இந்த பதிவில் இடப்படும் இடுகைகள் காப்புரிமை பெற்றவை.

Tuesday, September 4, 2012

அணு உலை - ஏன் எதற்கு எப்படி? - 2

இதிலே அணு உலையில் இருந்து எப்படி மின்சாரம் எடுக்கிறார்கள், அது எடுக்க என்னென்ன தேவை என பார்ப்போம்.

இந்த அணு உலை என்ற சமாச்சாரத்தை புரிந்து கொள்வதற்கு முன்பு இது எவ்வளவு சிக்கலான அமைப்பு என்பதை புரிந்துகொள்ளவேண்டியிருக்கும். ஒரு காலத்தில் நீராவியினால் வண்டி இழுப்பது என்பது மிகப்பெரும் விஷயமாக சொல்லப்பட்டது. நிலக்கரியினால் ஓடும் ரயில்வண்டிகள் வந்தபோது மாடுகள் கன்று போடாது, அது ஓரு பேய் போல வரும் என்றெல்லாம் பயந்தார்கள் என படித்திருக்கிறோம். ஆனால் இன்றைக்கு அந்த நீராவியில்லாமல் எந்த வீட்டிலும் சோறு வேகுவதில்லை. அதே போல் வெப்ப என்ஜின்கள் என சொல்லப்படும் டீசல்/பெட்ரோல் என்ஜின்களின் முன்னேற்றமும். நான் தினமும் அலுவலகம் போகும் யுனிகார்னின் என்ஜின் சக்கரம் ஒரு நிமிடத்திற்கு 5500 முறை சுழலும். அதாவது ஒரு நொடிக்கு 90 தடவை சுழலும். இப்படி சுழல்வதற்கு உள்ளே இருக்கும் பொறியியல் அற்புதங்கள் பலப்பல. ஒரு சாதாரண வண்டிக்கே இப்படி பொறியியல் நுணுக்கம் தேவைப்படுகிறது என்றால் அணு உலைக்கு எவ்வளவு நுண்மாண் நுழைபுலம் தேவைப்படும். இதை புரிந்து கொண்டால் அணு உலையில் இருந்து எப்படி மின்சாரம் எடுக்கிறார்கள் என்பது புரியும்.

சரி, அணு உலைக்கு என்னென்ன தேவை.

1. மூலப்பொருளான யுரேனியம். இதுவும் 235 எண்ணுடையது வேணும்.
2. அணுப்பிளவை தொடங்க ஒரு நீயூட்ரான் தேவை. இதை தொடக்க நீயூட்ரான் மூலத்தில் இருந்து பெறலாம். இயற்கையாகவே நீயூட்ரானை வெளியிடும் தனிமங்கள் இதற்கு பயன்படும்.
3. இந்த நீயூட்ரான்களை கட்டுப்படுத்தி தொடர் வினையாக ஆக்க ஒரு பொருள்
4. இதிலேயிருந்து ஏற்படும் வெப்பத்தை வெளியே எடுத்துச்செல்ல ஒரு பொருள். பொதுவாக இந்த இரண்டு பொருட்களும் ஒன்றாகவே இருக்கலாம். சில இடங்களில் தனியாகவும் இருக்கலாம்.
5. வெப்பதை அதில் இருந்து எடுத்து மின்சாரமாக மாற்றும் இயந்திரங்கள்.

முதலில் யுரேனியம். தமிழ் விக்கிபீடியாவில் இருந்து http://ta.wikipedia.org/wiki/%E0%AE%AF%E0%AF%81%E0%AE%B0%E0%AF%87%E0%AE%A9%E0%AE%BF%E0%AE%AF%E0%AE%AE%E0%AF%8D

யுரேனியம் என்னும் தனிமம் பளபளப்பான வெளிறிய சாம்பல் நிறத்தில் திண்ம நிலையில் இருக்கும் ஒரு பொருள். இதன் அணுவெண் 92, மற்றும் இதன் அணுக்கருவில் 146 நொதுமிகள் உண்டு. இதன் வேதியியல் குறியெழுத்து U ஆகும். இதுவே இயற்கையில் கிடைக்கும் அதிக அணுநிறை கொண்ட தனிமம். இதன் அணுநிறை வெள்ளீயத்தை விட ஏறத்தாழ இரண்டு மடங்கு அதிகம். இது தனிமங்களின் அட்டவனையில் ஆக்ட்டினைடுகள் வரிசையைச் சேர்ந்த ஒரு தனிமம். யுரேனியம் சிறிதளவு கதிரியக்க இயல்பு கொண்ட தனிமம். இத் தனிமம் நில உருண்டையில், மண்ணிலும் பாறைகளிலும், நீரிலும் மிகமிகச் சிறிதளவே கிடைக்கின்றது. பெரும்பாலும் யுரேனைட்டு போன்ற கனிமப்படிவுகளில் இருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றது. கிடைக்கும் அளவு மில்லியனுக்கு ஒரு சில என்னும் சிற்றளவிலேயே கிடைக்கின்றது.

இயற்கையில் கிடைக்கும் யுரேனியம் அணுக்கள் பெரும்பாலும் யுரேனியம்-238 (99.275%), மற்றும் யுரேனியம்-235 (0.72%) என்னும் வகைகளாகவும், மிக மிகச் சிறிதளவு (0.0058%) யுரேனியம்-235 என்னும் வகையாகவும் உள்ளன. யுரேனியம் மிக மெதுவாக ஆல்ஃவாத் துகள்களை உமிழ்கின்றது. யுரேனியம்-238 இன் அரைவாழ்வுக் காலம் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளாகும். யுரேனியம்-235 இன் அரைவாழ்வுக் காலம் 700 மில்லியன் ஆண்டுகளாகும். இதனை அடிப்படையாகக் கொண்டு நில உலகத்தில் ஒரு பொருளின் தின்மையை அறிய யுரேனிய-தோரிய தொன்மையறி முறை என ஒரு முறை நிறுவப்பட்டுள்ளது. யுரேனியமானது தோரியம், பொலோனியம் ஆகிய இரண்டுடன் சேர்ந்து உள்ள மூன்று அணுச் சிதைவு கொள்ளும் பொருட்கலுள் ஒன்றாகும். இவ்வாறு அணுச்சிதைவு கொள்ளும்பொழுது ஏராளமான வெப்பம் உண்டாவதால் அணு உலைகள் இயக்கி அணுகுண்டு முதலிய அணு ஆயுதங்கள் செய்ய உதவுகின்றது. குறைந்த அளவு யுரேனியம்-235 என்னும் ஓரிடத்தான் கொண்ட யுரேனியத்தை (யுரேனியம்-238), குறைவுற்ற யுரேனியம் என்று கூறுவர். இந்த குறைவுற்ற யுரேனியமும் மிகவும் அடர்த்தியான பொருளாகையால் (வெள்ளீயத்தை விட 70% அதிகம், அடர்த்தி = 19050 கிலோ.கி /மீ3 (kg/m³) ), இதனைக் கொண்டு, வலுவான தடித்த மாழைகளால் (உலோகங்களால்) ஆன சுவர்களையும் பிளக்கமுடியும்.[2]. எனவே போர்க்கருவிகளில் இது மிகவும் பயன்படுகின்றது. இதனால் மாந்தர்களுக்கு பல உடல்நலக் கேடுகளும் விளையும்.

இதிலே கவனிக்க வேண்டியது யுரேனியத்தின் கதிரியக்கம் மிகக்குறைவு. இயற்கையில் கிடைக்கும் அளவும் மிக அதிகம். அரை ஆயுட்காலம் 70 கோடி ஆண்டுகள். அரை ஆயுட்காலம் என்பது ஒரு கிலோ அரைக்கிலோவாக ஆவதற்கு எடுத்துக்கொள்ளும் காலம். ஆல்பா துகள் என்பது இரண்டு புரோட்டான், இரண்டு நியூட்ரான் கொண்ட துகள். இவற்றை வெளியிட்டு அதன் எடை குறையும். மனித உடலில் இருந்து யுரேனியம் வெளியேற எடுத்துக்கொள்ளும் நாட்கள் 15 நாட்கள்.

யுரேனியம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது 1789 இல். அதன் கதிரியக்கம் 1896 இல் தான் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. என்ரிகோ பெர்மி தான் 1934 இல் அதன் அணுப்பிளவு தன்மையை கண்டறிந்தார்.

யுரேனியம் இயற்கையில் எல்லா தாழ்வான இடங்களிலும் இருக்கும். ஒரு கிலோ மண்ணில் 300 மைக்ரோ கிராமில் இருந்து 11.7 மில்லி கிராம் வரைக்கும் யுரேனியம் இருக்கும். அதிக புரோட்டான் உள்ள தனிமங்களில் இயற்கையில் அதிக அளவில் கிடைப்பது யுரேனியம் மட்டுமே. பூமியின் நடுவில் இருக்கும் யுரேனியம், தோரியம், பொட்டாசியத்தின் கதிரியக்க வெப்பமே பூமியின் நடுப்பகுதியை திரவமாக வைத்திருக்கிறது.

யுரேனியத்தை அணு உலைகளில் உபயோகிப்பது பற்றி அடுத்த பதிவில்

1 comment:

திண்டுக்கல் தனபாலன் said...

விளக்கங்கள் அருமை... பதிவாக்கிப் பகிர்ந்து கொண்டதற்கு நன்றி...

Post a Comment