Z-2}\text{Y}^{\text{A}-4} $$

      எனில் A மற்றும் Z என் மதிப்பு

      • அ) 8, 6
      • ஆ) 8, 4
      • இ) 4, 8
      • ஈ) கொடுக்கப்பட்ட தகவல்களுக்கு இடையே தொடர்பில்லை
    11. காமா அணுக்கரு உலை அமைந்துள்ளன இடம்

      • அ) கல்பாக்கம்
      • ஆ) கடப்பா
      • இ) மும்பை
      • ஈ) இராஜஸ்தான்
    12. கீழ்கண்ட எந்தக் கூற்று / கூற்றுகள் சரியானவை

      • (i) அணுக்கரு உலை ஒரு வினாடியில் நிகழும் ஆற்றலில் தொடர் வினை நிகழும்
      • (ii) அணுக்கரு உலையில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வினையினை நிகழ்த்த
      • (iii) அணுக்கரு உலையில் கட்டுப்படுத்தப்படாத தொடர்வினை நிகழும்
      • (iv) அணுகுந்து வெப்பத்தின் தொடர்வினை நிகழும்
      • அ) (i) மட்டும் சரி
      • ஆ) (i) மற்றும் (ii) சரி
      • இ) (iii) மற்றும் (iv) சரி
      • ஈ) (iii) மற்றும் (iv) சரி

    II. கோடிட இடங்களை நிரப்புக#

    1. ஒரு ராதர்போர்டு அல்லது ஒரு வினாடியில் நிகழும் சிதைவுகளின் சமன்பாடு.

    2. பாஸ்ட்ரன் என்பது ஒரு ________

    3. இரட்டைச்சோடையைக் குறைப்பதும் ஜோடோப்பும் ________

    4. ICRP எனதன் விரிவாக்கம் ________

    5. மனித உடலின் மேல் பகுதியில் கதிரியக்கத்தின் அளவினைக் கண்டறிய உதவுவது ________

    6. ________ அதிக ஊடுருவும் திறன் கொண்டவை

    7. $$ _{Z}\text{X}^{\text{A}} \rightarrow _{Z-2}\text{Y}^{\text{A}-4} + \text{X} $$

      ; எனில் X என்பது ________

    8. $$ _{Z}\text{X}^{\text{A}} \rightarrow _{Z}\text{Y}^{\text{A}} $$

      இந்த வினை சிதைவிற்கு எடுத்துக்காட்டு அல்லவா என்பது ________

    9. ஒவ்வொரு அணுக்கரு இணைவு வினையிலும் வெளியாகும் சராசரி ஆற்றல் ________ ஆகும்.

    10. அணுக்கரு இணைவு வினை நடைபெறும் உயர் வெப்பநிலையானது _____________ K என்ற அளவில் இருக்கும்.

    11. அதிகரிக்க உதவும் கதிரியக்க ஐசோடோப்பு _____________

    12. _____________ அளவில் உள்ளபோது, அது _____________ ஐ உண்டாக்கும்.

    II. பொருத்துக#

    1.அ) BARCகல்பாக்கம்
    ஆ) இந்தியாவின் முதல் அணுஉலை நிலையம்அப்துல் கலாம்
    இ) IGCRமும்பை
    ஈ) இந்தியாவின் முதல் அணுக்கரு உலைதாராபூர்
    2.அ) எரிபொருள்காரியம்
    ஆ) தணிப்பான்கனஈர்
    இ) குளிர்ப்பான்காடீமியம் குழிகள்
    ஈ) கதிரகம்புரோட்டான்
    3.அ) சாடி.பட்லர்இயற்கைக் கதிரியக்கம்
    ஆ) ஐரீன் கியூரிபீட்டா சிதைவு விதி
    இ) ஹென்றி பெக்கரல்நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு
    ஈ) ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன்செயற்கைக் கதிரியக்கம்
    4.அ) கட்டுப்பாற்ற தொடர்வினைவாட்டர் கூலர்
    ஆ) வளமயப் பொருள்கள்அணுக்கரு உலை
    இ) கட்டுப்பாடான உருத்தி உலைஉருத்தி உலை
    ஈ) இணைவு வினைஅணுகுந்து
    5.அ) Fe - 59படிமங்களின் வயது
    ஆ) I - 131இதயத்தின் செயல்பாடு
    இ) Na - 24ரத்த சோகை
    ஈ) C - 14கதிரியக்க நேரம்

    IV. திருத்துக#

    1. புளுட்டோனியம் 239 பிளவுக்கு உட்படும் பொருளாகும்.
    2. அணு எண் 83 க்குச் சமமாக உள்ள தனிமங்கள் அணுக்கரு இணைவிற்கு உட்படும்.
    3. அணுக்கரு இணைவு என்பது அணுக்கரு பிளவினை விட அபாயகரமானதாகும்.
    4. அணுக்கரு உலையில் எரிக்கப்படும் பொருளாக இயற்கையில் கிடைக்கும் யுரேனியம்-238 எரிக்கப்படும் பொருளாகப் பயன்படுகிறது.
    5. அணுக்கரு உலையில் தணிப்பான்கள் இல்லை எனில் அது அணுகுண்டாகச் செயல்படும்.
    6. அணுக்கரு பிளவின் போது, ஒரு பிளவில் சராசரியாக இரண்டு அல்லது மூன்று நியூட்ரான்கள் உற்பத்தியாகும்.
    7. ஐன்ஸ்டீன் நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு அணுக்கரு பிளவு மற்றும் அணுக்கரு இணைவு ஆகியவற்றில் பயன்படுகிறது.

    V. கீழ்க்கண்டவற்றை சரியான வரிசையில் எழுதுக#

    1. ஊடுருவும் திறனின் அடிப்படையில் இங்கு வரிசைப்படுத்துக: ஆல்பாக் கதிர்கள், பீட்டாக் கதிர்கள், காமாக் கதிர்கள், காஸ்மிக் கதிர்கள்

    2. கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஆண்டின் அடிப்படையில் வரிசைப்படுத்துக: அணுக்கரு உலை, கதிரியக்கம், செயற்கைக் கதிரியக்கம், ரேடியம் கண்டுபிடிப்பு

    VI. வேறுபடுத்துக#

    1. தன்னிச்சையான உமிழ்வு: இயற்கைக் கதிரியக்கம் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு: _____________

    2. அணுக்கரு இணைவு: உயர் வெப்பநிலை, அணுக்கரு பிளவு: _____________

    3. சவளை விளைச்சல் அதிகரிப்பு: பாஸ்பரஸ், இதயத்தின் சீரான செயல்பாடு: _____________

    4. மின்புலத்தால் விலகல்: α-கதிர், சுழி விலகல்: _____________.

    VII. கணக்கிடுக#

    1. ₈₈Ra²²⁶ என்ற தனிமம் 3 ஆல்பா சிதைவிற்கு உட்படுகிறது எனில் சேய் தனிமத்தில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுக.

    2. சீசியம், ஒரு வினாடியில் 75.6 மில்லிகியூரி என்ற அளவில் தூண்டப்பட்ட கதிரியக்கச் சிதைவினை வெளியிடுகிறது எனில் இச்சிதைவினை பெக்கரல் அலகிற்கு மாற்றுக. (ஒரு கியூரி = 3.7×10¹⁰ பெக்கரல்)

    VIII. பின்வரும் வினாக்களில் கூற்றும் அதனையடுத்துக் காரணமும் விளக்கப்பட்டுள்ளன. பின்வருவனவற்றுள் எது சரியானதென்று தேர்வு செய்க.#

    அ) கூற்றும் மற்றும் காரணமும் ஆகிய இரண்டும் சரி. மேலும், காரணம் கூற்றுக்குச் சரியான விளக்கம்

    ஆ) கூற்றும் மற்றும் காரணமும் ஆகிய இரண்டும் சரி. ஆனால், காரணம் கூற்றுக்குச் சரியான விளக்கமன்று.

    இ) கூற்று சரியானது. ஆனால் காரணம் சரியன்று.

    ஈ) கூற்று தவறானது. ஆனால், காரணம் சரியானது.

    1. கூற்று: ஒரு நியூட்ரான் U²³⁵ மீது தாக்கி பேரியம் மற்றும் கிரிப்டான் என இரண்டு துகள்களை உருவாக்குகிறது. காரணம்: U²³⁵ பிளவுக்கு உட்படும் பொருளாகும்.

    2. கூற்று: β சிதைவின் போது நியூட்ரான் எண்ணிக்கையில் ஒன்று குறைகிறது. காரணம்: β -சிதைவின் போது, அணு எண் ஒன்று அதிகரிக்கிறது.

    3. கூற்று: அணுக்கரு இணைவிற்கு உயர் வெப்பநிலை தேவை. காரணம்: அணுக்கரு இணைவில் அணுக்கருக்கள் இணையும்போது ஆற்றல் உமிழ்கின்றன.

    4. கூற்று: கட்டுப்படுத்தும் கம்பிகள் என்பவை நியூட்ரான்களை உட்கிரக்கும் கம்பிகள் ஆகும். காரணம்: அணுக்கரு பிளவு வினையினை நிலை நிறுத்துவதற்காகக் கட்டுப்படுத்தும் கம்பிகள் பயன்படுகின்றன.

    IX. சுருக்கமாக விடையளி#

    1. இயற்கைக் கதிரியக்கத்தைக் கண்டறிந்தவர் யார்?
    2. பிட்ச்பிளெண்ட் (pitch blende) கனிமத்தில் உள்ள கதிரியக்கப் பொருள் யது?
    3. கதிரியக்கத்தைத் தூண்டக்கூடிய இரண்டு தனிமங்களின் பெயர்களை எழுதுக.
    4. இயற்கைக் கதிரியக்கத்தின் போது வெளியாகும் மின்சாரம் கதிரின் பெயரை எழுதுக.
    5. A -என்பது கதிரியக்கத் தனிமம் ஆகும். இது α -துகளை வெளியிட்டு ₁₀₄Rf²⁵⁹ என்ற தனிமத்தை உருவாக்குகிறது எனில் A -தனிமத்தின் அணு எண் மற்றும் நிறை எண்ணைக் கணக்கிடுக.
    6. அணுக்கரு பிளவு வினையில் உருவாகும் சேர்க்கை ஆற்றலை எழுதுக.
    7. மேலியல் குறைபாடுகளை உருவாக்கும் அபாயகரமான கதிரியக்கப் பொருள் எது?
    8. ஒரு மனிதனில் இறப்பை ஏற்படுத்தும் அளவிற்கு அவமைந்துள்ள கதிரியக்கப் பாதிப்பின் அளவு என்ன?
    9. எங்கு, எப்போது முதல் அணுக்கரு உலை அமைக்கப்பட்டது?
    10. கதிரியக்கத்தின் SI அலகினை எழுதுக.
    11. எந்தந்த பொருட்கள் கதிரியக்கப் பாதிப்பிலிருந்து நம்மைப் பாதுகாக்கும்?

    X. விரிவாக விடையளி#

    1. இயற்கை மற்றும் செயற்கைக் கதிரியக்கத்தின் ஏதேனும் மூன்று பண்புகளை எழுதுக.
    2. விளக்குக: மாறு நிலை நிறை
    3. விளக்குக: ரோன்ட்ஜன்
    4. சோடி மற்றும் ஃபாஜனின் இடப்பெயர்வு விதியைக் கூறுக.
    5. அணுக்கரு உலையில் உள்ள கட்டுப்படுத்தும் கம்பிகளின் செயல்பாடுகளைத் தருக.
    6. ஜப்பானில் இரண்டாம் உலகப்போருக்குப் பிறகு புதிதாகப் பிறக்கும் சில குழந்தைகளுக்குக் குறைபாடுகள் காணப்படுவதற்குக் காரணம் என்ன?
    7. ஒரு மருத்துவமனையில் திரு.ராமு என்பவர் X-கதிர் தொழில்நுட்பவியலாளராக உள்ளார். அவர் காரீயத்தாலான மல்லாவையை அணியாமல் பணி செய்கிறார். அவருக்கு நீங்கள் தரும் ஆலோசனைகள் என்ன?
    8. விண்மீன் ஆற்றல் என்றால் என்ன?
    9. வேளாண்மைத் துறையில் கதிரியக்க ரேடியோ ஐசோடோப்புகளின் பயன்கள் ஏதேனும் இரண்டினை எழுதுக.

    XI. விரிவாக விடையளி#

    1. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் கட்டுப்பாடற்ற தொடர் வினையை விளக்குக.
    2. ஆல்பா, பீட்டா மற்றும் காமா கதிர்களின் பண்புகளை ஒப்பிடுக.
    3. அணுக்கரு உலை என்றால் என்ன? அதன் முதன்மையான பாகங்களின் செயல்பாடுகளை விவரிக்க.

    XII. கணக்கிடுக#

    1. அணுக்கரு வினைக்குட்படும் கதிரியக்கத் தனிமம் ஒன்றின் நிறை எண்: 232, அணு எண்: 90 எனில் கதிரியக்கத்திற்குப் பின் காரீய ஐசோடோப்பாக மாறுகிறது. காரீய ஐசோடோப்பின் நிறை எண் 208 மற்றும் அணு எண் 82 எனில் இவ்வினையில் நிகழ்ந்துள்ள ஆல்பா மற்றும் பீட்டா சிதைவுகளின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுக.

    2. X-கதிர்ப் படங்களை அடிக்கடி எடுக்கக்கூடாது - காரணங்களை எழுதுக.

    3. அவரைப்பசி ரொட்டிகளை மனித வாழிடத்திலிருந்து தொலைவில் அமைக்கப்பட வேண்டும் - ஏன்?



    கருத்துவரைபடம்#

    கதிரியக்கம்
    ├── செயற்கைக் கதிரியக்கம்
    │   ├── அணுக்கரு பிளவு
    │   │   ├── கட்டுப்பாடான வினை
    │   │   │   └── அணுக்கரு உலை
    │   │   └── கட்டுப்பாடற்ற வினை
    │   │       └── அணு குண்டு
    │   └── அணுக்கரு இணைவு
    │       ├── இயற்கை வினை
    │       │   └── விண்மீன் ஆற்றல்
    │       └── செயற்கை வினை
    │           └── ஹைட்ரஜன் குண்டு
    └── இயற்கைக் கதிரியக்கம்
        ├── ஆல்பா கதிர்கள்
        ├── பீட்டா கதிர்கள்
        └── காமா கதிர்கள்
    


    இணையச் செயல்பாடு#

    இந்த செயல்பாட்டின் மூலம் எலக்ட்ரான்கள்,புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு தனிமங்களை உருவாக்குவார்கள். அணுக்கரு சிதைவு மூலம் உருவாகும் புதிய தனிமங்களை உருவாக்குவார்கள்.

    படிநிலைகள்:

    • கீழ்க்காணும் உரலி/விளைவுக்குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி ‘atoms.phys’ என்கோப்பினை உங்கள்ளகச் சுவடியில் பதிவிறக்கம் செய்துகொள்ளுங்கள்
    • ‘modeling,’ என்கிறாதனைக் கொண்டு எதிர்மின் துகள்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை மாற்றம் செய்து பல்வேறு தனிமங்களை உருவாக்குங்கள்.
    • ‘Nuclear decays’ என்கிறாதனைக் கொண்டு அணுக்கரு சிதைவின் மூலம் உருவாகும் தனிமங்களை உருவாக்குங்கள்.
    • ‘Test’ என்கிறாதனைக் கொண்டு கொடுக்கப்பட்ட கேள்விகளுக்குப் பதிலளித்து உங்கள் அறிவினை சோதித்துப் பாருங்கள்.

    உரலி: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.CowboyBebop.AtomPhys&hl=en