இந்தியாவில் நுண்துகள் நியூடிரினோ ஆய்வுக் கூடம் அமைக்க தமிழ்நாட்டு போடி மலைப்பீடம் தேர்ந்தெடுப்பு

Featured

இந்திய நியூடிரினோ ஆய்வுகூடம், தேனி 

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

+++++++++++++++++++

மக்கள் ஐயங்களைப் போக்க, நாங்கள் மாதிரி நியூடிரினோ ஆய்வு மையத்தை  மதுரை நாகமலையில் அமைக்கப் போகிறோம்.  அம்பரப்பர் மலை அடிவாரத்தில், பூமியைத் தோண்டாமல், 2.0 கி.மீ. தூரத்தில் மலையைக் குடைந்த மைப்போம்.   கொங்கன் ரயில்வே திட்டத்திற்காக மலையைக் குடைந்ததை விட, எங்கள் திட்டத்தில் சிக்கல் குறைவு.  பாறைகளைத் தகர்க்கும் போது, ஏற்படும் நில அதிர்வுகளை நாங்கள் உணர்வதே கடினம்.  ரஷ்யாவிலே பைக்கால் ஏரியின் அடியில் நியூடிரினோ ஆய்வகம் அமைத்துள்ளார்.  எங்கள் திட்டம் ஐந்தாண்டுகள் தான் எடுக்கும்.  அதுவரைத் தண்ணீர் தேவைப்படும்.  மேலும்  வேண்டிய நீருக்கு  இருக்கும் நீரை மறுசுழற்சி செய்து பயன்படுத்திக் கொள்வோம்.  ஆய்வகம் தயாரானதும், மக்கள் தொடர்ந்து பார்க்க வரலாம்.

பேரா ஸ்டீஃபன் ராஜ்குமார், நியூடிரினோ திட்ட உறுப்பினர்,  அமெரிக்கன் கல்லூரி மதுரை .

++++++++++++++

அற்பச் சிறு நியூடிரினோ பிரபஞ்சத்தின்
சிற்பச் செங்கல் !
புவிக்கோள் துளைத்திடும்
நுண்துகள் !
பெரு வெடிப்பில் உதிர்ந்த
கோடான கோடி
அக்கினிப் பூக்கள் !
சுயவொளிப் பரிதிகளின்
வயிற்றில் உண்டானவை !
வலை போட்டுப் பிடிக்க முடியாத
வையகக் குஞ்சுகள் !
ஒளிவேகத்தில் விரையும் மின்மினிகள் !
கண்ணுக்கும் தெரியா !
கருவிக்கும் புரியா !
எதனுடனும் இணையா !
முன்னூறுக்கு மேற்பட்ட
நுண்ணணுக்கள்
விண்வெளியில் விளையாடும் !
பிரபஞ்சத்தின்
சீரமைப்பு முரணுக்குக்
காரணம்
நியூட்டிரி னோவா ?
பிரபஞ்ச மூலச் சிசுவைப் படம்
பிடிக்கும் ஆய்வகம் !

++++++++++++++++++

மிதவேக நியூடிரினோ பிடிக்கும் சாதனம்

நியூடிரினோ துகள் பௌதிகத்தில் நான் செய்த ஆய்வுகள் பரிதியை இயக்கிவரும் அணுப்பிணைவு [Nuclear Fusion Reactions that Power the Sun] இயக்கங்களை அளக்க உதவும். சூரியனின் இயக்க அளப்பாடுகளைத் துல்லியமாக அறிய முடிவது, பூமியில் செய்யப்படும் ஆய்வுகளைப் புரிந்து கொள்ளப் பேரளவு உதவுகிறது. கதிரியக்கமுள்ள அணுப்பிளவு சக்திக்கு மாறாக, அணுப்பிணைவு சக்தி மலிவானது, மிகையானது, எளிதாய்க் கிடைப்பது. பாதுகாப்பானது. இந்த அரிய நிகழ்ச்சி கனடாவின் ஸட்பரி நியூடிரினோ ஆய்வகத்தில் [SNOLAB] நேர்ந்தது, மாணவருக்கு ஓர் மெய்யான சாதனைத் தருணமாகும்.

ஆர்தர் மெக்டானல்டு [பேராசிரியர், குயின் பல்கலைக் கழகம், கிங்ஸ்டன், அண்டாரியோ, கனடா]

இந்திய நியூடிரினோ ஆய்வகக் கூடம்  – போடி மலைப்பீடம்

வட துருவச் சூழ்வெளியில் தோன்றிய நியூட்டிரினோக்கள் பொதுவாக முவான் நியூட்டிரினோக்கள் [Muon Neutrinos]. அவை பூமி விட்டத்தைக் [13,000 கி.மீ / 8000 மைல்] கடந்து தென் துருவத்தை நெருங்கும் போது, குவாண்டம் துடிப்புகளில் [Quantum Fluctuations] ஈடுபட்டு டௌ [Tau] நியூட்டிரினோக்களாக மாறிப் பனிப்பேழைக் கருவியால் பதிவு செய்யப் படுகின்றன. இவ்விதம் ஆழ்ந்து உளவு செய்ய பனிப்பேழைத் திட்டம் எங்களுக்கு உதவி செய்கிறது.

ஜேஸன் காஸ்கினென் [துணைப் பேராசிரியர், தென்துருவ பனிப் பேழைத் திட்டம்]

தேனி நியூடிரினோ ஆய்வுக்கூடம்

நியூடிரினோ புது ஆய்வு நிகழ்ச்சி அணுப்பிணைவு சக்தி ஆக்கத்திற்குப் பாதை வகுக்கும்.

2015 பௌதிக நோபெல் பரிசை ஜப்பான் விஞ்ஞானி தகாக்கி கஜிதாவுடன் பகிர்ந்து கொண்ட கனடா விஞ்ஞானி ஆர்தர் மக்டொனால்டு, தன் புதிய நியூடிரினோ ஆய்வு நிகழ்ச்சி பாதுகாப்பான அணுப்பிணைவு சக்திக்குப் பாதை வகுக்கும் என்று அறிவித்துள்ளார். எதிர்காலத்தில் வரப் போகும் அணுப்பிணைவு சக்தியில் கதிரியக்கம் எழுவதில்லை. மேலும் அணுப் பிணைவு சக்தியை எளிதாக, மலிவாக, மிகுதியாக மின்சக்தி உற்பத்தி செய்யப் பெற முடியும். இன்னும் 20 -25 ஆண்டுகளில் கதிரியக்கமுள்ள தற்போதைய அணுப்பிளவு மின்சக்தி நிலையங்கள் மெதுவாக நிறுத்த மடையும். இப்போது செய்து காட்டிய நியூடிரினோ ஆய்வு நிகழ்ச்சி அணுப்பிணைவு சக்தியைத் துல்லியமாக அளப்பாடு செய்யப் பயன்படும் என்று தெளிவாகத் தெரிகிறது. அதுபோல் சூரியனின் அணுப்பிணைவு சக்தியைத் துல்லியமாக அளக்க உதவும் என்று அறிவிக்கப் பட்டுள்ளது.

Arthur Mcdonald

Neutrinos from Sun

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

https://www.youtube.com/channel/UCqhypTo6SWmi5bbVBmUf9NA

https://www.youtube.com/watch?v=aMnGWqoDaAA

https://www.youtube.com/watch?v=iv-Rz3-s4BM

http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/antarctica/10466476/Neutrinos-from-outer-space-found-in-Antarctic.html

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=yjodNwu2r8s

http://www.nsf.gov/news/special_reports/science_nation/icecube.jsp

++++++++++++++

 

Icecube Project

பனிப்பேழைத் திட்டத்தில் தூர விண்வெளி அரங்குகளிலிருந்து வரக் கூடிய 35 நியூட்டிரினோக்களைப் பதிவு செய்தோம்.  அவை மிக்க உயர் சக்தி உடையவை.  ஏனெனில் அவை வெகுதூரப் பயணத்தில் இயங்கி எவற்றுடனும் ஈடுபடாமல், பிரபஞ்சத் தகவல் கொண்டு வருபவை. மேலும் பூமியில் தோன்றும் நியூட்டிரினோக்களின் பண்பாடுகளையும் நாங்கள் ஆராய்ந்து வருகிறோம்.

ஜேஸன் காஸ்கினென் [துணைப் பேராசிரியர், தென்துருவ பனிப் பேழைத் திட்டம், நீல்ஸ் போர்க் ஆய்வுக்கூடம், கோபன்ஹேகன் பல்கலைக் கழகம்]

வட துருவச் சூழ்வெளியில் தோன்றிய நியூட்டிரினோக்கள் பொதுவாக மிவான் நியூட்டிரினோக்கள் [Muon Neutrinos].  அவை பூமி விட்டத்தைக் [13,000 கி.மீ / 8000 மைல்] கடந்து தென் துருவத்தை நெருங்கும் போது, குவாண்டம் துடிப்புகளில் [Quantum Fluctuations] ஈடுபட்டு டௌ [Tau] நியூட்டிரினோக்களாக மாறிப் பனிப்பேழைக் கருவியால் பதிவு செய்யப் படுகின்றன.  இவ்விதம் ஆழ்ந்து உளவு செய்ய பனிப்பேழைத் திட்டம் எங்களுக்கு உதவி செய்கிறது.

ஜேஸன் காஸ்கினென் [துணைப் பேராசிரியர், தென்துருவ பனிப் பேழைத் திட்டம்]

தென் துருவத்தில் நியூட்டிரினோ பற்றிய பனிப்பேழை ஆராய்ச்சிகள்

2010 டிசம்பரில் தயாரிக்கப்பட்ட தென்துருவப் பனிப்பேழை [Icecube] நியூட்டிரினோ ஆராய்ச்சித் திட்டம் 12 உலக நாடுகளின் 44 ஆய்வுக் கூடங்கள் பங்கெடுத்துப் பிரபஞ்ச மர்மமான நியூட்டிரினோக்களைப் பற்றி ஆழ்ந்து உளவு செய்ய உருவாக்கப் பட்டது.

Fig 3 Catching High Energy Cosmic Rays

பனிப்பேழை மாபெரும் ஒரு துகள் கண்டுபிடிப்புச் சாதனம்.  அதில் 86 வடங்கள், ஒவ்வொன்றிலும் 60 டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவு அமைப்பைக் [86 cables each with 60 Digital Optical Modules ] கொண்டுள்ளன. பனிப்பேழை அமைப்பு பூமிக்குக் கீழே 1.5 கி.மீ. ஆரம்பித்து 2.5 கி.மீ. வரை முடிவது. ஒவ்வொரு வடமும் வெந்நீரில் தோண்டிய துளையில் 2.5 கி.மீ. தூரம் நுழைக்கப் பட்டுள்ளது.  நியூட்டிரினோ பனித்திரட்சியில் மிக அபூர்வமாக பிண்டத்துடன் பின்னி இயங்குகிறது.  அப்படி மோதி இயங்கும் போது கதிர் வீசும் மின்னேற்றத் துகள்  [Charged Particle] ஒன்று தோன்றுகிறது. அதைத் தான் டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவுக் கருவி கண்டுபிடிக்கிறது.

கடந்த 3 ஆண்டுகளாக [2011 – 2013] 5200 ஈடுபாடுகள் பதிவாகியுள்ளன. மூன்று வித நியூட்டிரினோக்கள்  இருப்பதாக நம்பப் படுகின்றன. அவை : எலெக்டிரான், மூவான், டௌ [Electron, Muon, Tau Neutrinos].  அவற்றைப் பற்றி பனிப்பேழைத் திட்ட துணைப் பேராசிரியர் ஜேஸன் கோசினென் கூறுகிறார்: “நாங்கள் கண்டுபிடித்து முடிவு செய்தது,  நியூட்டிரினோக்கள் [மூவான்கள்] உயர் சக்தி நிலையில் குவாண்டம் துடிப்பியக்  கத்தில் [Quantum Fluctuations] ஈடுபட்டு டௌ நியூட்டிரின்களாக மாறுகின்றன. பிரபஞ்சத் தூதாகக் [Messengers from the Universe] கருதப்படும் நியூட்டிரினோ பற்றி விஞ்ஞானிகள் இன்னும் பூரணமாக அறியவில்லை.  இந்த பனிப் பேழை ஆராய்ச்சிகள் அவற்றைப் பற்றி ஓரளவு தெரிந்து கொள்ள மட்டும் உதவுகின்றன.”

Icecube Neutrino Project

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=sZPLcv-ASwc

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=6P9fEhuyx50

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=gssq7Kngyow

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=gX7jxnDMSHw

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=o-y4m6c2h8o

“அதனுடைய திணிவு நிறை எலெக்டிரானை விட மிகச் சிறியது ! ஃபெர்மி அந்த நுண்ணணு வுக்கு “நியூட்டிரினோ” என்று பெயரிட்டார் ! அவற்றின் சுழற்சி 1/2 (Spin 1/2) என்று இருக்கலாம் என்பது எனது யூகம். அவை மற்ற பிண்டத் துகளுடனும், ஒளித்திரளுடனும் இணைப்பாடு இல்லை. (No Interactions with Matter or Photons)”

நோபெல் பரிசு விஞ்ஞானி : உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) (1930)

“இரவு வானத்தில் ஒளிவீசித் தெரியும் விண்மீன்களின் கொள்ளளவுப் பிண்டங்களை விட நியூடிரினோக்களின் திணிவு நிறைப் பேரளவு மிஞ்சி இருப்பதாக நாம் அறிவோம். விண்மீன்களை விட மிக்கப் பரிமாணம் கொண்டவையாக நியூட்டிரினோக்கள் இருக்கலாம். அதனால் (கருமைப் பிண்டத்தைப் பற்றிக் கணிக்கும் போது) அகிலவியல்வாதிகள் (Cosmologists). நியூட்டிரினோக்களைக் கணக்கில் சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.”

ஜான் லேனர்டு விஞ்ஞானி ஹவாயி பல்ககைக் கழகம்

Ice-cube observatory -2

புதிரான கருமைச் சக்தியின் மர்மான நுண்ணணுக்கள் !

பிரமாண்டமான பிரபஞ்சத்தில் முக்கால் திணிவுப் பகுதியான கருமைச் சக்தி (Dark Energy) மனிதக் கண்ணுக்குப் புலப்படாமலும் என்னவென்று விளக்க முடியாமலும் “அகிலப் புதிராக” (Heavenly Mystery) இன்னும் இருந்து வருகிறது ! அதைப் போன்று அடுத்து மர்மமானது பிரபஞ்சத்தின் கால் பகுதியாக இருக்கும் “கருமைப் பிண்டம்” (Dark Matter) ! புதிருக்குள் புதிரான நியூட்டிரினோ துகள்கள் பிரபஞ்சப் பிண்டத்தின் மூலத்துக்கு அடிப்படை என்று நிரூபிக்க உதவலாம் ! அகிலவெளிப் புதிர்களை ஆழ்ந்து ஆராய விஞ்ஞானிகள் நுண்ணணு விரைவாக்கி கள் (Particle Accelerators), தொலைநோக்கிகள், துணைக்கோள்கள் ஆகியவற்றைத் தற்போது பயன்படுத்தி வருகிறார்.

சில உயர்ச் சீரமைப்பு நுண்ணணுக்கள் (Super Symmetric Particles) மிகப் பலவீனமாக உடனியங்கும் துகள்களின் பிரதானக் குடிகள் (Prime Candidates for the very weakly interacting Particles) என்று ஜப்பானிய விஞ்ஞானி முராயமா கருதுகிறார். விரைவாக்கி கள் நுண்ணணுக்கள் எவ்விதம் தம்முள் உடனியங்குகின்றன என்று உளவவும், அவற்றின் திணிவு நிறையை (Mass) அளக்கவும் உதவுகின்றன. அம்முறையில் “நியூடிரினோ பௌதிகம்” (Neutrino Particle Physics) ஓர் மகத்தான இடத்தைப் பிடித்துக் கொண்டுள்ளது ! 1995 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் லாஸ் அலமாஸ் தேசீய ஆய்வகத்தில் நியூட்டிரினோ வின் திணிவு நிறையை 5 eV (5 Electron Volt) (Mass of Neutrino is 1/100,000 of the Mass of Electron) என்று கண்டுபிடித்தது விண்வெளித் தேடலில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது !

பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பிலிருந்து கோடானகோடி நியூட்டிரினோ நுண்ணணுக்கள் சிதறி விண்வெளி எங்கும் பில்லியன் ஆண்டுகளாய்ப் பொழிந்து வந்துள்ளன. சூரியனைப் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள் நியூட்டிரினோக்களை உற்பத்தி செய்கின்றன. வெடித்துச் சிதையும் சூப்பர்நோவாக்கள் நியூட்டிரினோக்களை வெளியாக்கி வருகின்றன ! எலெக்டிரானுக்கும் சிறிதான நியூட்டிரினோவுக்கு முதலில் நிறையில்லை என்றுதான் விஞ்ஞானிகள் கருதி வந்தனர். மேலும் நியூட்டிரினோ எலெக்டிரான் நியூடிரினோ, மியூவான் நியூட்டிரினோ, டௌ நியூட்டிரினோ (Electron Neutrino, Muon Neutrino & Tau Neutrino) என்று மூன்று வகையில் மிகச் சிறிதாக இருப்பதாலும், அவற்றைப் பிடித்துப் பரிமாணம், பண்பாடுகளைக் காண முடியாது. நியூட்டிரினோவின் நிறையை விரைவாக்கிகளில் கணிக்க முடியாது. கனடாவில் பூமிக்கடியில் பல மைல் ஆழத்தில் இருக்கும் ஸட்பரி சுரங்கத்தில் அமைக்கப் பட்டுள்ள “ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககத்தில்” (Sudbury Neutrino Observatory SNO) பரிதியின் நியூட்டிரினோக் களைக் கனநீரில் பிடித்துப் பண்பாடுகளைக் காண முடிகிறது. அதுபோல் ஜப்பானில் நியூட்டிரினோவை நோக்க “உயர் காமியோகந்தே” (Super_Kamiokande) என்னும் பிரமாண்டமான விஞ்ஞானச் சாதனம் ஒன்று உள்ளது !

நியூட்டிரினோவைக் கண்டுபிடித்த உலக விஞ்ஞானிகள் !

13.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய பிரபஞ்சத்தில் நியூட்டிரினோப் பொழிவுகள் தொடர்ந்து நிகழ்ந்து வருகின்றன. பிரபஞ்சம் கனலில் கொதித்து விரிந்து, விரிந்து மெதுவாகக் குளிர்ந்து அகிலப் பின்புலக் கதிர்வீச்சு (Cosmic Background Radiation) உஷ்ணம் தற்போது 1.9 டிகிரி கெல்வின் (-217 டிகிரி செல்ஸியஸ்) ஆக உள்ளது. ஆனால் நியூடிரினோவின் இருப்பு முதன் முதலில் 1930 ஆம் ஆண்டில் ஆஸ்டிரிய விஞ்ஞானி உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) [1900-1958] என்பரால் அறிமுகமானது. அணுக்கருப் பீட்டாத் தேய்வில் சக்தியின் அழிவின்மைக் கோட்பாட்டை விளக்க வரும் போது புதுத் துகள் ஒன்றின் நிழல்தடம் அவருக்குத் தெரிந்தது. அதன் நிறை எலெக்டிரான் நிறையை விடக் குறைவானது ! அதற்கு எந்த மின்னேற்றமும் இல்லை (No Electrical Charge) ! ஏறக்குறைய புலப்படாத நுண்துகள் (Almost Invisible Particle) ! மற்ற துகள்களுடன் உடன்சேர்ப்பில்லை (No Interaction with Other Particles).

இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ஃபெர்மி (Enrico Fermi) (1901-1954) அந்தத் துகளுக்கு “நியூட்டிரினோ” (Little Neutral One) என்று பெயரிட்டார். ஆனால் 1956 இல் ஃபிரெடிரிக் ரையின்ஸ் & கிளைடு கோவன் (Fred Reines & Clyde Cowan) இருவரும் முதன்முதலில் அணு உலையில் நியூட்டிரினோ உடனியக்கங்களை நிகழ்த்திக் காட்டினர். நியூடிரினோவின் நிறை எலெக்டிரான் நிறையை விடச் சிறியது என்று 1933 இல் எடுத்துக் காட்டியவர் எஃப். பெர்ரின் (F. Perrin). 1934 இல் ஹான்ஸ் பெத்தே & ரூடால்ஃப் பையர்ஸ் (Hans Bethe & Rudolf Peiers) இருவரும் நியூட்டிரினோவின் “குறுக்குப் பரப்பு” (Cross Section means Probability of Interaction) எலெக்டிரானின் குறுக்குப் பரப்பை விட மில்லியன் மடங்கு சிறியது என்று நிரூபித்தனர்.

Fig 1B Neutrino Production

அகிலக் கதிர்கள், சூரியன் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள், அணு உலைகள், பூமிக்குள் நிகழும் கதிரியக்கத் தேய்வுகள் (Cosmic Rays, Sun Like Stars & Nuclear Reactors, Radioactive Decay within the Earth) ஆகிய நான்கு முறைகளையும் சேர்த்துப் பல்வேறு முறைகளில் மூன்றுவித நியூட்டிரினோக்களும் உண்டாக்கப் படுகின்றன ! வலுவில்லாத நுண்ணணு நியூட்டிரினோ விழுங்கப் படாமல் 600 டிரில்லியன் மைல் (மில்லியன் மில்லியன் மைல்) தடிப்புள்ள ஈயத்தைக் கூட ஊடுருவும் வல்லமை பெற்றது ! பரிதியிலிருந்து வினாடிக்குச் சுமார் 10 மில்லியன் நியூட்டிரினோக்கள் வெளியாகி ஒளிவேகத்தில் நம்மை ஊடுருவிச் செல்கின்றன ! எந்தப் பிண்டத் துகளுடன் இணையாத நியூட்டிரினோ அண்டக் கோள்களைத் துளைத்துச் செல்பவை ! சூரியன், சந்திரன், பூமி அனைத்தையும் ஊடுருவிச் செல்பவை ! சூரியன் மட்டும் ஒவ்வொரு வினாடியும் 200 டிரில்லியன், டிரில்லியன், டிரில்லியன் நியூட்டிரினோக் களை உற்பத்தி செய்கிறது ! வெடித்துச் சிதையும் ஒரு சூப்பர்நோவா சூரியனை விட 1000 மடங்கு மிகையான நியூட்டிரினோக்களை வெளியாக்கும் ! சுமார் 65 பில்லியன் நியூட்டிரினோக்கள் பரிதியிலிருந்து ஒவ்வொரு வினாடியும் 1 சதுர மீடர் பூமியின் சதுரத்தில் பாய்ந்து விழுகின்றன !

கனடாவின் ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககம் (SNOLAB)

அமெரிக்காவின் புருக்ஹேவன் தேசீய ஆய்வகத்தின் கூட்டுறவுடன் அண்டாரியோ, கனடாவில் ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககம் (SNO) 1996 ஆம் ஆண்டில் நிறுவப்பட்டு 1999 அக்டோபர் முதல் இயங்கத் துவங்கியது. அந்த ஆய்வகம் 6800 அடி ஆழத்தில் குடையப்பட்ட ஒரு சுரங்கத்தில் (Sudbury, Ontario Creighton Mine) அமைக்கப் பட்டுள்ளது. உளவும் பிளாஸ்டிக் கலத்தில் சுமார் 1000 டன் பூரணத் தூயக் கனநீர் (1000 Ton Ultra Pure Heavywater in Acrylic Plastic Container) கொண்டது. அந்த பூதக் கலமானது 7000 டன் தூய சாதா நீர் சுற்றியுள்ள கவசப் பானையில் வைக்கப் பட்டுள்ளது. அதில் பயன்படும் 300 மில்லியன் டாலர் மதிப்புள்ள 1000 டன் கனநீரைக் கனடா வாடகைக்குக் கொடுத்துள்ளது. அந்த சாதா நீர்ப் பானையில் 9500 அடுக்குப் படம் நோக்குக் கருவிகள் மூலம் (Photomultiplier Tubes PMT) நியூட்டிரினோக்கள் கனநீரில் உண்டாக்கும் நீல நிறச் “செராங்கோவ் கதிர்வீச்சைப்” (Blue Glow – Cerenkov Radiation) படம் எடுக்கலாம்.

அறியப்படாத சில வித நியூட்டிரினோக்கள் கருமைப் பிண்டத்துக்கு மூலமாகுமா ?

பரிதியைப் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள் அணுப்பிணைவு சக்தியில் கனல் வீசினாலும் நியூட்டிரினோ நுண்ணணு எவ்விதம் வெளியாகிறது என்பது அறியப்படாமல் பிரபஞ்சப் புதிராகவே இருந்து வருகிறது ! வானியல் விஞ்ஞானிகள் கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளிமயத்தைத் தவிர பிரபஞ்சத்தில் இன்னும் ஏராளமான பிண்டம் (Matter) இருப்பதாகக் கணிக்கிறார்கள். ஏனெனில் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை ஏதோ கண்ணுக்குத் தெரியாத பிண்டங்களின் கவர்ச்சி நகர்த்திச் செல்கிறது. அந்தப் பிண்டம் ஒளியைத் தடுத்து மறைப்ப தில்லை ! மேலும் அந்தப் பிண்டம் ஒளியை உமிழ்வதுமில்லை ! ஆகவேதான் கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்தப் பிண்டம் “கருமைப் பிண்டம்” (Dark Energy) என்று அழைக்கப் படுகிறது !

இப்போது விஞ்ஞானிகள் மனதில் எழும் வினாக்கள் இவைதான் ! இதுவரை அறியப்படாத சில வித நியூட்டிரினோக்கள் கண்ணுக்குப் புலப்படாமல் கணிக்கப் பட்ட கருமைப் பிண்டத்துக்கு அடிப்படை ஆகுமா ? இன்னும் புலப்படாமல் இருக்கும் புதிய நியூட்டிரினோக்கள் பிரபஞ்ச வெளியில் விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிக்கக் காத்துக் கொண்டுள்ளனவா ? அந்தக் கேள்விகளுக்கு “ஆம்” என்று பதில் அளிப்பவர் : ஹவாயி பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜான் லேனர்டு (John Learned) என்னும் வானியல் விஞ்ஞானி ! “இரவு வானத்தில் ஒளிவீசித் தெரியும் விண்மீன் களின் கொள்ளளவுப் பிண்டங்களை விட நியூட்டிரினோக்களின் திணிவு நிறைப் பேரளவு மிஞ்சி இருப்பதாக நாம் அறிவோம். விண்மீன்களை விட மிக்கப் பரிமாணம் கொண்டவையாக நியூட்டிரினோக்கள் இருக்கலாம். அதனால் (கருமைப் பிண்டத்தைப் பற்றிக் கணிக்கும் போது) அகிலவியல் வாதிகள் (Cosmologists).” நியூடிரினோக்களைக் கணக்கில் சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.” என்று கூறுகிறார் ஜான் லேனர்டு.

பிரபஞ்சத்தில் பேரளவு பிண்டம் எவ்விதம் ஆதியில் உண்டானது ? நியூட்டிரினோக்களைத் தவிர்த்துக் கருமைப் பிண்டத்தில் இன்னும் புலப்படாமல் இருக்கும் நுண்ணணுக்கள் பங்கேற்றிருக்கலாம் ! பிண்டம் எப்படித் தோன்றியது என்று அவை விஞ்ஞானிகளுக்குப் புதிய பாடத்தைப் போதிக்கலாம் ! பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பு நேர்ந்த போது பிண்டமும், எதிர்ப் பிண்டமும் (Matter & Antimatter like Electron & Positron) சமப் பரிமாணத்தில் படைக்கப் பட்டிருக்க வேண்டும் ! ஆனால் பிண்டமும் எதிர்ப் பிண்டமும் சேரும் போது அவை இணைந்து அழிகின்றன ! அப்படிச் சம அளவில் படைக்கப் பட்டிருந்தால் அவை அழிந்து வெறும் கதிர்வீச்சு மட்டும் (Radiation Energy) பிரபஞ்சத்தில் நிரம்பி யிருக்கும் ! ஏராளமாக ஏன் பிரபஞ்சத்தில் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட பிண்டம் கொட்டிக் கிடக்கிறது ?  ஒரு வேளை நியூட்டிரினோக் கள் பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப காலச் “சீரமைப்பு முரணுக்குப்” (Early Asymmetry of the Universe) பங்கேற்றி யிருக்கலாம் ! அது மெய்யானால் நமது உயிர்வாழ்வுக்கும் நியூட்டிரினோக்களே மூல காரணமாக இருக்கும் !

[தொடரும்]

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Do Neutrios Hold Secrets to the Cosmos ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 South Pole Neutrino Detector Could Yield Evidences of String Theory (www.physorg.com/)
20 Where Cosmology & Particle Physics Meet By : Paul Preuss – Science@berkeley Lab (Jan 30, 2006)
21 Fermi Lab – MINOS Experiment Sheds Light on Mystery of Neutrino Disappearance (Mar 30, 2006)
22 The Birth of Neutrinos (1930-1934)

23 Dept of Energy USA, Solar Neutrinos & Sudbury (Canada) Neutrino Observatory (SNO) By : Richard Halm, Minfang Yeh, Keith Rowley, Zheng Chang & Alexander Garnov (July 27, 2004)

  1.  http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html  [1998]
  2.  http://en.wikipedia.org/wiki/IceCube_Neutrino_Observatory  [February 21, 2015]
  3.  https://icecube.wisc.edu/masterclass  [March 18, 2015]
  4.  http://phys.org/news/2013-05-icecube-neutrino-observatory-evidence-extraterrestrial.html  [My 16, 2015]
  5.  http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino [May 19, 2015]
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_detector  [May 20, 2015]
  7.  https://icecube.wisc.edu/outreach/neutrinos
  8. http://www.ino.tifr.res.in/ino/index.php
  9. http://www.ino.tifr.res.in/ino/about.php
  10. http://www.ino.tifr.res.in/ino/inofaq/inofaqtntamil1.pdf

******************
S. Jayabarathan [jayabarathans@gmail.com]  April 8, 2018 [R-1]

அகில உலகில் அணு ஆயுதப் போர்களின் அச்சமும், அணு ஆயுதக் குறைப்பிலே அகில தேச உடன்பாடுகளும்

Featured

 Nuclear Treaty -1

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

++++++++++++

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=d3oSS_FP-cA

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=1MSKoSbqHq0

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=sgFYApuxZ0E

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=lKcwYViygf8

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=sXwCRVtidZ4

 

Russia and American treaties

Gorbachev and Reagan

 

பேரழிவுப் போராயுதம்
உருவாக்கி
மனித இனத்தின்
வேரறுந்து
விழுதுகள் அற்றுப் போக,
விதைகளும் பழுதாக
ஹிரோஷிமா நகரைத் தாக்கி
நரக மாக்கி
நிர்மூல மாக்கியது,
முற்போக்கு நாடு !
நாகசாகியும்
நாச மாக்கப் பட்டது !
புத்தர் பிறந்த நாட்டிலே
புனிதர் காந்தி வீட்டிலே
மனித நேயம்
வரண்டு போன
வல்லரசுகள் பின் சென்று
பாரத அன்னைக்குப்
பேரழிவுப்
போரா யுதத்தை
ஆரமாய்
அணிவிக்க லாமா ?

++++++++++++++

 

 

அணு ஆயுதத் தடுப்பு முயற்சிகளில் அகில நாட்டுச் சூழமைவில் எவ்விதப் பலவீனமும் அனுமதிக்கப் பட வில்லை.   அந்தத் தடுப்புக் காலம்  இன்னும் முற்றுப் பெறவு மில்லை.   அச்சம் உண்டாக்கும் இந்த உலகில் அணு ஆயுதங்கள் யாவும் அபாயகர மானவையே !  அதே சமயத்தில் பிரான்ஸ் அவை தரும் பாதுகாப்பையும் இழக்க விரும்ப வில்லை.  நம்மை நேரிடை யாகவோ, மறை முகமாகவோ பாதிக்கக் கூடிய, பிரான்சின் எதிர்காலப் பாதுகாப்பு நிலைமையை நாம் தவிர்த்திடக் கூடாது.

பிரான்காய் ஹொலாண்டே [Francois Hollande, French President]

அணு ஆயுதங்கள் உலகைப் பாதுகாப்புக் களங்களாய் மாற்றாது பயங்கர தளமாய் ஆக்கிக் கொண்டு வருகின்றன.   பிரான்ஸ் அரசாங்கத்தின் அணு ஆயுதத் தகர்ப்புத் தளர்ச்சியை நாங்கள் வன்மையாய்க் கண்டிக்கிறோம்.  ஜனாதிபதியின் பேச்சு அகில நாட்டு மனத் துடிப்புகளைக் [Tension] குறைக்காது,  உலக அமைதிக்கு முரணான நிலைமையை உண்டாக்குகிறது.

ஐகான், பிரான்ஸ் [ICAN – International Campaign to Abolish Nuclear Weapons]

 

 

உலகத்தைத் தூள் தூளாகத் தகர்க்கும் மரண உருவெடுத்து விட்டேன் நான் !

கிருஷ்ண பரமாத்மா (பகவத் கீதை)

“ஹைடிரஜன் குண்டு அணு ஆயுதச் சோதனைகள் ஆரம்பமாகி விட்டால் இனி பூமியில் வாழும் உயிரினங்கள் அழிவுக்கும், சூழ் மண்டலத்தில் கதிரியக்க நச்சுப் பொழிவுக்கும் விஞ்ஞான யந்திரம் பாதை விரித்து விட்டது என்று அர்த்தம் !”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

“எதிர்கால உலக யுத்தத்தில் இன்னும் அணு ஆயுதங்கள் பயன்படுத்தப் பட்டால், மனித இனம் தொடர்ந்து வாழ முடியாதபடி, பல்லாண்டு காலம் அபாயம் விளையப் போகின்றது !  அதை அகில நாடுகள் உணர வேண்டும் !  அபாயங்களை அனைவரும் அறியப் பிறகு உலக நாடுகள் வெளிப்படுத்த வேண்டும் !  உடனே அப்பணியைச் செய்யுமாறு, நாங்கள் உலக அரசுகளை வலியுறுத்தி விரைவு படுத்துகிறோம்.  நாடுகள் இடையே எழும் தீராச் சச்சரவுகள் போரிடு வதால் ஒருபோதும் தீரப் போவதில்லை !  உலக நாடுகள் தமக்குள் இருக்கும் பிரச்சனைகளை நீக்கிக் கொள்ள, வேறு சாமாதான வழிகளை மேற்கொள்ள வேண்டுமெனக் கேட்டுக் கொள்கிறோம்”.

பெர்டிரண்டு ரஸ்ஸல் (ஏப்ரல் 16, 1955)

 

 

அணு ஆயுதத் தடுப்பு பற்றி பிரெஞ்ச் ஜனாதிபதியின் அறிவிப்பு:

2015 பிப்ரவரி 19 இல் பிரெஞ்ச் ஜனாதிபதி செய்த அறிவிப்பில், உலகம் பயங்கரத் தளமாய் ஆகி விட்ட தென்றும்,  அதனால் பிரான்ஸ் பாதுகாப்பைத் தொடர்ந்து நிலைப் படுத்த அணு ஆயுதக் காப்பு முறை முக்கியம் என்றும் கூறினார்.   உடனே அதை எதிர்த்து மட்டம் தட்ட,  ஐகான் [ICAN – International Campaign to Abolish Nuclear Weapons] பிரான்ஸ் கிளை எதிர்ப்பாளர் மறுப்புரை ஒன்றை வெளியிட்டார்.   “அணு ஆயுதங்கள் உலகைப் பாதுகாப்புக் களங்களாய் மாற்றாது பயங்கரத் தளமாய் ஆக்கி விட்டன.   பிரான்ஸ் அரசாங்கத்தின் அணு ஆயுதத் தடுப்புத் தளர்ச்சியை  நாங்கள் வன்மையாய் கண்டிக்கிறோம்.  ஜனாதிபதியின் பேச்சு அகில நாட்டு மனத் துடிப்புகளைக் [Tension] குறைக்காது,  உலக அமைதிக்கு முரணான நிலைமையை உண்டாக்குகிறது,”  என்று குறிப்பிட்டார்.   2009 இல் அமெரிக்க ஜனாதிபதி பராக் ஓபாமா உலகில் அணு ஆயுதங்களைக் குறைத்த பிறகு  முற்றிலும் நீக்கப் போவதாய் வாக்குறுதி அளித்துத் தளர்ச்சியுற்றதை, பிரெஞ்ச் ஜனாதிபதியின்  2015 பிப்ரவரி அறிவிப்பு மேலும் பலவீனமாக்கி யுள்ளது.

ரஷ்ய-அமெரிக்கா ஊமைப் போர் [Cold War] கால உச்சத்திலிருந்து [70,000 – 80,000], அணுப்போர் ஆயுதங்களின் எண்ணிக்கைகள்  குறைந்துள்ளன !  தற்போது [2015 பிப்ரவரி] இன்னும் நீக்கப் படாமல் சுமார் 16,300 அணுப்போர் ஆயுதங்கள் உள்ளன.  அவற்றுள் 4000 இயக்கத் தகுநிலை ஏற்பாட்டில் இருக்கின்றன.  மற்றும் 1800 குறுகிய ஆணைத் தருணத்தில் ஏவிடத் தயாராக உச்ச எச்சரிக்கை []High Alert on Short Notice] நிலையிலும் உள்ளன.

 

 

தற்போது உறுதி செய்யப் பட்ட முறையில் ஒன்பது உலக நாடுகளில் அணுப்போர் ஆயுதங்கள் இருப்பு தெளிவாகியுள்ளன. பிரான்ஸ், பிரிட்டன், சைனா, பாகிஸ்தான், இந்தியா, இஸ்ரேல், அமெரிக்கா, ரஷ்யா, வட கொரியா ஆகியவை.  பிரான்சிடம் சுமார் 300 அணுப்போர் ஆயுதங்கள்,  16 அடிக்கடல் ஏவு  கணை அணுப்போர் ஆயுதக் கப்பல்கள் [Submarines], 54 வான் – தரை இடைநிலைப் பயண [Air to Surface Medium Range Missiles] ஏவு கணைகள் உள்ளன.

அணு ஆயுதப் பெருக்கத்தை ஆரம்பித்த உலக விஞ்ஞானிகள் !

அணு ஆயுதப் படைப்புக்கு ஐம்பது ஆண்டுகளாக நேரிடையாகவோ அன்றி மறைமுக மாகவோ வழி வகுத்தவர்கள், முக்கியமாக ஐந்து விஞ்ஞான மேதைகள்! முதலில் கதிரியக்கம் [Radioactivity] கண்டு பிடித்த மேரி கியூரி! அடுத்து செயற்கைக் கதிரியக்கம் [Artificial Radioactivity] உண்டாக்கிய அவரது புதல்வி ஐரீன் கியூரி! அதன்பின் அணுவைப் பிளந்து, முதல் தொடரியக்கம் [Nuclear Chain Reaction] புரிந்த என்ரிகோ ஃபெரிமி! இரண்டாம் உலகப் போரின் போது, ஹிட்லர் தயாரிக்கும் முன்னே, அமெரிக்க ஜனாதிபதியை அணு ஆயுதம் ஆக்கத் தூண்டிய ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்! முடிவில் போர் முடியும் தறுவாயில் பன்னாட்டு விஞ்ஞானிகளைப் பணி செய்ய வைத்து வெற்றிகரமாய் அணுகுண்டை உருவாக்கிச் சோதனை செய்த ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர் !

ஜப்பான் ஹிரோஷிமா நாகசாகியில் அணுகுண்டுகள் விழுந்து கோர விளைவுகள் நிகழ்ந்த பின் உலகின் வல்லரசுகளும், மெல்லரசுகளும் உடனே அணு ஆயுதங்களை ரகசியமாய் உற்பத்தி செய்ய முற்பட்டன ! 1945 இல் அமெரிக்கா ஆக்கியதை, ஒற்று மூலம் பிரதி அடித்து, 1949 இல் ரஷ்யா தனது முதல் அணுகுண்டைச் சோதித்தது ! அதன் பிறகு 1952 இல் பிரிட்டன், 1960 இல் பிரான்ஸ், 1964 இல் சைனா, 1974 இல் இந்தியா, 1998 இல் பாகிஸ்தான் போன்ற நாடுகள் அணு ஆயுதப் பந்தயத்தில் பின் தொடர்ந்தன !  இப்போது இஸ்ரேல், வட கொரியா ஈரான் ஆகிய நாடுகளும் அணு ஆயுத வல்லமை பெற்றுக் கொண்டு உலகைப் பயமுறுத்தி வருகின்றன ! உலக நாடுகளில் 115 தேசங்கள் முன்வந்து அணு ஆயுதப் பெருக்கத் தடுப்பு [Non Proliferation Treaty, NPT] உடன்படிக்கையை மதித்துக் கையெழுத்துப் போட்டுள்ளன! ஆனால் அர்ஜென்டைனா, பிரேஸில், சைனா, பிரான்ஸ், இந்தியா, இஸ்ரேல், பாகிஸ்தான், தென்னாப்பிரிக்கா, ஸ்பெயின் ஆகிய பல நாடுகள் அணு ஆயுதப் பெருக்கத் தடுப்பில் கையெழுத்திட ஒருங்கே மறுத்து விட்டன !

அணு ஆயுத யுகத்திற்கு அடிகோலிய ஐன்ஸ்டைன்

இரண்டாம் உலகப் போரை விரைவில் நிறுத்த அணு ஆயுதத்தை உருவாக்கும்படி 1939 ஆம் ஆண்டு அமெரிக்க ஜனாதிபதி ஃபிராங்கலின் ரூஸவெல்ட்டுக்கு ஆலோசனைக் கடிதம் எழுதி அனுப்பியவர், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்!  அதுமுதல் அணு ஆயுத அரக்கன் உலகில் தோன்றி அவன் வமிசாவளி பெருகிக் கொண்டே போகிறது!  அணுசக்தி யுகத்தைத் துவக்கி, உலக சரித்திரத்தில் ஒப்பிலாப் பெயர் பெற்ற ஐன்ஸ்டைன் அணுகுண்டுகளின் பெருக்கத்தையும், அணு ஆயுத வெடிப்புச் சோதனைகளின் அபாயத்தையும், தடுக்க முடியாமல் கடைசிக் காலத்தில் மனப் போராட்டத்தில் தவித்தார்.

ஐன்ஸ்டைன் இறப்பதற்கு இரண்டு நாட்களுக்கு முன் 1955 ஏப்ரல் 16 இல் வேதாந்த மேதை, பெர்டிரண்டு ரஸ்ஸல் (Bertrand Russell) தயாரித்த “அணு ஆயுதப் போர்த் தடுப்பு” விண்ணப்பத்தில் ஒன்பது விஞ்ஞானிகளுடன் தானும் கையெழுத்திட்டு ஒன்றாகக் கூக்குரல் எழுப்பினார்!  “எதிர்கால உலக யுத்தத்தில் இன்னும் அணு ஆயுதங்கள் பயன்படுத்தப் பட்டால், மனித இனம் தொடர்ந்து வாழ முடியாதபடி, பல்லாண்டு காலம் அபாயம் விளையப் போகின்றது!  அதை அகில நாடுகள் உணர வேண்டும் !  அபாயங்களை அனைவரும் அறியப் பிறகு உலக நாடுகள் வெளிப்படுத்த வேண்டும்!  உடனே அப்பணியைச் செய்யுமாறு, நாங்கள் உலக அரசுகளை வலியுறுத்தி விரைவு படுத்துகிறோம்.  நாடுகள் இடையே எழும் தீராச் சச்சரவுகள் போரிடுவதால் ஒருபோதும் தீரப் போவதில்லை !  உலக நாடுகள் தமக்குள் இருக்கும் பிரச்சனைகளை நீக்கிக் கொள்ள, வேறு சாமாதான வழிகளை மேற்கொள்ள வேண்டுமெனக் கேட்டுக் கொள்கிறோம்”.

இவ்வாறு விஞ்ஞானிகளில் அமைதி மயவாதிகள் ஒருபுறம் அணு ஆயுதங்களை நிறுத்தம் செய்ய முற்படுகையில், அழிவு மயவாதிகள் மறுபுறம் ரகசியமாய் அணு ஆயுதங்களைப் பெருக்கிக் கொண்டு வந்தார்கள் !

ஆக்கப் போவது அணு குண்டா ? அல்லது ஹைடிரஜன் குண்டா ?

1942 ஆம் ஆண்டு அமெரிக்க மன்ஹாட்டன் திட்டத்தில் மறைமுகமாகப் பணிசெய்த விஞ்ஞானிகள் முதலில் அணுப்பிளவுக் குண்டை [Fission Bomb] ஆக்குவதற்கு முயன்ற சமயத்தில் அணுப்பிணைவுக் குண்டையும் [Fusion Bomb] உண்டாக்க ஒரு சிலருக்கு ஆர்வம் எழுந்தது! அந்தப் பயங்கரப் படைப்பை மிக்க வெறியோடு நிறைவேற்றப் பல்லாண்டுகள் காத்துக் கொண்டிருந்த விஞ்ஞான மேதை, எட்வர்டு டெல்லர் [Edward Teller]! தீவிர அந்த வேட்கையை எட்வெர்டு டெல்லருக்கு முதலில் தூண்டி விட்டவர், என்ரிகோ ஃபெர்மி [Enrico Fermi]! சிகாகோப் பல்கலைக் கழகத்தில் முதல் ஆராய்ச்சி அணு உலையை அமைத்து அணுக்கருத் தொடரியக்கம் புரிய ஃபெர்மியின் கீழ் டெல்லர் பணி செய்யும் போது அவர்களுக்கு ஹைடிரஜன் குண்டைப் பற்றி ஓர் எண்ணம் உதயமானது! ஆனால் ஆரம்பத்திலேயிருந்து எட்வெர்டு டெல்லரை அதைரியப் படுத்தி, முதலில் ஆக்கப் போவது அணுப்பிளவுக் குண்டு, வெப்ப அணுக்கருக் குண்டு [Thermo Nuclear Bomb] அல்ல என்று அதிருப்தி உண்டாக்கியவர், மன்ஹாட்டன் திட்ட அதிபதி ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர்!  ஹைடிரஜன் குண்டுக்கு மறு பெயர் வெப்ப அணுக்கருக் குண்டு! சூப்பர் பாம் [Super Bomb], ஹெச் பாம் [H Bomb] எல்லாம் ஒன்றுதான்! அடுத்து 1947-1952 ஆண்டுகளில் ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர் அமெரிக்க அணுசக்திப் பேரவைக்கு அதிபதியாக [Chairman, Atomic Energy Commission] இருந்த சமயத்திலும் டெல்லர் மறுமுறை உயிர்ப்பித்த ஹைடிரஜன் குண்டு திட்டத்தை அங்கீகரிக்காது ஒதுக்கித் தள்ளினார்!

 

 

இரண்டாம் உலகப் போர் முடிந்தபின் அமெரிக்கா, சோவியத் ரஷ்யா இரு நாடுகளுக்கும் இடையே ஊமைப் போர் [Cold War] மூண்டு பெரும் அளவில் வலுத்தது ! 1949 செப்டம்பரில் ரஷ்யா தனது முதல் புளுடோனிய அணுகுண்டைச் சோதனை செய்ததைக் கேட்டு, அதை எதிர்பாராத அமெரிக்கா அதிர்ச்சியும், ஆச்சரியமும் அடைந்தது! அமெரிக்காவின் மித மிஞ்சிய அணு ஆயுதப் பேராற்றல் சமமாகிப் போனதால், உடனே ஜனாதிபதி ட்ரூமன் மறைமுகமாய் வெப்ப அணுக்கரு ஆயுதம் உருவாக, எட்வெர்டு டெல்லருக்குப் பச்சைக் கொடி காட்டினார்! அதற்காகக் காத்துக் கொண்டிருந்த எட்வெர்டு டெல்லர், ரஷ்யாவுக்குப் பயம் உண்டாக்க ஓர் ராட்சத குண்டை உருவாக்கி, அமெரிக்காவை உலக நாடுகளில் உச்ச வலுத் தேசமாக ஆக்க உறுதி எடுத்துக் கொண்டார்! அந்த முயற்சியில் வெற்றி பெற்று 1952 நவம்பர் முதல் நாள் பசிபிக் கடலில் உள்ள எனிவெடாக் அடோல் [Enewetak Atoll] என்னும் தீவில் முதல் ஹைடிரஜன் குண்டு வெடித்துச் சோதிக்கப் பட்டது!

ஏட்டிக்குப் போட்டியாக அடுத்து சோவித் ரஷ்யாவும் எட்டு மாதங்களுக்குள், 1953 ஆகஸ்டு 12 ஆம் தேதி ரஷ்ய விஞ்ஞானி பீட்டர் கபிட்ஸா [Peter Kapitsa] மூலம் உருவாக்கி, முதல் வெப்ப அணுக்கரு ஆயுத வெடிப்பச் சோதனையை வெற்றிகரமாகச் செய்து காட்டியது ! அந்த அணு ஆயுதப் பந்தயத்தைத் தொடர்ந்து 1957 இல் பிரிட்டன், 1967 இல் சைனா, 1968 இல் பிரான்ஸ் தமது முதல் ஹைடிரஜன் குண்டுகளைச் சோதனை செய்து, அமெரிக்கா, ரஷ்யாவுடன் சேர்ந்து ஐம்பெரும் வல்லரசுகள் என்று பெயர் பெற்றன !  இப்போது அமெரிக்கா, ரஷ்யா, (யுக்ரேய்ன்), பிரிட்டன், பிரான்ஸ், சைனா, இந்தியா, பாகிஸ்தான் ஆகிய ஏழு நாடுகளும் சோதனைகளை நடத்தி உலகத்துக்கு அணு ஆயுத நாடுகளாய்த் தம்மை உறுதிப்படுத்தி உள்ளன.

 


அணு ஆயுதப் போர் மூன்றாவது உலகப் போராய் நிகழுமா ?

1945 இல் அமெரிக்கா ஜப்பானில் முதன்முதலாகப் போட்ட இரண்டு அணுக்குண்டுகளை ஒருபோக்குத் தாக்குதலாகத்தான் கருத வேண்டும்.  பதிலுக்குத் தாக்க ஜப்பானிடம் அப்போது அணு ஆயுதங்கள் கிடையா.  இதுவரை உலகம் இருதரப்பு அணு ஆயுத யுத்தத்தைக் கண்டதில்லை ! ஆனால் இப்போது அணு ஆயுதமுள்ள ஏழு நாடுகள் இரண்டுக்குள் நட்புறவு குன்றி அப்படி ஓர் இருபுற யுத்தம் நிகழ்ந்து அணு ஆயுதங்கள் பயன்பட்டால் பயங்கரச் சிதைவுகள், அழிவுகள், கதிரியக்கப் பொழிவுகள் ஏற்படும்.  அவ்விரு நாடுகளுக்குச் சேதங்கள் நேருவதோடு அண்டை நாடுகளும் பாதிப்படையும்.  இந்தியாவுக்கும் பாகிஸ்தானுக்கும் இடையே போர் மூண்டால் இரண்டு நாடுகளும் அணு ஆயுதங்களைப் பயன்படுத்த மாட்டா என்பது கட்டுரை ஆசிரியர் கருத்து.  காரணம் இரண்டு நாடுகள் வேறானாலும் எலும்பும் சதையும் போல் நிலத்தாலும், நீராலும், இனத்தாலும், மதத்தாலும் ஒன்றாகச் சேர்ந்துள்ளன.  போர் மூண்டாலும் இரண்டு நாடுகளும் அணுவியல் தொழிற் கூடங்களை ஒன்றை ஒன்று தாக்கக் கூடாதென்று வாக்கு மொழிகள் எழுத்து மூலம் கூறியுள்ளன !  ஆனால் பாகிஸ்தானில் தற்போதுள்ள கொந்தளிப்பு நிலையில் எந்த மூர்க்கர் குழு நாட்டைப் பிடித்து ஆட்டப் போகிறது என்பது பெரும் ஐயப்பாட்டில் இருப்பதால் அடுத்து என்ன நடக்கும் என்று யூகிப்பது கடினம்.

 

 

எத்தனை விதமான அணு ஆயுதங்கள் உள்ளன ?

இரண்டு விதமான அணு ஆயுதங்கள் இதுவரைச் சோதனைக்குள்ளாகி ஆக்கப் பட்டுள்ளன.  நியூட்ரான் குண்டுகள் (Neutron Bombs) ஒருவித அணு ஆயுதமாக நாம் எடுத்துக் கொள்ளலாம்.  அணுப்பிளவு ஆயுதங்கள் (Fission Weapons), அணுப்பிணைவு ஆயுதங்கள் (Fusion Weapons) என்று இருபெரும் பிரிவில் பல்வேறு ஆற்றலைக் கொண்ட அணு ஆயுதங்கள் தயாரிக்கப் பட்டு பதுக்கி வைக்கப் பட்டுள்ளன !  கடந்த அறுபது ஆண்டுகளாக உருவான அணு ஆயுதங்கள் யாவும் ஓய்வாகத் தூங்கிக் கொண்டிருப்பதால் துருப்பிடித்து இப்போது முடக்கத்தில் தளர்ந்து போய்க் கிடக்கின்றன !  அவை யாவும் தூசி துடைக்கப் பட்டுப் புதுப்பிக்கப் படவேண்டும் !  அல்லது தற்போதைய கணினி யுகத் தொழில்நுட்பம் புகுத்துப்பட்டு புது விதமாக மாற்றப் பட வேண்டும்.

பல பில்லியன் டாலர் மதிப்பில் படைப்பான பழைய அணு ஆயுதங்களை இப்போது ஏவினால் அவை பகைவரை நோக்கித் தாக்குமா அல்லது சண்டி மாடுபோல் படுத்துக் கொள்ளுமா என்று எழுப்பி விட்டால்தான் தெரியும் !

அணுப்பிளவு ஆயுதங்களில் (அணுக்குண்டு) எரிசக்தியாக யுரேனியம் -235, புளுடோனியம் -239 ஆகிய கன உலோகங்கள் பயன்படுகின்றன.  மாறாக அணுப்பிணைவு ஆயுதங்களில் (ஹைடிரஜன் குண்டு) எளிய வாயுக்களான டியூடிரியம், டிரிடியம் (ஹைடிரஜன் ஏகமூலங்கள் ) (Deuterium & Tritium -Hydrogen Isotopes) உபயோகம் ஆகின்றன.  டியூடிரியமும் டிரிடியமும் பிணைந்து சக்தி உண்டாக்குவதற்குச் சூரியன் போல் பல மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணம் தேவைப் படுகிறது.  அந்த உஷ்ணத்தை உண்டாக்க ஒரு சிறு அணுப்பிளவு இயக்கம் முதலில் ஹைடிரஜன் குண்டில் தூண்டப் படுகிறது.  அவ்விதம் முதல் உந்து யுரேனிய வெடிப்பில் உண்டாகும் பல மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணத்தில் டியூடிரியமும் டிரிடியமும் பிணைந்து வெடிப்பு சக்தியை வெளியேற்றுகிறது.  பொதுவாக அணுப்பிணைவு ஆயுதம் அணு ஆயுதத்தை விட சுமார் ஆயிரம் மடங்கு அழிவு சக்தியை வெளியாக்கும் !  நியூட்ரான் குண்டு அணுக்குண்டு ஆற்றலில் பத்தில் ஒரு பங்கு பாதகம் விளைவிக்க வல்லது.

 

 

பல்வேறு டன் டியென்டி ஆற்றல் கொண்ட அணு ஆயுதங்கள்.

அமெரிக்கா ஹிரோஷிமாவில் போட்ட யுரேனியம் அணுக்குண்டு 15 கிலோ டன் டியென்டி ஆற்றலும், நாகசாக்கியில் போட்ட புளுடோனியம் அணுக்குண்டு 21 கிலோ டன் டியென்டி ஆற்றலும் கொண்டவை.  அணு ஆயுதங்களின் வெடிப்புப் பரிமாணம் டியென்டி அளவீட்டில் [(TNT) -Trinitrotoluene -CH3C6H2(NO2)3  (A Powerful High Explosive)] கிலோ டன் அல்லது மெகா டன் எண்ணிக்கையில் குறிப்பிடப் படுகிறது !  கிலோ டன், மெகா டன் டியென்டி என்று அளவீடு செய்யும் போது அணு ஆயுதங்களின் எடையைக் குறிப்பிடாது அவற்றின் வெடி ஆற்றலை ஒரு டியென்டி இராசயன வெடிக்கு ஒப்பிடப் படுகிறது.  ஒரு கிலோ டன் அணு ஆயுதம் 1000 டன் டியென்டி ஆற்றல் வெடிக்குச் சமம்.  ஒரு மெகா டன் அணு ஆயுதம் ஒரு மில்லியன் டன் டியென்டி ஆற்றல் வெடிக்கு இணையாகும்.  தற்போது வெப்ப அணுக்கரு ஆயுதம் (Thermonuclear Weapon OR Hydrogen Bomb) ஒன்று 25 மெகா டன் டியென்டி வெடி ஆற்றல் கொண்டதாக உள்ளது.  மேலும் இப்போது 50 மெகா டன் டியென்டி வெடியாற்றல் உள்ள அணு ஆயுதங்கள் தயாரிக்கப் படுகின்றன.  தற்போது பாதி உலகைக் கடந்து செல்லும் கட்டளை ஏவு கணைகளில் (Guided Missiles) அணுத்தாக்கு ஆயுதங்களை (Nuclear Strategic Weapons) ஏந்திக் கொண்டோ அல்லது ஆகாய விமானங்களிலிருந்து விடுவித்தோ நகரங்கள், தொழிற்துறை மையங்கள், இராணுவத் தளங்கள் ஆகியவை தகர்க்கப்படத் திட்டமிடப் படுகின்றன.

 

Target Hiroshima Nagasaki Tokyo Fire Raid Average of 93
Attacks on Cities
Dead/Missing 70,000-80,000 35,000-40,000 83,000 1,850
Wounded 70,000 40,000 102,000 1,830
Population Density 35,000 per sq mile 65,000 per sq mile 130,000 per sq mile ?
Total Casualties 140,000-150,000 75,000-80,000 185,000 3,680
Area Destroyed 4.7 sq mile 1.8 sq mile 15.8 sq mile 1.8 sq mile
Attacking Platform 1 B-29 1 B-29 334 B-29s B-29s
Weapon(s) ‘Little Boy’ 15 kT

(15,000 tons of TNT)’Fat Man’ 21 kT

(21,000 tons of TNT)1,667 tons1,129 tons

 

 

அணு ஆயுத வெடிப்புகளில் நேரும் அகோர விளைவுகள்

1945 இல் அமெரிக்க போட்ட “லிட்டில் பாய்” அணுக்குண்டு ஹிரோஷிமா நகரை முற்றிலும் தகர்த்தது.  அடுத்துப் போட்ட “·பாட் மான்” அணுக்குண்டில் நாகசாக்கி நகரம் தரைமட்டம் ஆனது.  இவ்விரு நகரங்களில் ஏற்பட்ட விளைவுகளும், கதிர்வீச்சுக் காயங்கள், மரணங்கள், கதிரியக்க பொழிவுகளின் தீவிரம், நீண்ட கால விளைவுகள் அனைத்தும் மாதிரிப் பாடங்களாய் உலக நாடுகளுக்கு அறிவைப் புகட்டுகின்றன.  ஆயுதங்களின் கிலோ டன் டியென்டி, மெகா டன் டியென்டி வெடிப்பு ஆற்றலுக்கு ஏற்ப விளைவுகளின் தீவிரம் குறையவோ கூடவோ செய்கிறது.

1.  அணுக்குண்டு வெடிப்பு அலைகள் (Bomb Blast):

அணு ஆயுத வெடிப்பின் போது வெளியேறும் ஏராளமான வெப்ப அலைச்சக்தி சூழ்வெளிக் காற்றை அதிவிரைவில் சூடாக்குகிறது.  வெப்ப வாயு விரைவாக விரிவாகிப் பாய்ந்து பரவும் அதிர்ச்சி அலையாகத் தாக்குகிறது.  இவ்விதம் வெளியாவது பாதி அளவு வெடிப்புச் சக்தி.  அந்த விளைவில் குண்டு வீழ்ந்த இடத்துக்கு நெருங்கிய கட்டடங்கள் தரை மட்டமாக்கப் பட்டுப் பல மைல் தூரம் வீடுகள் தகர்ந்து பொடியாகும் !  அத்துடன் போட்ட இடத்தில் பெருங்குழி ஒன்றுதோண்டப்படும்.

2.  வெப்ப சக்தி வெளியேற்றம் (Heat Wave Spread):

அணு ஆயுத வெடிப்பால் ஒரு மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணமுடைய ஒரு பெரும் தீக்கோளம் உண்டாகும்.  அந்தத் தீப்பிழம்பில் தகர்க்கப் படாத வீடுகள், கட்டங்கள் பற்றிக் கொண்டெரியும்.  வெப்ப வெளியேற்றம் முழு ஆற்றலில் மூன்றில் ஒரு பங்காக கணிக்கப் படுகிறது.  இந்த பயங்கரத் தீப்பிழம்பே ஒரு பெரு குடைக் காளான் முகில்போல் (Huge Mushroom Cloud) உயரே விரிந்து செல்கிறது.

 

 

3.  கதிர்வீச்சு & கதிரடிப்பு (Direct Radiation Dose):

வெப்ப வெடிப்போடு அதிதீவிரக் கதிர்வீச்சு எல்லாத் திசைகளிலும் பாய்ந்து உயிரனங்களைத் தாக்குகிறது.  அதில் முதலாக மோதும் நியூட்ரான்கள், காமாக் கதிர்களைத் “துரிதக் கதிர்வீச்சு”  (Prompt Radiation – Mostly Neutrons & Gamma Rays) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது.  அதிதீவிரக் கதிரடிகள் (High Amount of Radiation Dose)  மனிதரையும், விலங்குகளையும் உடனே அல்லது சில தினங்களில் கொன்றுவிடும் !  குறைந்த அளவு கதிரடிப்புகள் கதிர் நோய்களை உண்டாக்கி மெதுவாகக் கொல்லும்.  பேரளவு கதிர்வீச்சுக் கதிரடி புற்றுநோய்களை (Cancer) உண்டாக்கும்.

4.  தாமதக் கதிரெழுச்சி விளைவுகள் (Delayed Radiation Effects) :

அணுப்பிளவு விளைவுகளால் பின்னெழும் கதிரியக்கப் பாதிப்புகள் மாந்தருக்கு நீண்ட காலம் கேடு தருபவை.  அக்கொடிய பாதிப்புகள் அணுப்பிளவு மூலகங்களின் “அரை ஆயுளைப்” (Half Life) பொருத்தவை.  அரை ஆயுள் என்பது கதிரியக்கத் தேய்வு முறையில் நிலையற்ற மூலகம் (Unstable Elements due to Radioactive Decay) படிப்படியாகத் தேய்ந்து நிறை பாதியாகும் காலத்தைக் குறிப்பது.  சீக்கிரமாகத் தேயும் நிலையற்ற மூலகம் சிறிது காலம் உயிரினத்தைப் பாதிக்கும்.  மெதுவாகத் தேயும் நிலையற்ற மூலகந்தான் நீண்ட காலம் உயிரினத்துக்குத் தொல்லை கொடுப்பது.  இந்த கதிர்வீச்சு வாயு மூலகங்கள் சூழ்வெளிக் காற்றில் பல நாடுகளுக்கு பயணம் செய்து மக்களைப் பாதிக்கின்றன.

5.  கதிரியக்கப் பொழிவுகள் (Radioactive Fallouts):

இறுதியாக நூற்றுக் கணக்கான மைல் காற்றில் கொண்டு செல்லப்பட்டு இந்த கதிரியக்கத் துணுக்குகள்தான் பொழிவுகளாகப் பூமியில் நிரந்தரமாகப் படிந்து விடுகின்றன.  நீண்ட அரை ஆயுள் உடைய மூலகத் துணுக்குகள் பூமியில் தங்கி நெடுங்காலம் மனித இனத்துக்குத் தொல்லைகள் அளிக்கின்றன.  அவையே நிலவளம், நீர்வளம், சூழ்வெளியைத் தீண்டி பல ஆண்டுகளுக்கு நாசம் புரிகின்றன.

 

6.  விண்வெளிப் பாதிப்புகள் (Effects in Space):

அணு ஆயுதச் சூழ்வெளிப் பாதிப்புகள் குண்டு போடும் போது எந்த உயரத்தில் வெடிக்கிறது என்னும் மேல்மட்டத்தைப் பொருத்தது.  அதிர்ச்சி அலைகளைப் பரப்பப் போதிய வாயு இல்லாமல் வெறும் கதிர்வீச்சுத் தாக்குதலே பெரும்பான்மையாக விளைந்திடும்.  வெப்ப சக்தி பரவிச் சென்று தீ மூட்டும் நிகழ்ச்சிகள் குன்றும்.  பொதுவாக நியூட்ரான், காமாக் கதிர்களின் தீங்கு மிகைப்படும்.

7.  மின்காந்த அதிர்வு விளைவுகள் (Electromagnetic Pulse Burst):

அணு ஆயுத வெடிப்பிலே மிகவும் விந்தையான விளைவு :  ஒரு பெரும் மின்காந்தத் துடிப்பு (Production of an Electromagnetic Pulse – A Powerful Burst of Electric Current) உண்டாவது !  கதிர்வீச்சில் பாய்ந்து செல்லும் காமாக் கதிர்கள் சூழ்வெளி வாயுவோடுச் சேரும் போது அவ்வித மின்காந்தத் துடிப்பு ஏற்படுகிறது !  அந்த மின்னோட்டம் மின்சார, மின்னியல் சாதனங்களை – கணினிகள், மின்சக்தி நிலையங்கள், தொலைக் கட்சி நிலையங்கள், ரேடியோ தொடர்புகள் போன்ற வற்றைப் பெரும் அளவில் பாதிக்கும்.

பாரத அணு ஆயுதச் சோதனைகளைப் பற்றி ராமண்ணாவின் கருத்துக்கள்

“பொக்ரான் பாலை வனத்தில் 1998 மே மாதம் பாரதம் இரண்டாம் தடவை செய்த, ஐந்து அடித்தள அணு ஆயுதச் சோதனைகள் இந்திய துணைக் கண்டத்தின் பொருளாதாரம், சூழ்வெளி, பாதுகாப்பு, அரசியல், பொறியல் துறை போன்றவற்றை, ஏன் வாழ்க்கையைப் பற்றிய நமது எண்ணத்தைக் கூட மிகவும் பாதித்துள்ளது !  பல நாடுகள் இதற்கு முன் பல தடவைச் சோதனைகள் செய்து, உலகப் பெரு நகரங்கள் யாவற்றையும் அழிக்க வல்ல பேரளவில் அணு ஆயுதங்களைச் சேமித்து வைத்துள்ளன !

இந்த ஐந்து சோதனைகளால் உலக வல்லரசுகள் அதிர்ச்சி அடைந்து, அவை இந்தியாவுக்கு தீவிர எச்சரிக்கை விடுத்து, பயமுறுத்தியும் இருக்கின்றன !  இந்தியா நீண்ட காலப் போராட்டத்திற்குப் பின்பு எழுந்து நிற்கும் தனிச் சுதந்திர நாடு.  இந்த நாள்வரை இந்தியா எந்த விதியையும் மீறியதும் இல்லை !  அகில நாட்டு உடன்படிக்கை எதையும் முறித்ததும் இல்லை !  உலக நாடுகள் தயாரித்த அணு ஆயுதப் பெருக்கத் தடுப்பு உடன்படிக்கை (Non-Proliferation Treaty NPT), அணு ஆயுதத் தகர்ப்பு (Nuclear Disarmament) ஆகியவற்றில் இந்தியாவுக்கு நம்பிக்கை இருக்கிறது.

 

(தொடரும்)

*****************************

தகவல் :

Picture Credit : 1. Scientific American (December 2001) & (November 2007)  2. Time Magazine (Feb 14, 2005) 3. National Geographic (August 2005)

1.  Scientific American Magazine :  India, Pakistan & the Bomb By : M.V. Ramana & A. H. Nayyar (December 2001)

2.  Grolier Online :  Nuclear Weapons From Grolier’s The New Book of Knowledge By : Benoit Morel Garnegie Melton University (2003)

3.  Time Magazine : The Merchant of Menace – A. Q. Khan Became the World’s Most Dangerous Nuclear Trafficker By : Bill Powell & Tim McGrirk (February 14, 2005)

4.  National Geographic Magazine : Living With the Bomb By : Richard Rhodes (August 2005)

5.  Scientific American Magazine :  Do We Need New Nukes ? A Special Report on the Nuclear Arsenals & Replacing Warheads (November 2007)

6.  Nuclear Weapons – Wikipedia Report (December 6, 2009)

7.  Neutron Bombs – Wikipedia Report (December 9, 2009)

8.  http://www.history.com/topics/cold-war/cold-war-history/videos/reagan-meets-gorbachev [1985]

9. http://www.greenworldinvestor.com/2011/07/08/pros-and-cons-of-nuclear-weapons-list-of-facts-and-debate/ [July 8, 2011]

10.  http://healthresearchfunding.org/pros-cons-nuclear-weapons/  [April 28, 2014]

11. http://www.spacewar.com/reports/Nuclear_deterrent_important_in_dangerous_world_says_Hollande_999.html  [February 19, 2015]

******************
S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com)  February 28, 2015

3 THOUGHTS ON “அகில உலகில் அணு ஆயுதப் போர்களின் அச்சமும், அணு ஆயுதக் குறைப்பிலே அகில தேச உடன்பாடுகளும்”

அணுக்கருத் தொடரியக்கம் தூண்டி அணுசக்தி வெளியேற்றிய விஞ்ஞானி என்ரிக்கோ ஃபெர்மி

Featured

என்ரிக்கோ ஃபெர்மி

(1901-1954)

ஜெயபாரதன்B.E. (Hons), P.Eng., (Nuclear) கனடா.

++++++++++++++

அணுவைப் பிளந்த விஞ்ஞானிகள்

1934 ஆம் ஆண்டு ஜனவரியில் நோபல் பரிசு பெற்ற இத்தாலிய விஞ்ஞான  மேதை, என்ரிகோ ஃபெர்மி [Enrico Fermi] முதன் முதல் யுரேனியத்தை நியூட்ரான்  கணைகளால் உடைத்து, அதை இரு கூறாக்கினார். ஆனால் சரித்திரப் புகழ் பெற்ற,  அந்த முதல் அணுப்பிளவு அவருக்குத் தெரியாமலே போனது! காரணம் அணுக்கரு  இயக்கத்தின் விளைவுகள் யாவும் புதிராக இருந்தன. புதுக் கதிர் உலோகத்துடன்  சிறிய துணுக்குகளும் தோன்றின! தான் ஒரு புது மூலகத்தை உண்டாக்கி  விட்டதாகப் ஃபெர்மி தவறாக நம்பினார். சோதனையில் யுரேனியம் கதிரியக்கப்  பட்டு, எதிர்பாராத புதிய ரசாயனக் குணாதிசயங்களை ஏற்று, ஒரு புதிய மூலகமாக  உருமாற்றம் [Transmutation] கொண்டது!  அடுத்த நான்கு ஆண்டுகள் பல தடவை  பாரிஸ், பெர்லின், இத்தாலியில் யுரேனியம் நியூட்ரன் கணைகளால் பிளக்கப்  பட்டாலும், என்ன விந்தை விளைந்துள்ளது, என்று விஞ்ஞானிகளுக்கு அப்போது  புரியவில்லை.

ஜெர்மன் வெளியீடு ‘பயன்பாட்டு இரசாயனம்’ [Applied Chemistry] இதழில் ஐடா &  வால்டர் நோடாக் [Ida & Walter Noddack] விஞ்ஞானத் தம்பதிகள், ஃபெர்மியின்  பிழையான கருத்தை எடுத்துக் கூறி, ‘கன உலோகம் யுரேனியம், நியூட்ரான்  தாக்கும் போது, பிளவு பட்டுப் பல துணுக்குகளாய்ப் பிரிகிறது’ என்று எழுதி  யிருந்தார்கள்.  மெய்யான இந்த விளக்கத்தை, ஃபெர்மி உள்படப் பலர் அன்று  ஒப்புக் கொள்ள வில்லை!  சாதாரண ஆய்வகச் சாதனம் அணுவைப் பிளக்க  முடியாது. விஞ்ஞான விதிகளின்படி, மாபெரும் சக்தியைக் கொண்டுதான்  அணுவை உடைக்க முடியும், என்பது ஃபெர்மியின் அசைக்க முடியாத கருத்து.   பெரும்பான்மையான பெளதிகவாதிகள் [Physicists] யுரேனியம் நியூட்ரானை  விழுங்கி, எதிர்பார்த்தபடி ஒரு புது மூலகத்தை உண்டாக்கி யுள்ளது என்றே  நம்பினார்கள். அப்போது ஐன்ஸ்டைன் உள்படப் பல விஞ்ஞானிகள் அணுவைப்  பிளப்பது அத்துணை எளிதன்று என்ற ஆழ்ந்த கருத்தைக் கொண்டிருந்தனர்.

அணுக்கருப் பிளவை முதலில் விளக்கிய லிஸ் மெயிட்னர்

நியூட்ரான்களை ஏவி அணுக்கரு உடைப்பு [Nuclear Bombardments] ஆராய்ச்சியில்  பங்கேற்ற விஞ்ஞானப் பெண் மேதைகள், இருவர் குறிப்பிடத் தக்கவர். முதலாவது  இயற்கைக் கதிரியக்கம் பற்றி விளக்கி நோபல் பரிசு பெற்ற மேரி கியூரியின் மூத்த  புதல்வி, தாயைப் பின்பற்றிச் செயற்கைக் கதிரியக்கம் கண்டு பிடித்து நோபல் பரிசு  பெற்ற ஐரீன் கியூரி. அடுத்து ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஆட்டோ ஹான் [Otto Hahn]  அவருடன் 30 ஆண்டு காலம் ஆய்வு உதவியாளியாகப் பணியாற்றிய, லிஸ்  மெயிட்னர் [Lise Meitner]. ஹானும், மெயிட்னரும் பலமுறை யுரேனியத் தேய்வு  அணுக்கரு இயக்கங்கள் நிகழ்த்தி ஆராய்ச்சி செய்து, ‘புரொட்டோ ஆக்டானியம் ‘  [Protoactinium] என்னும் புது மூலகம் கண்டு பித்தவர்கள். மெயிட்னர் யூதரானதால்,  ஹிட்லருக்குப் பயந்து 1938 இல் சுவீடனுக்கு ஓடி, ஸ்டாக்ஹோம் நோபல்  ஆய்வகத்தில் [Nobel Institute, Stockholm] சேர்ந்து தன் ஆராய்ச்சிகளைத்  தொடர்ந்தார்.

ஐரீன் கியூரி செயற்கைக் ‘கதிர் ஊட்டம்’ [Irradiation] சம்பந்தமாகப் பேசிய சமயம்,  நியூட்ரானைக் கொண்டு யுரேனிய அணுவைத் துண்டிக்க முடியும் என்று  கூறியதைப் பின்பற்றி, யுரேனிய நியூட்ரான் இயக்கத்தை உண்டாக்கி, முதன்  முதலில் அணுவை உடைத்ததாக ஜெர்மனியில் ஆட்டோ ஹான், அவரது தோழர்,  ஃபிரிட்ஷ் ஸ்டிராஸ்மன் [Fritz Strassman] இருவரும் 1938 இல் பறை  சாற்றினார்கள். இவ்வரிய புதுக் கண்டு பிடிப்பைக் கடிதம் மூலம் ஆட்டோ ஹான்,  சுவீடனில் இருந்த தனது பழைய துணையாளி, லிஸ் மெயிட்னருக்குத்  தெரிவித்தார். தகவலைப் படித்த மெயிட்னர் அவரது உறவினர், ஆட்டோ ராபர்ட்  ஃபிரிஷ் [Otto Robert Frisch] இருவரும் புதிய அணுக்கரு இயக்கத்தைப் பற்றி  விவாதித்து, ‘இயற்கை’ [Nature] ஃபிரிஷ் வெளியீட்டுக்கு உடனே இதைப் பற்றி  விபரமாக எழுதி, அதில் ‘அணுக்கருப் பிளவு இயக்கம்’ [Nuclear Fission]  நிகழ்ந்துள்ளது என்ற பதத்தைப் பயன்படுத்தி யிருந்தார்கள். அணுவைப் பிளந்தவர்  பலராயினும் மெயிட்னர், ஃபிரிஷ் இருவர்தான் முதலில் அணுக்கருப் பிளவைப்  புரிந்து உலகத்திற்கு விளக்கிய, ஐரோப்பிய விஞ்ஞானிகள். இதே ஆட்டோ ராபர்ட்  ஃபிரிஷ் பிறகு அமெரிக்காவுக்குச் சென்று, நியூ மெக்ஸிகோ லாஸ் அலமாஸில்  அணுகுண்டு விஞ்ஞானிகளோடு சேர்ந்து அணுகுண்டுக்குத் தேவையான யுரேனியம்,  புளுடோனியம் உலோக அளவைக் கணித்து, முதல் அணுகுண்டு செய்ய  உதவியவர்.

அணு ஆயுதப் பெருக்கத்தை ஆரம்பித்த அமெரிக்க விஞ்ஞானி!

அணு ஆயுதப் படைப்புக்கு ஐம்பது ஆண்டுகளாக நேரிடை யாகவோ அன்றி  மறைமுக மாகவோ வழி வகுத்தவர்கள், முக்கியமாக ஐந்து விஞ்ஞான மேதைகள்!  முதலில் கதிரியக்கம் [Radioactivity] கண்டு பிடித்த மேரி கியூரி! அடுத்து செயற்கைக்  கதிரியக்கம் [Artificial Radioactivity] உண்டாக்கிய அவரது புதல்வி ஐரீன் கியூரி!  அதன்பின் அணுவைப் பிளந்து, முதல் தொடரியக்கம் [Nuclear Chain Reaction]  புரிந்த என்ரிகோ ஃபெரிமி! இரண்டாம் உலகப் போரின் போது, ஹிட்லர் தயாரிக்கும்  முன்னே, அமெரிக்க ஜனாதிபதியை அணு ஆயுதம் ஆக்கத் தூண்டிய ஆல்பர்ட்  ஐன்ஸ்டைன்! முடிவில் போர் முடியும் தறுவாயில் பன்னாட்டு விஞ்ஞானிகளைப்  பணி செய்ய வைத்து வெற்றிகரமாய் அணுகுண்டை உருவாக்கிச் சோதனை செய்த  ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர்!

ஜப்பான் ஹிரோஷிமா நாகசாகியில் அணுகுண்டுகள் விழுந்து கோர விளைவுகள்  நிகழ்ந்த பின் உலகின் வல்லரசுகளும், மெல்லரசுகளும் உடனே அணு  ஆயுதங்களை ரகசியமாய் உற்பத்தி செய்ய முற்பட்டன! 1945 இல் அமெரிக்கா  ஆக்கியதை, ஒற்று மூலம் பிரதி அடித்து, 1949 இல் ரஷ்யா தனது முதல்  அணுகுண்டைச் சோதித்தது! அதன் பிறகு 1952 இல் பிரிட்டன், 1960 இல்  பிரான்ஸ், 1964 இல் சைனா, 1974 இல் இந்தியா, 1998 இல் பாகிஸ்தான் போன்ற  நாடுகள் அணு ஆயுதப் பந்தயத்தில் பின் தொடர்ந்தன! உலக நாடுகளில் 115  தேசங்கள் முன்வந்து அணு ஆயுதப் பெருக்கத் தடுப்பு [Non Proliferation Treaty,  NPT] உடன்படிக்கையை மதித்துக் கையெழுத்துப் போட்டுள்ளன! ஆனால்  அர்ஜென்டைனா, பிரேஸில், சைனா, பிரான்ஸ், இந்தியா, இஸ்ரேல், பாகிஸ்தான்,  தென்னாப்பிரிக்கா, ஸ்பெயின் ஆகிய பல நாடுகள் அணு ஆயுதப் பெருக்கத்  தடுப்பில் கையெழுத்திட ஒருங்கே மறுத்து விட்டன!

அணுவின் அமைப்பு. பிண்ட சக்தி அழிவின்மை.

2500 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே, கிரேக்க ஞானிகள் அணுவை பற்றிச் சிந்தித்து  விளக்கியதைத்தான் பிற்கால விஞ்ஞானிகள் அடிப்படையாக எடுத்துக் கொண்டிருக்கிறார்கள். கிரேக்க மொழியில் ‘Atomos’ என்றால் பிரிக்க இயலாதது என்று அர்த்தம்.  அதிலிருந்து Atom என்ற பதம் வந்தது. கி.மு.460-370 ஆண்டுகளில் கிரேக்க  வேதாந்த ஞானி டெமாகிரிடஸ் [Democritus] எழுதி வைத்த அணுவியல் நியதி,  [Atomic Theory] “தூய பிண்டம் [Matter] அனைத்தும் நுண்ணிய, கண்ணுக்குத்  தெரியாத, கடினமான, திணிக்க முடியாத, அழிக்க முடியாத மூலச்சிறு தூள்களைக்  [Particle] கொண்டவை. அவைதான் அணுக்கள். அணுவுக்கும் சிறிய தூள் எதுவும்  அகிலத்தில் இல்லை. அணுக்களே பிண்டத்தின் மூலத் துகள். அணுக்கள்  எண்ணற்றவை. பல வடிவம் உடையவை. எல்லையற்ற அண்ட வெளியில்  அணுக்கள் ஓயாமல் எப்போதும் அசைந்து கொண்டே இருப்பவை. அணுக்களின்  அளவு, வடிவம், நிறை வேறு பட்டாலும், அவை யாவும் ஒரே மூலப் பொருளால்  ஆனவை. அணுக்களின் தனிச் சிறப்புப் பிறழ்ச்சிகள் தான் பொருட்களில்  மாறுபாடுகளை உண்டாக்குகின்றன. இயற்கை நிகழ்ச்சியால், அணுக்களின்  முடிவற்ற இயக்கத்தில், அகிலம் உருவானது. அணுக்கள் மோதுவதாலும், தாமே  சுழல்வதாலும் பிண்டத்தின் மாபெரும் வடிவங்கள் தோன்றின”. டெமாகிரிடஸின்  அணுவியல் நியதியே, நவீனத் தத்துவமான ‘பிண்ட சக்தி அழிவின்மை’  [Conservation of Energy & Matter] கோட்பாடுக்கு அடிகோலியது.

இந்து வேதாந்த ஞானிகள் கிரேக்க ஞானிகளுக்கு முன்பே, அணுவைப் பற்றியும்,  அவற்றின் கருவில் இருக்கும் அடிப்படைப் பரமாணுக்களைப் [Sub Atomic Particles]  பற்றியும் கூறி இருக்கிறார்கள் என்று சாமுவெல் கிளாஸ்டன் [Samuel Glasston]  தான் எழுதிய ‘அணுசக்தியின் மூலப் புத்தகத்தில்’ [Source Book on Atomic Energy]  முதல் பக்கத்திலே கூறியிருக்கிறார். அகிலத்தின் தோற்றம் பற்றியும், அண்ட  கோளங்களின் சுழற்சி பற்றியும், சக்தி பொருள் இவற்றின் அழிவின்மை பற்றியும்  இந்து வேதங்கள் பக்கம் பக்கமாய் பல்லாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே  இயற்றியுள்ளன.

அங்கிங்கு எனாதபடி எங்கும் அணுமயம்! ஆனால் அணுவை எவரும் இதுவரைப்  பார்த்ததில்லை! நமது புறக் கண்களுக்கு அணுக்களைக் காணும் திறமை இல்லை.  துளை நுண்ணோக்கிக் [Tunneling MicroScope] கருவி மூலம் தளவுளாவி [Scanning]  மின்கணணிப் பிம்பத்தில் [Computerized Image] நாம் அணுவின் அமைப்பைக்  கண்டறிய முடியும்! எட்டு மில்லி கிராம் எடையுள்ள ஒரு குண்டூசியின் நுனியில் 1  கூபிக் மில்லி மீடரில் [cubic mm] 100 பில்லியன் பில்லியன் [10 அடுத்து 17  பூஜியங்கள்] அணுக்கள் உள்ளன! ஒரு நீர்த் துளியைப் பெரிது படுத்திப் பூமி  வடிவில் நோக்கினால், நீர் மூலத்திரளில் [Molecule] உள்ள அணு, ஓர் எழுமிச்சைப்  பழம் அளவாகக் கருதலாம்.

நூற்றுக்கும் மேற்பட்ட அணு வகைகள் உலகில் உள்ளன. நமக்குத் தெரிந்த தங்கம்,  வெள்ளி, இரும்பு, தாமிரம் [Copper], ஈயம், அலுமினியம் போன்ற பழைய  உலோகங்கள் நிலையானவை [Stable]. பின்னால் புதிதாகக் கண்டு பிடிக்கப் பட்ட  யுரேனியம், தோரியம், புளுடோனியம், ரேடியம், பொலோனியம் ஆகியவை  கதிரியக் கத்தால் சுயமாய்த் தேயும், நிலையற்ற [Unstable] கன மூலகங்கள் [Heavy  Elements]. இது வரை கண்டு பிடிக்கப்பட்ட 106 மூலகங்களில் 88 இயற்கையில்  தோன்றுபவை. மற்ற 18 அணுக்கருச் சிதைவிலோ, அன்றி அணு உலைகளிலோ  உண்டானவை. அணு எண் 92 மேல் மூலகங்கள் பூமியில் இயற்கையாகக் கிடைப்ப  தில்லை. அணுக்கள் தனியாகவோ, அன்றி கூட்டாகவோ இயற்கையில்  தோன்றுகின்றன. உதாரணமாக நீரில் ஈரணு ஹைடிரஜனும் [H2], ஓரணுப் பிராண  வாயுவும் [Oxygen] இணைந்தே [H2+O–>H2O] தென்படுகின்றன. ஈரணு, மூவணு  அன்றிப் பலவணு சேர்ந்து இயங்கும் மூலகக் கூறுகளை ‘மூலத்திரள்’ [Molecules]  என்று இரசாயனத்தில் கூறுவார்கள்.

ஜான் டால்டன், ஹென்ரி பெக்குவரல், ஏர்னஸ்ட் ரூதர் ஃபோர்டு, நீல்ஸ் போஹ்ர்  ஆகிய விஞ்ஞானிகளின் புது அணுவியல் நியதியின்படி, அணுவின் அமைப்பு ஓர்  குட்டிச் சூரிய மண்டலம் போன்றது. சூரியன் போல, அணுவின் நடுவே சக்தி  அடங்கிய அணுக்கரு உள்ளது. அண்ட கோளங்கள் போல கருவைச் சதா  எலக்டிரான்கள் [Electrons] நீள்வட்ட [Elliptical] வீதியில் சுற்றி வருகின்றன. நடுக்  கருவில் நியூகிளியான் [Nucleons] எனப்படும் புரோட்டான் தனியாகவோ, அல்லது  நியூட்ரான் கூடச் சேர்ந்தோ இருக்கிறது. அண்ட வெளி போன்று அணுவின்  உள்ளும் பெரும் சூன்ய வெளி சூழ்ந்திருக்கிறது. புரோட்டான் நேர்மின் [Positive],  எலக்டிரான் எதிர்மின் [Negative], நியூட்ரான் நடுமின் [Neutral] கொடையும் [Electrical  Charge] கொண்டவை. எலக்டிரான், புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகியவைகள்  பரமாணுக்கள் [Sub atomic Particles] எனப்படுபவை. ஓர் அங்குள நூலில்  முத்துக்களைப் போல் வரிசை யாகக் கோர்த்தால், 10 பில்லியன் பில்லியன் [10  அடுத்து 17 பூஜியங்கள்] நியூகிளியான்களை அமைத்து விடலாம்!

அணு எண், அணுப் பளுஎண், அணுநிறை, ஏகமூலங்கள்

மூலகத்தின் அணு எண் [Atomic Number] என்பது, அணுக் கருவுக்குள் இருக்கும்  புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும். ஓர் மூலகத்தின் இரசாயனக்  குணங்கள் அதனுடைய அணு எண்ணைப் பொருத்தது. மூலகங்கள் அணு எண்  வரிசையில்தான் அணி அட்டவணையில் [Periodic Tables of Elemets] இடம்  பெறுகின்றன. அணுப் பளு எண் [Atomic Mass Number] எனப்படுவது, கருவில்  இருக்கும் நியூட்ரான் புரோட்டான் கூட்டு எண்ணிக்கையைக் காட்டும். அது  ‘நியூக்கிளியான்’ தொகை. அணு நிறை [Atomic Weight] என்பது மூலகக் கருவில்  புரோட்டான் நியூட்ரான் ஆகியவற்றின் கூட்டு நிறை. அணு நிறை என்புது ஓர் ஒப்பு  நிறை [Relative Mass]. கரியின் [Carbon12] அணுக்கருவில் 6 புரோட்டான், 6  நியூட்டான் உள்ளன. கரியின் அணு எண் 6, பளு எண் 12, அணு நிறை  12.00000000. கரியின் அணு நிறை 8 தசமத் துள்ளியமாக இருப்பதால், மற்ற  மூலகங்களின் அணு நிறை யாவும், கரி நிறைக்கு ஒப்பாகக் கணக்கிடப் படுகிறது.  உதாரணமாக, முதல் எளிய மூலகமான ஹைடிரஜன் ஒரே ஒரு புரோட்டானைக்  கொண்டுள்ளது. அதன் அணு எண் 1. பளு எண் 1. நிறை 1.0078.

சில மூலகங்களுக்கு ஒன்று அல்லது பல ஏகமூலங்கள் [Isotopes] இயற்கையிலோ  அன்றி செயற்கையிலோ ஆக்கப் பட்டுள்ளன. ஏகமூலங்கள் என்றால்,  அணுக்கருவில் ஒரே புரோட்டான் எண்ணிக்கை கொண்டு, வெவ்வேறு நியூட்ரான்  எண்ணிக்கை கொண்ட மூலகங்கள். உதாரணமாக ஹைடிரஜன் மூலகத்திற்கு  இரண்டு ஏகமூலங்கள் உள்ளன. டியுடிரியம் [Deuterium] புரோட்டான் 1, நியூட்ரான் 1.  டிரிடியம் [Tritium] புரோட்டான் 1, நியூட்ரான் 2.

கரி12, கரி13, கரி14 மூன்றும் கரியின் ஏகமூலங்கள். அது போல், யுரேனியம்238  இன் ஏகமூலம் யுரேனியம்235. யுரேனியம்238 இன் அணு எண்: 92 [92  புரோட்டான், 146 நியூட்ரான்], பளு எண்: 238. அணு நிறை: 238.03. யுரேனியம்235  இன் அணு எண்: 92 [92 புரோட்டான், 143 நியூட்ரான்], பளு எண்: 235.  இயற்கையில் கிடைக்கும் யுரேனியத்தில் U238 விகிதம்: 99.286% U235 விகிதம்:  0.714% யுரேனியம் U235 தானாகப் பிளந்து [Spontaneous Fission] உடையும் தன்மை  யுடையது. யுரேனியம் U235 போன்று, புளுடோனியம் Pu239, தோரியம் Th233  இரண்டும் சுயமாய்ப் பிளக்கும் தன்மை யுடையவை. ஆதலால் அணுசக்தி  நிலையங்களிலும், அணு ஆயுதங்களிலும் U235, அல்லது Pu239, அல்லது Th233  முழுமையாக [100%] அல்லது செழுமையாக [Small% Enriched] எரிக்கோலாய்ப் [Fuel  Rods] பயன் படுகின்றன.

நிலையற்ற கன மூலகங்களான யுரேனியம், தோரியம், புளுடோனியம், ரேடியம்,  பொலோனியம் சிதைந்து தேய்வதற்குக் காரணம் என்ன ? கன உலோகங்களின்  அணுக்கருவில் உள்ள நியூகிளியான் [புரோட்டான் நியூட்ரான்] எண்ணிகையைப்  பார்த்தால் இதற்குப் பதில் அறிந்து விடலாம். நிலையான உலோகங்களில் ஏறக்  குறைய நியூட்ரான், புரோட்டான் சம எண்ணிக்கையில் உள்ளன. அதாவது  நியூட்ரான் / புரோட்டான் பின்னம் [Neutron Proton Ratio] = 1 [அருகில்]. யுரேனியம்  [U235] இல் நியூட்ரான்145 / புரோட்டான்92 பின்னம் = 1.55 அதாவது  அணுக்கருவில் அதிகமான, அளவுக்கு மீறிய நியூட்ரான்கள் அடங்கி நிலை யற்ற  தன்மையை உண்டாக்குகின்றன.

மீறும் தொடரியக்கம், ஆறும் தொடரியக்கம், பூரணத் தொடரியக்கம்

அணு உலைகளில் U235 மீது, ஒரு நியூட்ரான் கணையை ஏவிடும் போது,  அணுக்கருவில் நியூட்ரான் எண்ணிக்கை இன்னும் அதிகமாகி, U236 இரு  துண்டங்களாகப் பிரிந்து, இணைவு சக்தி [Binding Energy] வெளியாகி, அடுத்து 2  அல்லது 3 நியூட்ரான்கள் இயக்கத்தில் உண்டாகும். ஓர் இயக்கத்தில் தோன்றிய 2  நியூட்ரான்கள் அடுத்துள்ள U235 அணுக்களைத் தாக்கிப் பிளவுத் துணுக்குகளும்  [Fission Products] 4 நியூட்ரான்கள் வெளியேறும். இவ்வாறு நியூட்ரான் எண்ணிக்கை  2, 4, 8, 16, 32, 64 என்ற தொடர்ப் பெருக்கத்தில் [Geometric Progression] மீறிப்  போய் அபார சக்தி பொங்கி அணுகுண்டாக வெடிக்கிறது. அளவு கடந்த நியூட்ரான்  பெருக்க இயக்கத்திற்கு ‘மீறும் தொடரியக்கம்’ [Super Critical Reaction] என்று  சொல்லப்படுகிறது. அணு உலையில் நியூட்ரான் விழுங்கிகளைத் [Neutron  Absorbers] தக்க சமயத்தில் நுழைவித்து, எண்ணிக்கையைக் குறைத்தால் இயக்கம்  சிறிது நேரத்தில் நின்று விடும். இக்கட்டுபாடு ‘ஆறும் தொடரியக்கம்’ [Sub Critical  Reaction] எனப்படும். நடு நிலமையில் நியூட்ரான் விழுங்கிகளை ஏற்றியும்,  இறக்கியும் ஆட்சி செய்து, சம நிலை நியூட்ரான்களை நிலவச் செய்வதைப்,  ‘பூரணத் தொடரியக்கம்’ [Critical Reaction] என்பார்கள். மீறும் தொடரியக்கம்  பொதுவாக அணு ஆயுதங்களில் பயன்படும். அணு உலை ஆட்சியில் [Reactor  Control] பூரணத் தொடரியக்கமும், ஆறும் தொடரியக்கம் உபயோக மாகிறது.  எதிர்பாராத அபாய நிலை [Prompt Critical] இயக்கங்களைத் தடுக்க தடைக் கோல்  [Shut Down Rods] அல்லது தடுப்பு ஏற்பாடுகள் அமைக்கப்பட்டு உள்ளன. பூரணத்  தொடரியத்தில் வெப்பசக்தி ஒரே நிலையில் சீராகக் கட்டுப் பாடாகிறது. தடுப்பு,  ஆறும் இயக்கங்களில் முறையே வெப்பசக்தி உடனே அல்லது மெதுவாகக்  குறைக்கப் படுகிறது.

அணுஉலையில் கோடான கோடி இயக்கங்கள் ஒரு நொடிக்குள் நிகழ்கின்றன.  ஓரணுப் பிளவில் மட்டும் 200 MeV வெப்பசக்தி வெளியாகிறது. U235 சுயமாகவே  பிளவுபடுவதால், அதைச் சுற்றி நியூட்ரான்கள் வெளிப்பட்டு மறைகின்றன.  நியூட்ரான் பெருக்க இலக்கம் [Muliplication Factor] K=1 என்றால் பிறக்கும்  நியூட்ரான்கள் யாவும் இயக்கத்தில் பயன்படுகின்றன என்று அர்த்தம். K=0.5  என்றால் நியூட்ரான் எண்ணிக்கை குன்றி உலை நிறுத்தப் படுகிறது. K=1.006  என்றால் நியூட்ரான் அணு உலையில் சக்தி அதிகமாவதைக் காட்டுகிறது. K>1.5  என்றால் அபாயம்! நியூட்ரான்கள் அளவுக்கு மிஞ்சுகின்றன! தடை ஏற்பாடுகள்  உடனே இயங்கி உலையைப் பாதுகாக்க வேண்டும். K>3 என்றால் அங்கே ஓர்  அணுகுண்டு வெடிக்கப் போகிறது!

அணுயுகம் பிறந்தது, அமெரிக்காவின் ஆய்வு அணு உலையிலே!

இரண்டாம் உலக மகா யுத்த சமயத்தில், ஐரோப்பிய விஞ்ஞானிகள் பலர்  அமெரிக்காவுக்கு விரைந்தார்கள். குறிப்பாக ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன், நீல்ஸ்  போஹ்ர் [Niels Bohr, Denmark], லியோ ஸிலார்டு, எட்வெர்டு டெல்லர், யுஜீன்  விஞ்னர் [Leo Szilard, Edward Teller, Eugene Wigner, Hungery], என்ரிகோ ஃபெர்மி  [Enrico Fermi, Italy], ஹான்ஸ் பெதே [Hans Bethe, Germany], ஆட்டோ ஃபிரிஷ் [Otto  Frisch, Vienna] ஆகியோரும், மற்றும் அமெரிக்காவில் பல ஆய்வுக் கூடங்களில்  பணியாற்றிய விஞ்ஞானிகள் ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர் [Robert Oppenheimer]  தலைமையில், லெஸ்லி குரூஸ் [Leslie Groves] ராணுவ அதிகாரியின் கீழ் நியூ  மெக்ஸிகோ, லாஸ் அலமாசில் மன்ஹாட்டன் திட்டத்தில் [Manhattan Project]  அணுகுண்டு தயாரிக்க ஆழ்ந்தார்கள்.

சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தின் உலோகவியல் ஆய்வகத்தில் [Metallurgical  Laboratory] 1942 நவம்பர் 7 ஆம் தேதி அணுவியல் விஞ்ஞானிகள் கூடி, முதல்  அணுஉலையைக் கட்டத் துவங்கினார்கள். CP1 [Chicago Pile-1] என்று பெயர்  பெறும், இந்த அணுஉலையை டிசைன் செய்த இத்தாலிய விஞ்ஞானி, என்ரிகோ  ஃபெர்மி நிறுவன மேற்பார்வையாளர். மற்றும் ஆர்தர் காம்ப்டன் [Arthur Compton],  லியோ ஸிலார்டு, யுஜீன் விஞ்னர், வால்டர் ஸின் [Walter Zinn] குறிப்பாக  அணுஉலை ஏற்பாட்டில் நேரடிப் பங்கேற்றவர்கள். இந்த அணு உலைக் கவசமற்ற  [Unshielded], வெப்பம் தணிக்கப் படாத [Uncooled] உலை. ஃபெர்மியின் திட்டப்படி  5.5 டன் யுரேனியம், 36 டன் யுரேனியம் ஆக்ஸைடு இரண்டும் திணித்த  கரித்திரட்டுக் [Graphite] கோளங்கள் சீரணியில் அமைக்கப் பட்ட ‘சதுரப் பெட்டகம்’  [Cubic Lattice] ஒன்று கட்ட வேண்டும். அணுப் பிளவில் முதலில் எழும்  நியூட்ரான்களின் வேகத்தைக் குன்றச் செய்து மிதமாக்கிட 344 டன் கரித்திரட்டுக்  கட்டிகள் பயன் பட்டன. இதை அமைக்க, சாதனங்கள் உள்பட மொத்தச் செலவு 1  மில்லியன் டாலர். ஒரு சில வாட்ஸ் [Watts] வெப்ப சக்தி உண்டாக்கும் எளிய  ஆய்வு உலை, அணுவியல் பெளதிகச் சோதனைகளுக்கும், அணுக்கருத்  தொடரியக்கம் ஏற்படுத்தவும் டிசைன் செய்யப் பட்டது. ஃபெர்மி 17 நாட்கள்  நியூட்ரான் ‘பெருக்க இலக்கம்’ [Muliplication Factor] K=1 ஆகக் கொண்டு, பூரண  இயக்கத்தில் ஆட்சி செய்து, தன் டிசைன் முடிவுகளைச் சரிபார்த்துக் கொண்டார்.

மித நியூட்ரான்தான் யுரேனியம்235 [U235] இல் கலந்து, அணுக்கருப் பிளவை  உண்டாக்க முடியும். வேக நியூட்ரான் U235 இல் அணுப் பிளவு ஏற்படுத்துவது  இல்லை. ஆனால் நியூட்ரான் யுரேனியம்238 [U238] அணுக்கருவுடன் சேரும் போது,  புளுடோனியம்239 [Pu239] ஆக மாறுகிறது. அடுத்து மித நியூட்ரான் Pu239 தாக்கி  அணுக்கருப் பிளவு உண்டாக்கிச் சக்தி எழுகிறது.

கரித்திரட்டு செங்கல் போல் வெட்டப் பட்டு மரச் சட்டங்களில் அமைக்கப் பட்டு,  எரிப் பண்டமான யுரேனியக் கோளங்கள், கரிக்கட்டி மூலையில் அடுத்தடுத்து  வைக்கப் பட்டன. அணுஉலைப் பாதுகாப்புக்கு நியூட்ரான் விழுங்கியான 7  ‘காட்மியம் கோல்கள்’ [Cadmium Rods] இடையே செங்குத்துத் துளைகளில்  நுழைக்கப் பட்டன. மீறும் தொடரியக்கம் எழாது தடுக்க, எப்போதும் நியூட்ரான்  தடைக் கோல்கள் அணு உலையில் தயாராக இருக்க வேண்டும். மூன்று  துளைகளில் நியூட்ரான் மிதக் கட்டுப் பாட்டுக்குப் ‘போரான் இரும்புக்’ கோல்கள்  [Boron Steel] தொங்க விடப்பட்டன. மட்டத் துளைகளில் போரான் டிரைபுளுரைடு  [Boron Trifluoride] உள்ள ‘நியூட்ரான் மானிகள்’ [Neutron Monitors] நியூட்ரான்  திணிவைக் [Neutron Flux] கண்காணிக்க அமைக்கப் பட்டன.

1942 டிசம்பர் 2 ஆம் தேதி 3:25 P.M. சரியாக, ஃபெர்மி பச்சைக் கொடி காட்ட,  உதவியாளர் ஜார்ஜ் வீல் [George Weil] இறுதி மித ஆட்சிக் கோலை மேலே  நீக்கிடும் போது, பெருக்கு இலக்கம் K=1.0006 ஆகக் கூடி நியூட்ரான் எண்ணிக்கை  விரிந்து முதன் முதல் அணுக்கருத் தொடரியக்கம் [Nuclear Chain Reaction]  சிகாகோ ஆய்வு அணுஉலையில் காட்டப் பட்டு ‘அணு யுகம்’ [Atomic Age]  பிறந்தது. மாபெரும் இந்த அரிய சரித்திர சாதனையை நேரில் கண்ட விஞ்ஞான  மேதைகள் பெர்மி, காம்ப்டன், ஸிலார்டு, விஞ்னர், வால்டர் ஸின் ஆகியோர் தவிர  மற்றும் 42 பேர்கள் பால்கனியில் நின்று, இந் நிகழ்ச்சியைக் கண்டு பெரு மகிழ்ச்சி  அடைந்தனர். உலகின் முதல் அணுஉலை 28 நிமிடங்களுக்கு இயங்கி அதன் பின்  ஆட்சிக் கோல்கள் மறுபடியும் நுழைக்கப் பட்டு உலை நிறுத்தப் பட்டது. இவ்வரிய  வெற்றியை, ஆர்தர் காம்ப்டன் உடனே குறி மொழியில் [Code Language]  ஹார்வர்டு பல்கலைக் கழகத்தின் வேந்தராய் இருந்த ஜேம்ஸ் பிரையன்ட்  கொனாட் [James Bryant Conant] அவருக்குப் தொலை பேசியில், ‘இத்தாலிய  மாலுமி புதிய உலகில் கால் வைத்தார் ‘ என்று செய்தி கொடுத்தார்.

அணு உலை, அணுசக்தியின் பிதா, என்ரிகோ ஃபெர்மி

என்ரிகோ ஃபெர்மி 1901 இல் செப்டம்பர் 29 ஆம் தேதி இத்தாலியில் ரோம் நகரில்  பிறந்தார். ஆக்கத் திறமையும், கணித வல்லமையும், ஆய்வுச் சாதுரியமும்,  சோதனை யுக்தியும் ஒருங்கே பெற்றவர். சிறு வயதிலேயே பெளதிகத்தில் மிகுந்த  ஆர்வம் காட்டினார். பைசா நகரப் பல்கலைக் கழகத்திலும், ஐரோப்பாவில் வேறு  இடங்களிலும் படித்துப் பெளதிகத்தில் பட்டம் பெற்று, ரோம் பல்கலைக் கழகத்தில்  பேராசிரியராகப் பணியாற்றியவர். 1934 முதல் கதிரியக்க ஆய்வில் பீட்டாக்கதிர்  தேய்வு நியதியைத் [Theory of Beta Decay] தோற்றுவித்தவர். இயல் யுரேனியத்தை  [Natural Uranium] நியூட்ரான் கணைகளால் தாக்கி, செயற்கைக் கதிரியக்கத்தை  உண்டு பண்ணி, புது யுரேனியச் சீரணி மூலகங்களை [Trans Uranium Elements]  உருவாக்கியவர். அந்த பெளதிகச் சாதனைக்கு 1938 இல் ஃபெர்மி நோபல் பரிசு  பெற்றார்.

அவரது மனைவி யூதரானதால், மதச் சீண்டலைத் தாங்க முடியாமல், யுத்த  சமயத்தில் அமெரிக்காவுக்கு விரைந்தார். ஆங்கு கொலம்பியா பல்கலைக்  கழகத்தில் பெளதிகப் பேராசியராகச் சேர்ந்தார். தான் முன்பே துவங்கிய யுரேனிய  நியூட்ரான் அணுக்கரு இயக்கங்கள் 1939 இல் பிரபலமாகி, ‘அணுக்கருப் பிளவு’  விளக்கமாகி ஐரோப்பாவில் வெளியான போது, ஃபெர்மி நியூ மெக்ஸிகோ லாஸ்  அலமாஸில் ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர் அடியில் அணுகுண்டு ஆக்கும் முயற்சியில்  இறங்கிய மற்ற விஞ்ஞானிகளுடன் சேர்ந்து பணியாற்றினார்.

சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தில் 1942 டிசம்பரில் சரித்திரப் புகழ் பெற்ற முதல்  அணுஉலையில், முதல் ‘அணுக்கருத் தொடரியக்கத்தை’ [Nuclear Chain Reaction]  நிகழ்த்திக் காட்டி, முதல் அணுகுண்டு அழிவுக்கும், முதல் அணு மின்சக்தி  ஆக்கத்திற்கும் காரண கர்த்தாவாக விஞ்ஞான வானில் ஒளி வீசினார்.  யுத்தத்திற்குப் பிறகு 1946 இல் சிகாகோ பல்கலைக் கழகப் பெளதிகப்  பேராசிரியராகப் பணியாற்றி, 1954 நவம்பர் 28 ஆம் தேதி தன் 53 ஆம் வயதில்  எதிர்பாராத விதமாகப் புற்று நோயில் காலமானார். அமெரிக்கா அவரது பெயரில்  50,000 டாலர் ‘என்ரிகோ ஃபெர்மி பரிசு’ [Enrico Fermi Award] ஒன்றை ஏற்படுத்தி  உள்ளது. அவரைக் கெளரவிக்க அமெரிக்கா முதலில் அவரது சாதனைக்கு அப்  பரிசை என்ரிகோ ஃபெர்மி அளித்தது!

************

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com) January 28, 2010

3 THOUGHTS ON “அணுக்கருத் தொடரியக்கம் தூண்டி அணுசக்தி வெளியேற்றிய என்ரிக்கோ ஃபெர்மி”

  1. You are an assert for the the society where ever you are. There may be numberless scientists through out the world, but no one wants to take it to a common man. Thank you for your mail. Let the almgihty bless you to continue the journey of writing.

பூதப்பெருநிறைக் கருந்துளை உந்து கணைகள் பிரபஞ்சத்தின் முப்பெருஞ்சக்தி அகிலத் தூதர் எழுச்சியைத் தூண்டுகின்றன

Featured

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
++++++++++++++++++
Image result for neutrino

அற்பச் சிறு நியூட்டிரினோ
அகிலாண்டம் வடித்த
சிற்பச் செங்கல் !
அண்டத்தைத் துளைத்திடும்
நுண்ணணு !
அகிலப் பெரு வெடிப்பில் உதிர்ந்த
கோடான கோடி
அக்கினிப் பூக்கள் !
சுயவொளிப் பரிதியின்
வயிற்றில் உண்டானவை !
வலை போட்டுப் பிடிக்க முடியாத
வானியல் குஞ்சுகள் !
ஒளிவேகத்தில் செல்லும் மின்மினிகள் !
கண்ணுக்கும் தெரியா !
கருவிக்கும் புரியா !
எதோடும் இணையா !
முன்னூறுக்கும் மேற்பட்ட
நுண்ணணுக்கள்
விண்வெளியில் விளையாடும் !
பிரபஞ்சத்தின்
சீரமைப்பு முரணுக்குக்
காரணம்
நியூடிரி னோவா ?
பிரபஞ்ச மூலச் சிசுவைப் படம்
பிடிக்கப் போகிறார் !
செந்நெறி முறையில் பெருஞ்சக்தி
அகிலக் கதிர்களாய்,
நியூடிரினோ துகள்களாய்,
காமா கதிர்களாய்,
பூமழை பொழிகிறது !

+++++++++

 

Image result for three cosmic messengers
 எங்கள் ஆய்வுக் கணினி மாடல், பிரபஞ்சத்தில் வியக்கத் தக்க முறையில், பேரளவு சக்தி பெற்ற,  மூன்றுவித அகிலவியல் துகள்கள் ஏந்திய தூதரைப்  [Three Types of Cosmic Messenger Particles]  பற்றி அறிந்து கொள்ள ஒரு பாதை காட்டுகிறது.  பேரசுரசக்தி வாய்ந்த நியூடிரினோக்கள், உயர்சக்தி அகிலக் கதிர்கள் [High Energy Cosmic Rays], பெருஞ்சக்தி காமா கதிர்கள் ஆகியவற்றின் திரட்சி அளவுகளை ஒப்பு நோக்கினால், அவற்றின் பேரளவு சக்தியுள்ள துகள்கள் இடையே ஓர் பௌதிக  உடன்பாடு இருப்பது எங்களுக்குத் தெரிகிறது.

வட துருவச் சூழ்வெளியில் தோன்றிய நியூட்டிரினோக்கள் பொதுவாக மிவான் நியூட்டிரினோக்கள் [Muon Neutrinos].  அவை பூமி விட்டத்தைக் [13,000 கி.மீ / 8000 மைல்] கடந்து தென் துருவத்தை நெருங்கும் போது, குவாண்டம் துடிப்புகளில் [Quantum Fluctuations] ஈடுபட்டு டௌ [Tau] நியூட்டிரினோக்களாக மாறிப் பனிப்பேழைக் [IceCube Neutrino Observatory] கருவியால் பதிவு செய்யப் படுகின்றன.  இவ்விதம் ஆழ்ந்து உளவு செய்ய பனிப்பேழைத் திட்டம் எங்களுக்கு]ப் பேருதவி செய்கிறது.

ஜேஸன் காஸ்கினென் [துணைப் பேராசிரியர், தென்துருவ பனிப் பேழைத் [IceCube Neutrino Observatory] திட்டம்]

Image result for three cosmic messengers
எங்கள் புதிய கணினி மாடல் அசுரசக்தி நியூரினோக்கள், உயர் சக்தி காமா கதிர்கள் ஆகியவை, துகள்கள் மோதுகையில் [Particle Collisions] அகிலக் கதிர்களின் சேய்த் துகள்களாக [Daughter Particles of Cosmic Rays]  இயற்கையாக உற்பத்தி ஆகின்றன.  இவ்விதமாக தாய்த் துகள்களின் [Parent Particles] உடன்பாட்டு சக்தி தொகுப்பின் விகிதப்படி [Comparable Energy Budget] வம்சா வழியில் பெறுகின்றன. இம்மூன்று ஒத்த சக்தி அகிலத் தூதர்கள் தற்காலியமாகத் தோன்றியவை அல்ல  என்பது  அறியப் படுகிறது.
கோதா முரசே [துணைப் பேராசிரியர், வானியல் பௌதிகம், வென்சில்வேனியா மாநிலம், யு.எஸ்.ஏ.]
Image result for three cosmic messengers
 
2018 ஜனவரியில் தீர்வான வானியல் துகள் பௌதிகத்தின் மாபெரும் மர்மங்கள்.
உயர்சக்தி  அகிலக் கதிர்கள், அசுரசக்தி நியூடிரினோக்கள்,  பெருஞ்சக்தி  காமா கதிர்கள் ஆகியவற்றின் மூலத்தோற்றம் என்ன என்பது முதலாவது மர்மம்.  2018 ஜனவரியில் தயாரித்த புதியதோர் கணினி மாடல் மூலம் தெளிவானது என்ன ?  இந்த மூன்று வித உயர்சக்தி  தூதர்கள்,  பெருநிறைக் கருந்துளை களின் ஆற்றல் மிக்க உந்துவிசைகளால், அகிலக் கதிர்கள் விரைவாக்கம் [Accelerated by Powerful Jets from Supermassive Black Holes] பெற்று, விண்வெளியில் வீசப்படுகின்றன.  அப்புதிய  கணினி மாடல் மூன்று விதக் காஸ்மிக் தூதர் துகள்கள் [Three Types of Cosmic Messenger Particles] தோற்றத்துக்கு விளக்கம் அளிக்கிறது.  இந்த விஞ்ஞான அறிக்கையை இயற்கை பௌதிக இதழ் [Journal Nature Phyysics]  வலை முகப்பில் முன்னதாக,  2018 ஜனவரி 23 இல் வெளியிட்டவர் இருவர் : கோதா முரசே & கி ஃபாங் [Kohta Murase & Ke Fang].  முதல் வானியல் துகள் விஞ்ஞானி, பென்சில்வேனியா மாநிலப் பல்கலைக் கழகம்.  இரண்டாம் பௌதிகத் துகள் விஞ்ஞானி மேரிலாண்டு பல்கலை கழகத்தைச் சேர்ந்தவர்.
Icecube Project
 முப்பெருஞ்சக்தி தூதர்கள்  பேரளவுக் களஞ்சியமான அகிலக் கதிர்களின் சேமிப்பிலிருந்து வெளியேறுகின்றன.  இந்த அகிலக் கதிர்களுக்கு விரைவாக்கம் தந்து தூண்டுபவை : பெருநிறைக் கருந்துளைகளின் உந்துகணைகளே [Cosmic Rays accelerated by Powerful Jets from Supermassive Black Holes].  உயர்சக்தி அகிலக் கதிர்கள் கருந்துளைகளின் தீவிர ஒளிமந்தைக் குழுமத்திலிருந்து [Active Galactic Nucleus]  தப்பி ஓடுகின்றன. ஆனால் அவை கருந்துளை களின் காந்தச் சூழ்வெளிக் கோட்டைக்குள் அடைக்கப் பட்டுள்ளன.   அசுரசக்தி நியூடிரினோக்கள், உயர்சக்தி காமா கதிர்கள் அந்த காந்தவெளியில்தான் உற்பத்தியாகின்றன.  அகிலக் கதிர்களும், நியூடிரினோக்களும் முடிவாகப் பூமியின் மீது  பொழிகின்றன.  இப்போது தென் துருவ  அண்டார்டிகாவில் அமைக்கப் பட்டுள்ள பனிப்பேழை [IceCube Neutrino Observatory] ஆய்வுத் தொட்டியில் அசுரசக்தி நியூடிரினோக்கள் [Greater than  One million mega – electron-volts] கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளன.  உயர்சக்தி காமா கதிர்கள் [Energy Greater than a billion times than a Photon (ஒளித்துகள்)] ஃபெர்மி காமா கதிர் விண்ணோக்கி உளவகம்  [Fermi Gamma-Ray Space Telescope Observatory] பதிவு செய்துள்ளது.

Neutrinos from Sun

 

https://www.youtube.com/channel/UCqhypTo6SWmi5bbVBmUf9NA

https://www.youtube.com/watch?v=aMnGWqoDaAA

https://www.youtube.com/watch?v=iv-Rz3-s4BM

http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/antarctica/10466476/Neutrinos-from-outer-space-found-in-Antarctic.html

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=yjodNwu2r8s

http://www.nsf.gov/news/special_reports/science_nation/icecube.jsp

++++++++++++++

பனிப்பேழைத் திட்டத்தில் தூர விண்வெளி அரங்குகளிலிருந்து வரக் கூடிய 35 நியூட்டிரினோக்களைப் பதிவு செய்தோம்.  அவை மிக்க உயர் சக்தி உடையவை.  ஏனெனில் அவை வெகுதூரப் பயணத்தில் இயங்கி எவற்றுடனும் ஈடுபடாமல், பிரபஞ்சத் தகவல் கொண்டு வருபவை. மேலும் பூமியில் தோன்றும் நியூட்டிரினோக்களின் பண்பாடுகளையும் நாங்கள் ஆராய்ந்து வருகிறோம்.

ஜேஸன் காஸ்கினென் [துணைப் பேராசிரியர், தென்துருவ பனிப் பேழைத் திட்டம், நீல்ஸ் போர்க் ஆய்வுக்கூடம், கோபன்ஹேகன் பல்கலைக் கழகம்]

 

தென் துருவத்தில் நியூட்டிரினோ பற்றிய பனிப்பேழை ஆராய்ச்சிகள்

2010 டிசம்பரில் தயாரிக்கப்பட்ட தென்துருவப் பனிப்பேழை [Icecube] நியூட்டிரினோ ஆராய்ச்சித் திட்டம் 12 உலக நாடுகளின் 44 ஆய்வுக் கூடங்கள் பங்கெடுத்துப் பிரபஞ்ச மர்மமான நியூட்டிரினோக்களைப் பற்றி ஆழ்ந்து உளவு செய்ய உருவாக்கப் பட்டது.

Fig 3 Catching High Energy Cosmic Rays

பனிப்பேழை மாபெரும் ஒரு துகள் கண்டுபிடிப்புச் சாதனம்.  அதில் 86 வடங்கள், ஒவ்வொன்றிலும் 60 டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவு அமைப்பைக் [86 cables each with 60 Digital Optical Modules ] கொண்டுள்ளன. பனிப்பேழை அமைப்பு பூமிக்குக் கீழே 1.5 கி.மீ. ஆரம்பித்து 2.5 கி.மீ. வரை முடிவது. ஒவ்வொரு வடமும் வெந்நீரில் தோண்டிய துளையில் 2.5 கி.மீ. தூரம் நுழைக்கப் பட்டுள்ளது.  நியூட்டிரினோ பனித்திரட்சியில் மிக அபூர்வமாக பிண்டத்துடன் பின்னி இயங்குகிறது.  அப்படி மோதி இயங்கும் போது கதிர் வீசும் மின்னேற்றத் துகள்  [Charged Particle] ஒன்று தோன்றுகிறது. அதைத் தான் டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவுக் கருவி கண்டுபிடிக்கிறது.

கடந்த 3 ஆண்டுகளாக [2011 – 2013] 5200 ஈடுபாடுகள் பதிவாகியுள்ளன. மூன்று வித நியூட்டிரினோக்கள்  இருப்பதாக நம்பப் படுகின்றன. அவை : எலெக்டிரான், மூவான், டௌ [Electron, Muon, Tau Neutrinos].  அவற்றைப் பற்றி பனிப்பேழைத் திட்ட துணைப் பேராசிரியர் ஜேஸன் கோசினென் கூறுகிறார்: “நாங்கள் கண்டுபிடித்து முடிவு செய்தது,  நியூட்டிரினோக்கள் [மூவான்கள்] உயர் சக்தி நிலையில் குவாண்டம் துடிப்பியக்கத்தில் [Quantum Fluctuations] ஈடுபட்டு டௌ நியூட்டிரின்களாக மாறுகின்றன. பிரபஞ்சத் தூதாகக் [Messengers from the Universe] கருதப்படும் நியூட்டிரினோ பற்றி விஞ்ஞானிகள் இன்னும் பூரணமாக அறியவில்லை.  இந்த பனிப் பேழை ஆராய்ச்சிகள் அவற்றைப் பற்றி ஓரளவு தெரிந்து கொள்ள மட்டும் உதவுகின்றன.”

Icecube Neutrino Project

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=sZPLcv-ASwc

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=6P9fEhuyx50

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=gssq7Kngyow

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=gX7jxnDMSHw

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=o-y4m6c2h8o

“அதனுடைய திணிவு நிறை எலெக்டிரானை விட மிகச் சிறியது ! ஃபெர்மி அந்த நுண்ணணு வுக்கு “நியூட்டிரினோ” என்று பெயரிட்டார் ! அவற்றின் சுழற்சி 1/2 (Spin 1/2) என்று இருக்கலாம் என்பது எனது யூகம். அவை மற்ற பிண்டத் துகளுடனும், ஒளித்திரளுடனும் இணைப்பாடு இல்லை. (No Interactions with Matter or Photons)”

நோபெல் பரிசு விஞ்ஞானி : உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) (1930)

“இரவு வானத்தில் ஒளிவீசித் தெரியும் விண்மீன்களின் கொள்ளளவுப் பிண்டங்களை விட நியூடிரினோக்களின் திணிவு நிறைப் பேரளவு மிஞ்சி இருப்பதாக நாம் அறிவோம். விண்மீன்களை விட மிக்கப் பரிமாணம் கொண்டவையாக நியூட்டிரினோக்கள் இருக்கலாம். அதனால் (கருமைப் பிண்டத்தைப் பற்றிக் கணிக்கும் போது) அகிலவியல்வாதிகள் (Cosmologists). நியூட்டிரினோக்களைக் கணக்கில் சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.”

ஜான் லேனர்டு விஞ்ஞானி ஹவாயி பல்ககைக் கழகம்

Ice-cube observatory -2

புதிரான கருமைச் சக்தியின் மர்மான நுண்ணணுக்கள் !

பிரமாண்டமான பிரபஞ்சத்தில் முக்கால் திணிவுப் பகுதியான கருமைச் சக்தி (Dark Energy) மனிதக் கண்ணுக்குப் புலப்படாமலும் என்னவென்று விளக்க முடியாமலும் “அகிலப் புதிராக” (Heavenly Mystery) இன்னும் இருந்து வருகிறது ! அதைப் போன்று அடுத்து மர்மமானது பிரபஞ்சத்தின் கால் பகுதியாக இருக்கும் “கருமைப் பிண்டம்” (Dark Matter) ! புதிருக்குள் புதிரான நியூட்டிரினோ துகள்கள் பிரபஞ்சப் பிண்டத்தின் மூலத்துக்கு அடிப்படை என்று நிரூபிக்க உதவலாம் ! அகிலவெளிப் புதிர்களை ஆழ்ந்து ஆராய விஞ்ஞானிகள் நுண்ணணு விரைவாக்கி கள் (Particle Accelerators), தொலைநோக்கிகள், துணைக்கோள்கள் ஆகியவற்றைத் தற்போது பயன்படுத்தி வருகிறார்.

சில உயர்ச் சீரமைப்பு நுண்ணணுக்கள் (Super Symmetric Particles) மிகப் பலவீனமாக உடனியங்கும் துகள்களின் பிரதானக் குடிகள் (Prime Candidates for the very weakly interacting Particles) என்று ஜப்பானிய விஞ்ஞானி முராயமா கருதுகிறார். விரைவாக்கி கள் நுண்ணணுக்கள் எவ்விதம் தம்முள் உடனியங்குகின்றன என்று உளவவும், அவற்றின் திணிவு நிறையை (Mass) அளக்கவும் உதவுகின்றன. அம்முறையில் “நியூடிரினோ பௌதிகம்” (Neutrino Particle Physics) ஓர் மகத்தான இடத்தைப் பிடித்துக் கொண்டுள்ளது ! 1995 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் லாஸ் அலமாஸ் தேசீய ஆய்வகத்தில் நியூட்டிரினோ வின் திணிவு நிறையை 5 eV (5 Electron Volt) (Mass of Neutrino is 1/100,000 of the Mass of Electron) என்று கண்டுபிடித்தது விண்வெளித் தேடலில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது !

பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பிலிருந்து கோடானகோடி நியூட்டிரினோ நுண்ணணுக்கள் சிதறி விண்வெளி எங்கும் பில்லியன் ஆண்டுகளாய்ப் பொழிந்து வந்துள்ளன. சூரியனைப் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள் நியூட்டிரினோக்களை உற்பத்தி செய்கின்றன. வெடித்துச் சிதையும் சூப்பர்நோவாக்கள் நியூட்டிரினோக்களை வெளியாக்கி வருகின்றன ! எலெக்டிரானுக்கும் சிறிதான நியூட்டிரினோவுக்கு முதலில் நிறையில்லை என்றுதான் விஞ்ஞானிகள் கருதி வந்தனர். மேலும் நியூட்டிரினோ எலெக்டிரான் நியூடிரினோ, மியூவான் நியூட்டிரினோ, டௌ நியூட்டிரினோ (Electron Neutrino, Muon Neutrino & Tau Neutrino) என்று மூன்று வகையில் மிகச் சிறிதாக இருப்பதாலும், அவற்றைப் பிடித்துப் பரிமாணம், பண்பாடுகளைக் காண முடியாது. நியூட்டிரினோவின் நிறையை விரைவாக்கிகளில் கணிக்க முடியாது. கனடாவில் பூமிக்கடியில் பல மைல் ஆழத்தில் இருக்கும் ஸட்பரி சுரங்கத்தில் அமைக்கப் பட்டுள்ள “ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககத்தில்” (Sudbury Neutrino Observatory SNO) பரிதியின் நியூட்டிரினோக் களைக் கனநீரில் பிடித்துப் பண்பாடுகளைக் காண முடிகிறது. அதுபோல் ஜப்பானில் நியூட்டிரினோவை நோக்க “உயர் காமியோகந்தே” (Super_Kamiokande) என்னும் பிரமாண்டமான விஞ்ஞானச் சாதனம் ஒன்று உள்ளது !

நியூட்டிரினோவைக் கண்டுபிடித்த உலக விஞ்ஞானிகள் !

13.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய பிரபஞ்சத்தில் நியூட்டிரினோப் பொழிவுகள் தொடர்ந்து நிகழ்ந்து வருகின்றன. பிரபஞ்சம் கனலில் கொதித்து விரிந்து, விரிந்து மெதுவாகக் குளிர்ந்து அகிலப் பின்புலக் கதிர்வீச்சு (Cosmic Background Radiation) உஷ்ணம் தற்போது 1.9 டிகிரி கெல்வின் (-217 டிகிரி செல்ஸியஸ்) ஆக உள்ளது. ஆனால் நியூடிரினோவின் இருப்பு முதன் முதலில் 1930 ஆம் ஆண்டில் ஆஸ்டிரிய விஞ்ஞானி உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) [1900-1958] என்பரால் அறிமுகமானது. அணுக்கருப் பீட்டாத் தேய்வில் சக்தியின் அழிவின்மைக் கோட்பாட்டை விளக்க வரும் போது புதுத் துகள் ஒன்றின் நிழல்தடம் அவருக்குத் தெரிந்தது. அதன் நிறை எலெக்டிரான் நிறையை விடக் குறைவானது ! அதற்கு எந்த மின்னேற்றமும் இல்லை (No Electrical Charge) ! ஏறக்குறைய புலப்படாத நுண்துகள் (Almost Invisible Particle) ! மற்ற துகள்களுடன் உடன்சேர்ப்பில்லை (No Interaction with Other Particles).

இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ஃபெர்மி (Enrico Fermi) (1901-1954) அந்தத் துகளுக்கு “நியூட்டிரினோ” (Little Neutral One) என்று பெயரிட்டார். ஆனால் 1956 இல் ஃபிரெடிரிக் ரையின்ஸ் & கிளைடு கோவன் (Fred Reines & Clyde Cowan) இருவரும் முதன்முதலில் அணு உலையில் நியூட்டிரினோ உடனியக்கங்களை நிகழ்த்திக் காட்டினர். நியூடிரினோவின் நிறை எலெக்டிரான் நிறையை விடச் சிறியது என்று 1933 இல் எடுத்துக் காட்டியவர் எஃப். பெர்ரின் (F. Perrin). 1934 இல் ஹான்ஸ் பெத்தே & ரூடால்ஃப் பையர்ஸ் (Hans Bethe & Rudolf Peiers) இருவரும் நியூட்டிரினோவின் “குறுக்குப் பரப்பு” (Cross Section means Probability of Interaction) எலெக்டிரானின் குறுக்குப் பரப்பை விட மில்லியன் மடங்கு சிறியது என்று நிரூபித்தனர்.

Fig 1B Neutrino Production

அகிலக் கதிர்கள், சூரியன் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள், அணு உலைகள், பூமிக்குள் நிகழும் கதிரியக்கத் தேய்வுகள் (Cosmic Rays, Sun Like Stars & Nuclear Reactors, Radioactive Decay within the Earth) ஆகிய நான்கு முறைகளையும் சேர்த்துப் பல்வேறு முறைகளில் மூன்றுவித நியூட்டிரினோக்களும் உண்டாக்கப் படுகின்றன ! வலுவில்லாத நுண்ணணு நியூட்டிரினோ விழுங்கப் படாமல் 600 டிரில்லியன் மைல் (மில்லியன் மில்லியன் மைல்) தடிப்புள்ள ஈயத்தைக் கூட ஊடுருவும் வல்லமை பெற்றது ! பரிதியிலிருந்து வினாடிக்குச் சுமார் 10 மில்லியன் நியூட்டிரினோக்கள் வெளியாகி ஒளிவேகத்தில் நம்மை ஊடுருவிச் செல்கின்றன ! எந்தப் பிண்டத் துகளுடன் இணையாத நியூட்டிரினோ அண்டக் கோள்களைத் துளைத்துச் செல்பவை ! சூரியன், சந்திரன், பூமி அனைத்தையும் ஊடுருவிச் செல்பவை ! சூரியன் மட்டும் ஒவ்வொரு வினாடியும் 200 டிரில்லியன், டிரில்லியன், டிரில்லியன் நியூட்டிரினோக் களை உற்பத்தி செய்கிறது ! வெடித்துச் சிதையும் ஒரு சூப்பர்நோவா சூரியனை விட 1000 மடங்கு மிகையான நியூட்டிரினோக்களை வெளியாக்கும் ! சுமார் 65 பில்லியன் நியூட்டிரினோக்கள் பரிதியிலிருந்து ஒவ்வொரு வினாடியும் 1 சதுர மீடர் பூமியின் சதுரத்தில் பாய்ந்து விழுகின்றன !

கனடாவின் ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககம் (SNOLAB)

அமெரிக்காவின் புருக்ஹேவன் தேசீய ஆய்வகத்தின் கூட்டுறவுடன் அண்டாரியோ, கனடாவில் ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககம் (SNO) 1996 ஆம் ஆண்டில் நிறுவப்பட்டு 1999 அக்டோபர் முதல் இயங்கத் துவங்கியது. அந்த ஆய்வகம் 6800 அடி ஆழத்தில் குடையப்பட்ட ஒரு சுரங்கத்தில் (Sudbury, Ontario Creighton Mine) அமைக்கப் பட்டுள்ளது. உளவும் பிளாஸ்டிக் கலத்தில் சுமார் 1000 டன் பூரணத் தூயக் கனநீர் (1000 Ton Ultra Pure Heavywater in Acrylic Plastic Container) கொண்டது. அந்த பூதக் கலமானது 7000 டன் தூய சாதா நீர் சுற்றியுள்ள கவசப் பானையில் வைக்கப் பட்டுள்ளது. அதில் பயன்படும் 300 மில்லியன் டாலர் மதிப்புள்ள 1000 டன் கனநீரைக் கனடா வாடகைக்குக் கொடுத்துள்ளது. அந்த சாதா நீர்ப் பானையில் 9500 அடுக்குப் படம் நோக்குக் கருவிகள் மூலம் (Photomultiplier Tubes PMT) நியூட்டிரினோக்கள் கனநீரில் உண்டாக்கும் நீல நிறச் “செராங்கோவ் கதிர்வீச்சைப்” (Blue Glow – Cerenkov Radiation) படம் எடுக்கலாம்.

அறியப்படாத சில வித நியூட்டிரினோக்கள் கருமைப் பிண்டத்துக்கு மூலமாகுமா ?

பரிதியைப் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள் அணுப்பிணைவு சக்தியில் கனல் வீசினாலும் நியூட்டிரினோ நுண்ணணு எவ்விதம் வெளியாகிறது என்பது அறியப்படாமல் பிரபஞ்சப் புதிராகவே இருந்து வருகிறது ! வானியல் விஞ்ஞானிகள் கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளிமயத்தைத் தவிர பிரபஞ்சத்தில் இன்னும் ஏராளமான பிண்டம் (Matter) இருப்பதாகக் கணிக்கிறார்கள். ஏனெனில் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை ஏதோ கண்ணுக்குத் தெரியாத பிண்டங்களின் கவர்ச்சி நகர்த்திச் செல்கிறது. அந்தப் பிண்டம் ஒளியைத் தடுத்து மறைப்ப தில்லை ! மேலும் அந்தப் பிண்டம் ஒளியை உமிழ்வதுமில்லை ! ஆகவேதான் கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்தப் பிண்டம் “கருமைப் பிண்டம்” (Dark Energy) என்று அழைக்கப் படுகிறது !

இப்போது விஞ்ஞானிகள் மனதில் எழும் வினாக்கள் இவைதான் ! இதுவரை அறியப்படாத சில வித நியூட்டிரினோக்கள் கண்ணுக்குப் புலப்படாமல் கணிக்கப் பட்ட கருமைப் பிண்டத்துக்கு அடிப்படை ஆகுமா ? இன்னும் புலப்படாமல் இருக்கும் புதிய நியூட்டிரினோக்கள் பிரபஞ்ச வெளியில் விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிக்கக் காத்துக் கொண்டுள்ளனவா ? அந்தக் கேள்விகளுக்கு “ஆம்” என்று பதில் அளிப்பவர் : ஹவாயி பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜான் லேனர்டு (John Learned) என்னும் வானியல் விஞ்ஞானி ! “இரவு வானத்தில் ஒளிவீசித் தெரியும் விண்மீன் களின் கொள்ளளவுப் பிண்டங்களை விட நியூட்டிரினோக்களின் திணிவு நிறைப் பேரளவு மிஞ்சி இருப்பதாக நாம் அறிவோம். விண்மீன்களை விட மிக்கப் பரிமாணம் கொண்டவையாக நியூட்டிரினோக்கள் இருக்கலாம். அதனால் (கருமைப் பிண்டத்தைப் பற்றிக் கணிக்கும் போது) அகிலவியல் வாதிகள் (Cosmologists).” நியூடிரினோக்களைக் கணக்கில் சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.” என்று கூறுகிறார் ஜான் லேனர்டு.

பிரபஞ்சத்தில் பேரளவு பிண்டம் எவ்விதம் ஆதியில் உண்டானது ? நியூட்டிரினோக்களைத் தவிர்த்துக் கருமைப் பிண்டத்தில் இன்னும் புலப்படாமல் இருக்கும் நுண்ணணுக்கள் பங்கேற்றிருக்கலாம் ! பிண்டம் எப்படித் தோன்றியது என்று அவை விஞ்ஞானிகளுக்குப் புதிய பாடத்தைப் போதிக்கலாம் ! பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பு நேர்ந்த போது பிண்டமும், எதிர்ப் பிண்டமும் (Matter & Antimatter like Electron & Positron) சமப் பரிமாணத்தில் படைக்கப் பட்டிருக்க வேண்டும் ! ஆனால் பிண்டமும் எதிர்ப் பிண்டமும் சேரும் போது அவை இணைந்து அழிகின்றன ! அப்படிச் சம அளவில் படைக்கப் பட்டிருந்தால் அவை அழிந்து வெறும் கதிர்வீச்சு மட்டும் (Radiation Energy) பிரபஞ்சத்தில் நிரம்பி யிருக்கும் ! ஏராளமாக ஏன் பிரபஞ்சத்தில் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட பிண்டம் கொட்டிக் கிடக்கிறது ?  ஒரு வேளை நியூட்டிரினோக் கள் பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப காலச் “சீரமைப்பு முரணுக்குப்” (Early Asymmetry of the Universe) பங்கேற்றி யிருக்கலாம் ! அது மெய்யானால் நமது உயிர்வாழ்வுக்கும் நியூட்டிரினோக்களே மூல காரணமாக இருக்கும் !

[தொடரும்]

 ++++++++++++++++++++++

building-blocks-of-the-universe1.jpg 

 

six-types-of-quarks.jpg

புரிந்தும் புரியாத அகிலவெளிப் புதிர்கள் !

அது விட்டுப் போவ தில்லை இன்னும் !
அதை உணர்வேன், ஆனால் புரிவ தில்லை !
கையில் கொள்ள முடிய வில்லை !
மறந்து போகவும் இயல வில்லை !
அது முழுவதும் அகப் பட்டால்
அளக்க முடிய வில்லை என்னால் !

ரிச்சர்டு வாக்னர், ஜெர்மன் இசைக்கலைஞர் [Richard Wagner (1813-1883)]

மாபெரும் சக்தி வாய்ந்த மிக நுண்ணிய துகள்கள்தான் பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பான்மைச் சக்தி இயக்கங்கள் பற்றிய வினாக்களுக்கு விடை அளிக்கின்றன.

ஸ்காட் வேக்லி, (Scott Wakely) துணைப் பேராசியர், சிகாகோ பல்கலைக் கழகம். (2006)

இருபதாம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்திலே புரோட்டான்களும், நியூட்ரான்களும்தான் முதன்முதல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மூலாதாரப் பரமாணுக்கள் (Subatomic Particles).  அவை கண்டுபிடிக்கப்பட்ட சமயத்தில் அவைதான் அணுவின் பிளக்க முடியாத மூலப் பரமாணுக்களாய்க் கருதப்பட்டன.  1960 ஆண்டுகளில் அவற்றுக்கும் நுட்பமான துகள்களால் பரமாணுக்கள் உருவாகியுள்ளன என்று அறியப் பட்டது.  புதுமுறைச் சோதனைகள் மூலம் புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகிய பரமாணுக்களின் உறுதியற்ற உள்ளமைப்பை இப்போது அழுத்தமாய்ச் சொல்ல முடிகிறது.

கிளாஸ் ரித் & ஆன்டிரியா சேஃபர் (Klaus Rith & Andreas Schafer)

நுண்துகள் பௌதிகத்தின் நிலை பெற்ற மாதிரி விதி (The Standard Model of Particle Physics) விஞ்ஞான வரலாற்றில் வெற்றியின் உச்சத்திலும், அதைத் தாண்டிய முன்னேற்ற துவக்கத்திலும் கால அச்சின் மீது ஊஞ்சலாடிக் கொண்டிருக்கிறது !

கார்டன் கேன், (Goron Kane) பௌதிகப் பேராசிரியர், மிச்சிகன் பல்கலைக் கழகம்.

 

 

 

 

தற்போதிருக்கும் விஞ்ஞானக் கருவிகளால் அளக்க முடியாதபடிக் குவார்க்குகள் மிக மிக நுண்ணியவை.  அவற்றின் பளுவை நிறுக்க முடியாது.  குவார்க்குகளைப் பிரிக்க முடியாது.  ஒரு புரோட்டானைப் பிளக்க முயலும் போது, குவார்க்குகள் பத்து டன் விசை வலுவுடன் ஒட்டிக் கொள்கின்றன.  அவை மிக நுட்பமாக இருப்பதால் புரோட்டானுள் பில்லியனில் ஓரளவான இடத்தைப் பிடித்துக் கொள்கிறது.  புரோட்டான் பளுவிலும் மிகச் சிறிய விகிதமாகக் குவார்க் உள்ளது.  புரோட்டானில் குவார்க்குகள் அடைத்துக் கொண்ட சிற்றிடம் போகக் காலியாகக் கிடக்கும் இடத்தில் இருப்பதென்ன என்னும் வினா எழுகிறது.  அந்தக் காலி மனையில்தான் குளுவான் எனப்படும் பிசின் குவார்க்குகளைப் பிணைக்கும் ஒட்டு விசையாக நிரப்பிக் கொண்டுள்ளது !  அத்தகைய குவார்க், குளுவான் பிசினே பிரபஞ்சத்தின் 98% பளுவாகவும் பரவியுள்ளது !  இயற்கையானது கோடான கோடி முறைகளில் பளுவில்லா குவார்க்குகளையும், வலுவான குளுவான்களால் பிணைத்து பிரபஞ்சத்தைப் படைத்துள்ளது !

fundamental-particles-chart.jpg

  1.  http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html  [1998]
  2.  http://en.wikipedia.org/wiki/IceCube_Neutrino_Observatory  [February 21, 2015]
  3.  https://icecube.wisc.edu/masterclass  [March 18, 2015]
  4.  http://phys.org/news/2013-05-icecube-neutrino-observatory-evidence-extraterrestrial.html  [My 16, 2015]
  5.  http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino [May 19, 2015]
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_detector  [May 20, 2015]
  7.  https://icecube.wisc.edu/outreach/neutrinos

(தொடரும்)

*****************************

Image Credits : Scientific American (May 2003)

தகவல்:

1.  Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2.  National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3.  National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4.  Internet Article “Stellar Evolution”

5. Majestic Universe By: Serge Brunier (1999)

6. Neutron Stars & Pulsars -From the Internet Sources (December 2006)

7. Parallel Universe – BBC Information (February 14, 2002)

8. Scientific American “Parallel Universes” By Max Tegmark, Professor of Physics & Astronomy, University of Pennsylvania (May 2003)

9. Parallel Worlds (The Science of Alternate Universes & Our Future in the Cosmos) By : Michio Kaku  (2005)

10. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Astronomy Magazine (August 21, 2007)

11  Astronomy Magazine – What Particle Physics Says about the Universe By: Scott Wakely (September 2006)

12  Scientic American – ” The Mystery o Nucleon (Protons & Neutrons) Spin ”  By : Klaus Rith & Andreas Schafer (July 1999)

13  Scientific American ” The Dawn of Physics Beyond the Standard Model ” By : Gordon Kane Professor of Physics, University of Michigan  (February 20, 2006)

14. https://www.technology.org/2018/01/23/three-types-of-extreme-energy-space-particles-may-have-unified-origin/  [January 23, 2018]

15.  https://www.space.com/39475-monster-black-hole-jets-high-cosmic-particles.html [January 24, 2018]

16. http://www.ibtimes.co.uk/scientists-have-discovered-origins-most-mysterious-particles-universe-1656859  [January 26, 2018]

*******************************
S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com)  February 4, 2018 [R-1]

கதிரியக்கம் இல்லாத எதிர்கால அணுப் பிணைவு மின்சக்தி உற்பத்திக்குப் போரான் – ஹைடிரஜன் புதிய எரிக்கரு பயன்படும்

Featured

fusion-reaction

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

+++++++++++++++++

பிண்டமும் சக்தியும் ஒன்றெனக்
கண்டார் ஐன்ஸ்டைன்
சமன்பாட்டு மூலம் !
அணுப்பிளவு யுகம் மாறி
அணுப்பிணைவு யுகம் உதயமாகும் !
கதிரியக்க மின்றி
மின்சார விளக்கேற்றும்  !
இயல்பாய்த்
தேய்ந்து மெலியும் ரேடியம்
ஈயமாய் மாறும் !
யுரேனியம் சுயப் பிளவில்
ஈராகப் பிரிந்து
பிளவு சக்தி உண்டாகும் !
பேரளவு உஷ்ணத்தில்
சூரியனில் நேரும் பிணைவு போல்
போரான் – நீரக வாயு  
எரிக்கரு  அழுத்தப் பட்டு
பேரளவு வெப்ப சக்தி  
புதியதாய் உண்டாக் கப்படும். 
கதிரியக்க மின்றி
மின்காந்த அரணுக்குள் !

++++++++++++++++

சூட்டுப் பிணைப்பு மூலம் போரான் – நீரக வாயு அணுக்கருப் பிணைப்பு இயக்கத்தில்  பேரளவு வெப்பசக்தி உற்பத்தி.

2017 டிசம்பர் 28 ஆம் தேதி ஜெர்மன் நாட்டு  மாக்ஸ் பிளாங்க் ஒளிப்பிழம்பு பௌதிக ஆய்வுக்கூடத்தின்   [Max Planck Institute for Plasma Physics]  ஆய்வுக்குழுவினர் முதன்முதலாய்ப் புதிய முறையில் அணுப்பிணைவு இயக்க மூலம் பேரளவு வெப்பசக்தி உண்டாக்கும் திட்டத்தை வெளியிட்டுள்ளார்.  கடந்த 60 ஆண்டு களாய் இதுவரை அணுப் பிணைவு [Nuclear Fusion] இயக்கத்துக்கு ஹைடிரஜன் வாயுவின் ஏகமூலங்கள் [Isotopes] எனப்படும் டிரிடியம் & டியுட்டீரியம் [Tritium & Deuterium Isotopes] கதிரியக்க மூலகங்கள் பயன்படுத்தப் பட்டு வருகின்றன.  இப்போது ஜெர்மன் அணுக்கரு பௌதிக  ஆராய்ச்சியாளர் போரான் & நீரக வாயுவை [Boron & Hydrogen] எரிக்கருவாக எளிய ஓர் கோள வடிவுச் சாதனத்தில் பயன்படுத்தி வெப்பசக்தி உண்டாக்க முடியும் என்று அறிவித்துள்ளார்கள்.  இப்போது கூட்டு முயற்சியில் பிரான்சிலும், மற்ற உலக நாடுகள் தனியாகவும் செய்துவரும் சோதனைகள் வெற்றி அடையும் முன்பே, போரான் – நீரக வாயு பிணைப்பியக்கம் மின்சக்தி உற்பத்தி செய்யும் என்று உறுதி யாக நம்பப்படுகிறது.  இந்தப் புதிய அணுப்பிணைவுத் திட்டத்தை 2017 டிசம்பர் 12 ஆம் தேதி ஹையன்ரிக் ஹோரா [Heinrich Hora] என்பவர் லேசர் & துகள் கற்றை வெளியீட்டில்  [Journal of Laser & Particle Beams]  அறிவித்துள்ளார்.

ஹையன்ரிக் ஹோரா சொல்கிறார் :  நீரக வாயு & போரான் -11 மூலகம் [Hydrogen -0] [One Proton and Boron -11 (Boron with 6 Neutrons)] இரண்டையும் திணிவு மிகுத்த நிலையில் [100,000 times More density than ITER Fuel], பேரளவு உஷ்ணமுடன் [5 பில்லியன் டிகிரி F (3  பில்லியன் டிகிரி C)], ஒரு கோள வடிவான அரணில் அழுத்திப் பிணைத்தால், மூன்று ஹீலியம் [Helium -4] உண்டாகும்.  அந்த இயக்கத்தில் எழும் ஒளிப்பிழம்பிலிருந்து [Plasma], நேராக மின்சாரம் தயாரிக்கலாம்.  தற்போது நடைபெறும் சோதனைச் சாதனங்கள் பெரிய துளைவடை வடிவு [Donut – Shaped Chambers] உடையவை. பெருத்த மின் காந்தச் சுவர்கள் சூழ்ந்து இருப்பவை.  அந்த சாதனத்தில் டியுடீரியம் & டிரிடியம் ஏகமூலங்கள் [Deuterium & Tritium Isotopes] பேரளவு சூடாக்கப்பட்ட ஒளிப்பிழம்பால்  [Superheated Plasma] அழுத்தப்பட்டு பிணைக்கப் படுகின்றன.  இந்த விதமான அணுக்கருப் பிணைப்பு இயக்கத்தில் ஹீலியம் உண்டாகி வெப்பசக்தியும் கூடவே ஒரு நியூட்ரான் விளைகிறது.  இந்த உயர் சக்தி நியூட்ரான் [High Energy]  அருகில் உள்ள உலோகச் சாதனங்களில் பட்டு சிறிதளவு  கதிரியக்கம் உண்டாகிறது.

Hydrogen – Boron Hot Fusion Reactor

போரான் – நீரக வாயு சூட்டுப் பிணைப்பு அணு உலை 

2017 டிசம்பர்  28 ஆம் தேதி அறிவிக்கப்பட்ட புதிய எரிக்கரு அணு உலை [Nuclear Fuel Reactor] பயன்படுத்தும் எரிக்கரு  ஹைடிரஜன் -1 & போரான் -11 [Hydrogen -1 & Boron -11].  இந்த எரிக்கரு 1 பில்லியன் டிகிரி உஷ்ணத்தில், பேரளவு அழுத்தத்தில் பிணைப்பியக்கம் தூண்டப் படுகிறது.  இந்த இயக்கத்தில் உண்டாகும் வெப்பசக்தி அனைத்தும்  3 ஹீலியம் -4 மூலகமாய் [ஆல்ஃபா கதிர்வீச்சாக]  [Alpha Radiation]  ஒவ்வொன்றும் 8 MeV அளவில்  வெப்பசக்தியாய் வெளியாகிறது.  ITER மாடல் அணு உலைபோல், H–B பிணைவு அணு உலையில்,  உயர் சக்தி நியூட்ரான்கள் [High Energy Neutron]  வெளியேறா.  இப்புதிய போரான் – ஹைடிரஜன் அணுப்பிணைவு அணு உலை முன்னோடி மாடல் இன்னும் உலகில் தயாரிக்கப் படவில்லை.  ஆனால் புதிய போரான் – நீரக வாயு அணு உலைகள் விரைவில் கட்டப்படும் என்று உறுதியாக எதிர்பார்க்கலாம்.

Laser Fusion Experiment

நாங்கள் செய்யப் போவது இதுதான்:  ஒரு கட்டுப்பாட்டு முறையில்  எரிக்கரு வில்லைச் சிமிழின் [Deuterium – Tritium Pellet [D-T Pellet]  Fuel Capsule] வெளிப்புற கவசத்தை எக்ஸ்ரே கதிர்கள் மூலம் உடைப்பதே எங்கள் முயற்சி.   அப்படிச் செய்யும் போது எரிக்கரு வில்லை [D-T Pellet]  அழுத்தம் அடைந்து, சரியான கட்டத்தில் அணுப் பிணைவு இயக்கம் தூண்டப்படும்.

ஜான் எட்வேர்ட்ஸ்  [Associate Director, NIF National Ignition Facility for Fusion Power]  

எக்ஸ்ரே கதிர்கள் தூண்டும் அணுப்பிணைவு முறையில் தீர்க்கப் பட வேண்டிய  ஒரு பெரும் இடையூறு : எருக்கருச் சிமிழ் முதிரா நிலையில் முன்னதாய் முறிந்து போய் [Premature Breakdown] விடுவது.   ஆற்றல் மிக்க எக்ஸ்ரே கதிர்களின் அடர்த்தி காலிச் சிமிழி குறியில் [Hohlraum –> Hollow Room]  தேவையான அழுத்தம் உண்டாக்கி அணுப் பிணைவைத் தூண்டுகிறது.

ஜான் எட்வேர்ட்ஸ்  [Associate Director, NIF National Ignition Facility for Fusion Power]  

Fusion power -4

பிண்டம் ! சக்தி ! அணுப்பிணைவு சக்தி !

இரண்டாம் உலகப் போர் நடந்து கொண்டிருந்த போது அமெரிக்காவில் லாஸ் அலமாஸ் இரகசிய தளத்தில் நூற்றுக் கணக்கான ஈரோப்பிய, வட அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் ஈடுபட்டு அணுப்பிளவுச் சக்தியைத் தொடரியக்கத்தில் உண்டாக்கிப் பேரழிவுப் போராயுதத்தைத் தயாரித்தனர் !  அதுபோல், அமைதிக் காலத்திலே பன்னாட்டு விஞ்ஞானப் பொறியியல் நிபுணர்கள் பிரான்ஸில் கூடி முதன்முதல் அணுப்பிணைவு எரிசக்தியில் பேரளவு மின்சக்தியை உற்பத்தி செய்யப் போகிறார்கள்.

கட்டுரை ஆசிரியர்

“அணுசக்தி ஆற்றல் உற்பத்தியில் அணுப்பிணைவு (Nuclear Fusion) முறைப்பாடு சூழ்வெளிப் பசுமைப் பண்பாடு மின்சாரமாகக் கருதப்படுகிறது. அது அணுப்பிளவு (Nuclear Fission) முறைப்பாடை விட சூழ்வெளித் துர்மாசுக்கள் மிகவும் குறைவானது.”

ஜாப் வாண்டர் லான் – நெதர்லாந்து எரிசக்தி ஆய்வு மையம். (June 28, 2005)

அணுப்பிணைவு மின்சக்தி சோதனையில் செய்த ஒரு பெரும் சாதனை

காலிஃபோர்னியாவின் வாரென்ஸ் லிவர்மோர் தேசீய சோதனைக் கூடத்தில்   [Dept of Energy’s Lawrence Livermore National Lab]  [National Ignition Facility- NIF]    ஆராய்ச்சியாளர்கள்  அணுபிணைவு சக்தி வெளியீட்டில் ஒரு நூதனச் சாதனையைச் சோதனையின் போது செய்து காட்டினர்.   தேசீய அணுப்பிணைவுத் தூண்டல்  யந்திரத்தில் [National Ignition Facility – NIF]  ஒருமித்த ஆற்றல் மிக்க 192  லேசர் ஒளிக்கதிர்களை உண்டாக்கி  [1.8 மெகா ஜூல்ஸ் சக்தியில்] (megajoules of energy) முதன்முதல் 500 டெட்ரா வாட்ஸ் மின்சார ஆற்றலை [tetrawatts power – 10^12 watts] உருவாக்கினர்.   இந்த அசுர மின்னாற்றல் ஒரு கணத்தில் அமெரிக்கா பயன்படுத்தும் மொத்த மின்சார யூனிட்டுகளை விட 1000 மடங்கு ஆகும்.  அதாவது பூமியிலே ஒரு குட்டிச் சூரியனை முதன்முதல் உண்டாக்கி விட்டார்.

சூரியன் போல் அணுப்பிணைவு நியதியில் பேரளவு வெப்ப சக்தி வெளியாக்கச் செய்யும் சோதனையில் முதன்முதல் சுயமாய்ப் அணுப்பிணைவுத் தொடரியக்கம் நீடிக்கச் செய்து பேரளவு மின்னாற்றலை உற்பத்தி செய்தனர்.  இவ்வரிய தகவல் செய்தி,  பிளாஸ்மா ஒளிப் பிழம்பு பௌதிக இதழில்  [Journal Physics of Plasmas] சமீபத்தில் வெளியிடப் பட்டுள்ளது.   ஆயினும் அணுப் பிணைவு மின்சக்தி  உற்பத்தி வாணிப நிலைக்கு வர,  இன்னும் மூன்று முக்கிய இடையூறுகள் தீர்க்கப்பட வேண்டும்.

Fusion Power Progress

சுய நீடிப்பு அணுப்பிணைவு இயக்க சக்திக்கு நேரும் மூன்று இடையூறுகள் :

1.  விசைகள் சமநிலைப்பாடு [Equilibrium of Forces]  :

பிளாஸ்மா  ஒளிப் பிழம்பு மீது இயங்கும் உந்துவிசைகள் சமநிலைப் படவேண்டும்.  இல்லாவிட்டால் பிளாஸ்மா ஓரினத் தன்மையின்றி முறிந்து போகும்.   இந்த விசைச் சமன்பாடு இழப்பு முதல் இடையூறு.   அதற்கு முடத்துவ அரண் அமைப்பு [Inertial Confinement] ஓர் விதிவிலக்கு.   அதனில் பௌதிக இயக்கம் பிளாஸ்மா முறிவதற்குள் விரைவாக நிகழ வேண்டும்.

2.  பிளாஸ்மா நீடிப்பு  [Plasma Stability] :

பிளாஸ்மா ஒருமைப்பாடு சிறு ஏற்ற இறக்கம், குறைவு நிறைவு செய்யப் பட்டு  முதல் வடிவத்துக்கு மீள வேண்டும்.   இல்லா விட்டால் பிளாஸ்மாவில் தவிர்க்க முடியாத பாதிப்புகள் நேரிடும்.   பிறகு அந்த தவறு செங்குத்தாக ஏறி பிளாஸ்மா முற்றிலும் அழிந்து போகும்.

3.   துகள்கள் போக்கு  [Transport of Particles] :

துகள்கள் இழப்பு பாதைகள் பூராவும் மிகவும் குறைய வேண்டும்.    அதைக் கசிய விடாமல் காப்பது முடத்துவ அரண் அமைப்பு [Inertial Confinement].

அணுப்பிணைவு மின்சக்தி சோதனையில் இந்த பிரச்சனைகள் தீர்க்கப்பட்டு விரைவில் வாணிப நிலைக்கு விரைவில் வரலாம் அல்லது சற்று நீடிக்கலாம்.  எப்படியும் 2050 ஆண்டுக்குள் அணுப்பிணைவு மின்சக்தி வர்த்தக ரீதியில் மின் விளக்குகளை ஏற்றிவிடும் என்று நிச்சயம் எதிர்பார்க்கலாம்.

“சூழ்வெளிக் காலநிலை மாற்றாமல் பேரளவு மின்சக்தி ஆக்க முடியும் என்ற எதிர்பார்ப்பு முயற்சியில் அணுப்பிணைவுச் சக்தி விருத்தி அடையப் பிரான்சில் விரைவாகக் கட்டப் போகும் அகில நாட்டு வெப்ப அணுக்கருச் சோதனை உலை (ITER) ஒரு பெரும் வரலாற்று மைல் கல்லாகக் கருதப்படுகிறது.”

பேராசிரியர் கிரிஸ் லிவெல்லின் ஸ்மித் (UK Atomic Energy Agency) (June 28, 2005)

“அகிலநாட்டு வெப்ப அணுக்கருச் சோதனை உலைக் (ITER) கட்டுமான வேலைகள் 2005 ஆண்டு இறுதியில் துவங்கும். திட்டத்தின் பொறித்துறை நுணுக்க விளக்கங்கள் யாவும் இப்போது முடிவாகி விட்டன. அகில நாடுகளின் முழுக் கூட்டுழைப்பில் (ஈரோப்பியன் யூனியன், ரஷ்யா, அமெரிக்கா, கனடா, சைனா, ஜப்பான்) பூரணமாகி இத்திட்டம் முன்னடி வைப்பதில் நாங்கள் பூரிப்படைகிறோம்.”

பையா ஆரன்கில்டே ஹான்ஸன் (European Commission) (June 28, 2005)

“கடந்த 15 ஆண்டுகளாக அகிலநாட்டு வெப்ப அணுக்கருச் சோதனை உலைத் (ITER) திட்ட அமைப்பில் பங்களித்து அது நிறுவனமாகச் சிக்கலான உடன்பாடுகளில் உதவி செய்தது குறித்து, அணுசக்திப் பேரவை (IAEA) பெருமகிழ்ச்சி அடைகிறது. மேலும் பரிதியை இயக்கும் மூலச்சக்தியான அணுப்பிணைவுச் சக்தியை விஞ்ஞானப் பொறியியல் சாதனங்களால் பூமியில் உற்பத்தி செய்யக் கூடுமா என்று ஆராயும் அத்திட்டத்துக்கும் அணுசக்தி பேரவை தொடர்ந்து உதவி புரியும்.”

வெர்னர் புர்கார்ட் (Deputy Director General & Haed IAEA Nuclear Science and Applications) (June 28, 2005)

“அகிலநாட்டு வெப்ப அணுக்கருச் சோதனை உலை (ITER) கூடிய விரைவில் இயங்க ஆரம்பித்து உலக மாந்தர் அனைவருக்கும் எதிர்காலத்தில் மின்சக்தி அளிக்கும் என்று உறுதியாக நம்புகிறோம்.”

நரியாக்கி நகயாமா (ஜப்பான் விஞ்ஞான அமைச்சர்) (June 28, 2005)

பிரான்சில் புது அணுப்பிணைவு மின்சக்திச் சோதனை நிலையம்

முதல் அகிலநாட்டு வெப்ப அணுக்கருச் சோதனை உலைக் (ITER) கட்டுமானத் திட்டத்தில் ஜப்பான் தேசம் கடுமையாகப் போட்டி யிட்டாலும் இறுதியில் வெற்றி பெற்றது பிரான்ஸ். அகில நாட்டு விண்வெளி நிலையத்துக்கு (International Space Station) அடுத்தபடி வெப்ப அணுக்கருச் சோதனை நிலைய அமைப்பே நிதிச் செலவு மிக்க (12 பில்லியன் டாலர் திட்டம்) ஓர் திட்டமாகக் கருதப் படுகிறது ! வெப்ப அணுக்கருச் சக்தி எனப்படுவது பரிதி ஆக்கும் அணுப்பிணைவுச் சக்தியைக் குறிப்பிடுகிறது. இதுவரைச் சூழ்வெளியை மாசுபடுத்திய அணுப்பிளவு, நிலக்கரி போன்ற பூதள எருக்கள் (Fission & Fossil Fuels) போலின்றி ஒப்புநோக்கினால் பேரளவு தூயதானது அணுப்பிணைவுச் சக்தியே (Fusion Energy) !

Fusion Reactor -1

பதினெட்டு மாதங்கள் தர்க்கத்துக்கு உள்ளாகி முடிவாக ஜூன் 28 2005 ஆம் தேதி மாஸ்கோவில் ஆறு உறுப்பினர் (ஈரோப்பியன் யூனியன், ரஷ்யா, அமெரிக்கா, கனடா, சைனா, ஜப்பான்) உடன்பட்டு அகிலநாட்டு வெப்ப அணுக்கருச் சோதனை உலையைக் [International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)] கட்டுமிடம் பிரான்ஸாக ஒப்புக் கொள்ளப் பட்டது. ITER திட்டத்தின் முக்கிய பங்காளர்கள் ஈரோப்பியன் யூனியன் (இங்கிலாந்து, பிரான்ஸ், ஜெர்மனி, இத்தாலி, ஸ்பெயின், ஹங்கேரி, டென்மார்க், ஆஸ்டியா, நெதர்லாந்து, போலந்து, ஸ்வீடன். . . ), ரஷ்யா, அமெரிக்கா, கனடா, சைனா, ஜப்பான், தென் கொரியா, இந்தியா). நிதிப் பங்களிப்பில் ஈரோப்பியன் யூனியன் 50% தொகை அளிப்பை மேற்கொண்டது. பிரான்ஸில் இடத்தேர்வு : மார்சேல்ஸ் நகருக்கு 60 கி.மீ. (37 மைல்) தூரத்தில் இருக்கும் “கடராச்சே அணுவியல் ஆராய்ச்சி மையம்” (Cadarache in France).

 

அகில நாட்டு அணுப்பிணைவுச் சோதனை நிலையத்தின் விபரங்கள்

வியன்னாவில் இருக்கும் அகில நாட்டு அணுசக்திப் பேரவை தலைமை அகத்தில் நீண்ட காலக் குறிக்கோள் திட்டமான அணுப்பிணைவுச் சக்தி ஆக்கத்தின் முன்னடி வைப்பு 2005 ஜூன் 28 ஆம் தேதியில் ஒரு பெரும் விஞ்ஞானச் சாதனையாக வெற்றிவிழாக் கொண்டாடப் பட்டது ! அன்றுதான் உலகத்திலே மிகப் பெரிய முதல் அகில நாட்டு அணுப்பிணைவுச் சக்தி சோதனை நிலையம் பிரான்சில் கட்டி இயக்கத் திட்டம் துவங்கியது ! அதை டிசைன் செய்து கட்டி இயக்கப் போகிறவர் ஒரு நாட்டை மட்டும் சேர்ந்த சில விஞ்ஞானிகள், பொறியியல் நிபுணர்கள் அல்லர். பன்னாட்டு விஞ்ஞானிகள் ! பன்னாட்டுப் பொறித்துறை வல்லுநர்கள் ! இரண்டாம் உலகப் போர் நடந்து கொண்டிருந்த போது அமெரிக்காவில் லாஸ் அலமாஸ் இரகசிய தளத்தில் நூற்றுக் கணக்கான ஈரோப்பிய, வட அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் ஈடுபட்டு அணுப்பிளவுச் சக்தியைத் தொடரியக்கத்தில் உண்டாக்கிப் பேரழிவுப் போராயுதத்தைத் தயாரித்தனர் ! அதுபோல், அமைதி காலத்திலே பன்னாட்டு விஞ்ஞானப் பொறியியல் நிபுணர்கள் பிரான்ஸில் கூடி முதன்முதல் அணுப்பிணைவு எரிசக்தியில் பேரளவு மின்சக்தி உற்பத்தி செய்யப் போகிறார்கள் !

அணுப்பிணைவுச் சோதனை நிலையம் 500 மெகாவாட் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும்.

— நிலைய மின்சார உற்பத்தி : 500 MW
— நியூட்ரான் சக்தி : 14 MeV (Million Electron Volt).
— காந்த மதில் ஆற்றல் தகுதி : 0.57 MW/Square meter
— பிளாஸ்மா (கனல் பிழம்பு) பெரு ஆரம் : 6.2 மீடர்.
— பிளாஸ்மா (கனல் பிழம்பு) குறு ஆரம் : 2.0 மீடர்
— பிளாஸ்மா மின்னோட்டம் : 15 MA (Million Amps)
— பிளாஸ்மா கொள்ளளவு : 837 கியூபிக் மீடர்.
— வளையத்தின் காந்த தளம் 6.2 மீடரில் 5.3 T (Toroidal Field)
— நிலைய யந்திரங்கள் இயக்கத் தேவை : 78 MW
— நிலையத் திட்டச் செலவு : 12 பில்லியன் டாலர் (2005 நாணய மதிப்பு)

அணுப்பிணைவுச் சக்தி எப்படி உண்டாகிறது ?

சூரியனிலும் சுயவொளி விண்மீன்களிலும் ஹைடிரஜன் வாயுவை மிகையான ஈர்ப்பு விசை அழுத்தத்தில் 10 மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ் உஷ்ணத்தில் பிளாஸ்மா நிலையில் (கனல் பிழம்பு) இணைத்து அணுப்பிணைவுத் தொடரியக்கத்தில் ஹீலிய வாயும் வெப்பச் சக்தியும் வெளியாகின்றன. அந்த வெப்ப மோதலின் விளைவில் உயர்சக்தி நியூட்ரான்களும் (High Energy Neutrons) எழுகின்றன ! ஹைடிரன் ஏகமூலங்களான (Isotopes of Hydrogen) டியூடிரியம் & டிரிடியம் (50% Deuterium & 50% Tritium) அணுப்பிணைவு எருக்களாகப் பயன்படுகின்றன. ஹைடிஜன், டியூடிரியம், டிரிடியம் மூன்று வாயுக்களின் அணுக்கருவிலும் ஒரே ஒரு புரோட்டான் உள்ளது. ஆனால் டியூடிரியத்தில் ஒரு புரோட்டான், ஒரு நியூட்ரான் உள்ளன. டிரிடியத்தில் ஒரு புரோட்டானும், இரண்டு நியூட்ரான்களும் இருக்கின்றன. அவை பேரளவு உஷ்ணத்தில் (100 மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ்) பிளாஸ்மாவாகி ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து ஹீலியமாகின்றன. அந்த உஷ்ணம் பரிதியின் உட்கரு உஷ்ணத்தை விட 10 மடங்கி மிகையானது !அணுப்பிணைவுக்கு அத்தகைய மிகையான உஷ்ணம் ஏன் தேவைப் படுகிறது ? பரிதியின் வாயுக் கோளத்தில் 10 மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ் உஷ்ணம் உண்டாவதற்கு அதன் அசுர ஈர்ப்புச் சக்தி அழுத்தம் கொடுக்கிறது. அந்த உஷ்ணத்தில் அணுக்கருக்கள் ஒன்றை ஒன்று இழுத்துச் சேர்த்துக் கொள்கின்றன. ஆனால் மனிதர் உண்டாக்கும் அணுப்பிணைவு உலையில் அத்தகைய அழுத்தம் ஏற்படுத்த முடியாததால் அணுப்பிணைவை உண்டாக்கப் பத்து மடங்கு உஷ்ண நிலை தேவைப்படுகிறது. அந்த அழுத்தத்தை எப்படி உண்டாக்குவது ?1. வாகன எஞ்சின் போல் பிஸ்டன் மூலம் வாயுக்களில் அழுத்தம் உண்டாக்கி வாயுக்களில் உஷ்ணத்தை அதிகமாக்கலாம்.

2. மின்சார ஓட்டத்தை ஏற்படுத்தி வாயுக்களில் உஷ்ணப் படுத்தலாம்.

3. வாயுக்களை ஓர் அரணுக்குள் உயர்சக்தி நியூட்ரான்களால் தாக்கி உஷ்ணத்தை மிகையாக்கலாம்.

4. நுண்ணலைகள் (Microwaves) மூலம் அல்லது லேஸர் கதிர்களால் (Laser Beams) வாயுக்களில் உஷ்ணத்தை மிகைப்படுத்தலாம்.

மூன்று முறைகளில் பிளாஸ்மா கனல் பிழம்பை உண்டாக்கலாம்:

1. பிளாஸ்மா அரண் (Plasma Confinement) (பரிதி, விண்மீன்களில் உள்ளதுபோல்)

2. முடத்துவ முறை (Inertial Method).

3. காந்தத் தளமுறை (Magnetic Method).

சூரியன் ஓர் அணுப் பிணைவுத் தீப்பந்து!

சூரியன் பிணைவுச் சக்தியை [Fusion Energy] உற்பத்தி செய்யும், பிரம்மாண்டமான ஓர் அணுக்கருப் பிழம்பு உலை [Plasma Reactor]! அண்ட வெளியில் ஆயிரம் ஆயிரம் சூரியன்கள், சுய ஒளி விண்மீன்கள் அணுப் பிணைவுச் சக்தியைத் தான், பிரபஞ்சம் தோன்றியது முதல் வாரி இறைத்து வருகின்றன! 4000 மில்லியன் ஆண்டுகளாக, சூரியன் வினாடிக்கு 40 கோடி பில்லியன் MW வெப்ப சக்தியைத் தொடர்ந்து வெளியாக்கிக் கொண்டிருக்கிறது! தீக்கோளத்தின் நடுப் பகுதி உஷ்ணம் 20 மில்லியன் டிகிரி K சூரியவாயு அழுத்தம், பூவாயு [Earth ‘s Atmosphere] அழுத்ததை விட 400 மில்லியன் மடங்கு மிகையானது! சூரிய கோள அமைப்பு, வெங்காயத் தோல்கள் போல் அடுக்கடுக்காக இருக்கிறது. வாயுக்களின் அடர்த்தி [Density] ஈயத்தைப் போல் 12 மடங்கு. சூரியன் பேரளவு உஷ்ணத்தில், தன் ஈர்ப்புப் [Gravitation] பேரழுத்தத்தில், வினாடிக்கு 4 மில்லியன் டன்வாயு அணுக்கருத் துகள்களைப் பிணைத்து, அளக்க முடியாத பிணைவு சக்தியை உண்டாக்குகிறது. ஒரு தம்ளர் நீரில் உள்ள ஹைடிஜன் வாயுவைப் பிரித்துப் பிணைக்க முடிந்தால், அதிலிருந்து வெளியாகும் சக்தி 600 ஆயிரம் லிட்டர் பெட்ரோல் எரிந்து தரும் சக்திக்குச் சமமாகும்! ஆனால் பூமியில் பிணைவுச் சக்தியைத் தூண்டி வெளிப்படுத்த, உலைகளில் சூரியவாயு போல் பேரழுத்தமும், பெருமளவு உஷ்ணமும், விஞ்ஞானிகளால் உண்டாக்க முடியுமா ?1952 நவம்பர் முதல் தேதியில் அமெரிக்காவும், 1953 ஆகஸ்டு 20 இல் ரஷ்யாவும் வெப்ப அணுக்கரு ஆயுதமான [Thermo-Nuclear Weapon] ஹைடிரஜன் குண்டைத் [H-Bomb] தயாரித்து முதன் முதல் ஒரு குட்டிச் சூரியனை உண்டாக்கி வெடிக்க வைத்து வெற்றி பெற்றன. ஆனால் அணுப்பிணைவுப் பிழம்பை ஓர் உலை அரணுக்குள் அடக்கி நீடிக்கச் செய்ய எந்த நாட்டு விஞ்ஞானியாலும் இதுவரை முடியவில்லை! அப்பெரும் முயற்சிதான் அகில உலகில் இருபதாம் நூற்றாண்டு விஞ்ஞானிகளுக்கு மிகச் சிக்கலான பொறிநுணக்கப் பிரச்சனையாகவும் திறமைக்குச் சவாலாகவும் ஆகியிருக்கிறது! ஆயினும் உலகில் பெருமளவு மின்சக்தியை இன்னும் பழைய அணுமின் நிலையங்கள்தான் பரிமாறிக் கொண்டிருக்கின்றன. எதிர் காலத்தில் மின்சக்திப் பற்றாக் குறை வினாவுக்கு முடிவான விடை, பெருமளவில் மின்திறம் வெளியாக்கும் பிணைவுச் சக்தி ஒன்றே ஒன்றுதான்! ஆனால் அந்த நிலையத்தை வர்த்தக முறையில் உருவாக்கி இயக்குவதுதான் உலக எஞ்சினியர்களுக்கு மாபெரும் போராட்டமாகவும், திறமையைச் சோதிப்பதாகவும் இருந்து வருகிறது!

அணுப்பிணைவை ஆய்வுக் கூடத்தில் எவ்வாறு ஆக்குவது ?

ஹைடிரஜன் வாயுவுக்கு இரண்டு ‘ஏகமூலங்கள்’ [Isotopes] உள்ளன. ஒன்று டியூட்டிரியம் [Deuterium], மற்றொன்று டிரிடியம் [Tritium]. ஏகமூலங்கள் என்பவை, ஒரே புரோட்டான் [Proton] எண்ணிக்கை கொண்டு, வெவ்வேறு நியூட்ரான் [Neutrons] எண்ணிக்கை யுள்ள மூலகங்கள் [Elements]. ஏகமூலங்கள் ஒரே மின்னீர்ப்பு [Electric Charge] மேவி, வெவ்வேறு அணுப்பளுவைக் [Atomic Mass] கொண்டவை. மூலகங்களின் அணிப் பட்டியலில் [Periodic Tables of Elements], ஏகமூலங்கள் யாவும் ஒரே இல்லத்தில் இடம் பெறுபவை. டியூட்டிரியம் மூலஅணு [Molecule] நீரில் 7000 இல் ஒன்றாக இயற்கையில் இருப்பதை, ரசாயன முறையில் பிரித்து எடுக்க வேண்டும். டிரிடியம் கனநீர் யுரேனிய அணு உலைகள் [Heavy Water Uranium Reactors] இயங்கும் போது, கனநீரில் உண்டாகிறது. கனடாவில் இயங்கும் காண்டு [CANDU] அணு உலைகளில் நிறைய கனநீரும், டிரிடியமும் இருப்பதால், பிணைவுச் சக்தி ஆய்வுக்குத் தேவையான எளிய வாயு மூலகங்கள் [Light Elements] கனடாவில் எப்போதும் கிடைக்கின்றன. ஆராய்ச்சி முறையில் பயன் படுத்திய போது, எளிய மூலகங்களான ஹைடிரஜன், டியூட்டிரியம், டிரிடியம், லிதியம் ஆகியவற்றில், [டியூட்டிரியம் + டிரிடியம்] வாயு இணைப்பே அதிக வெப்ப சக்தியை ஈன்றதால், உலகில் பல நாடுகள் அணுப் பிணைவு உலையில், அவ்விரண்டு வாயுக்களையே எரிப் பண்டங்களாய் உபயோகித்து வருகின்றன. இந்த இயக்கம் தூண்டுவதற்கு வேண்டிய உஷ்ணம், 80 மில்லியன் டிகிரி C.டியூட்டிரியம் +டிரிடியம் –> ஹீலியம் +நியூட்ரான் +17.6 MeV சக்தி Deuterium +Tritium –> Helium +Neutron +17.6 MeV Energy

இருபதாம் நூற்றாண்டில் உருவான மிக மேம்பட்ட ஆய்வுப் பிணைவு உலை [Fusion Reactor] ‘டோகாமாக்’ [Tokamak] என்பது, காந்தக் கம்பிகள் சுற்றப் பட்டு டோனட் [Donut] வளையத்தில் அமைந்த ஒரு பிரம்மாண்ட மான மின்யந்திரம். ‘டோகாமாக் ‘ என்பது ரஷ்யச் சுருக்குப் பெயர். அதன் பொருள்: வளை காந்தக் கலம் [Toroidal Magnetic Chamber]. அதனுள்ளே பேரளவு காந்தத் தளத்தைக் கிளப்பி பல மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணத்தில் மின்னியல் வாயுப் பிழம்பை [Plasma] உண்டாக்கி வளையச்சுவர் கடும் வெப்பத்தில் உருகிப் போகாமல் உள்ளடக்க வேண்டும்! இத் தேவைக்கு உகந்த உலோகம் இன்னும் கண்டு பிடிக்கப்படவில்லை! பிண்டம் நான்கு வித வடிவுகள் [Four States of Matter] கொண்டது. திடவம், திரவம், வாயு, பிழம்பு [Solid, Liquid, Gas & Plasma]. வாயு அதிக உஷ்ணத்தில் நேர், எதிர் மின்னிகளாய்ப் [Positive, Negative Ions] பிரிந்து பிழம்பு வடிவாக மாறி மின்கடத்தி [Electrical Conductor] யாகிறது. பிணைவுச் சக்தியை மூலமாகக் கொண்டு இயங்கும் மின்சக்தி நிலையத்தில், ஹீலிய வாயு பிழம்பின் வெப்பப் போர்வையாகவும், கடத்தியாகவும் [Helium Blanket for Plasma & Heat Transport Medium] பயன் ஆகலாம். சூடேரிய ஹீலிய வாயு வெப்ப மாற்றியில் [Heat Exchanger] நீராவியை உண்டாக்கி டர்பைன் ஜனனியை [Turbine Generator] ஓட்டச் செய்யலாம். அமெரிக்காவின் மிகப் பெரும் ஆய்வு டோகாமாக், நியூ ஜெர்ஸி பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழகத்தில் 1981 ஆம் ஆண்டு நிறுவப்பட்டு இயங்கி வருகிறது.

மூன்று வித முறைகளில் அனல் பிழம்பை அரணிட்டு [Plasma Confinement] அணுப்பிணைவு இயக்கம் நிகழ்த்தலாம். முதலாவது முறை ‘ஈர்ப்பியல் அரண் பிணைப்பு ‘ [Gravitational Confinement Fusion]. இம்முறைக்கு சூரிய, சுடரொளி விண்மீன்களில் இயங்கும் பேரளவு உஷ்ணம், வாயுப் பேரழுத்தம் தேவைப் படுகிறது. மனிதனால் இவற்றைப் பூமியில் சாதிக்க முடியாது! அடுத்தது, ‘காந்தவியல் அரண் பிணைப்பு’ [Magnetic Confinement Fusion]. ஆய்வுக் கூடத்தில் இது சாத்திய மானது. 1950 ஆம் ஆண்டு முதல் ஆராய்ச்சி முறைக்கு உலகெங்கும் பயன் படுகிறது. இம்முறையில் உருவானதுதான் டோகாமாக் [Tokamak] யந்திரம். அனல் பிழம்பு நீடிக்க, மூன்று முக்கிய நிபந்தனைத் தொடர்புகள் பொருந்த வேண்டும்: உஷ்ணம், காலம், அடர்த்தி [Temperature, Time & Density]. 200 மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணப் பிழம்பு சில வினாடிகள் நீடிக்க, வாயு அடர்த்தி ஓரளவு தேவை. இந்த உறவை ‘லாசன் நியதி ‘ [Lawson Criterion] என்று கூறுவர். மூன்றாவது முறை: ‘முடவியல் அரண் பிணைப்பு’ [Inertial Confinement Fusion]. இதில் லேசர் வீச்சுக் கதிர்களைப் [Laser Beams] பாய்ச்சி உள்வெடிப்பு [Implosion] நிகழ்த்தி அனல் பிழம்பு உண்டு பண்ணிப் பிணைப்பு சக்தி ஏற்படுத்துவது. இம்முறை பெரும்பாலும் அணு ஆயுதம் [Nuclear Weapons] தயார் செய்ய, யுத்த விஞ்ஞானிகளுக்குப் பயன் படுகிறது.

அணுப்பிணைவுச் சக்தியின் நிறைபாடுகள்! குறைபாடுகள்!

பிணைவுச் சக்தி பிளவுச் சக்தியை விட பல முறைகளில் மேன்மை யுற்றது. அணுப்பிணைவு சக்தியில், அணுப் பிளவு சக்திபோல் உயிர் இனங்களைத் தாக்கி வதைக்கும் பயங்கரக் கதிரியக்கம் [Radioactivity] அதிக அளவு இல்லை! பிணைவுச் சக்தியால் எழும் கதிரியக்கம் மிகச் சிறிதளவே! அமெரிக்காவின் திரீமைல் தீவு, ரஷ்யாவின் செர்நோபிள் அணுப்பிளவுச் சக்தி நிலையங்களில் ஏற்பட்ட பயங்கர விபத்தின் போது, உலையின் எரிக்கோல்கள் பல உருகிப் பெரும் சிக்கலை உண்டாக்கியது! பிணைவு உலைகளில் எரிக்கோல் உருகிப் போகும் அபாயம் எதுவும் இல்லை! அணுப் பிணைவு நிலையங்களிலிருந்து தினம் வெளியேறும் கழிவு வாயுக்கள் மனிதர் மற்றும் இதர உயிரினங் களுக்குத் தீங்கு தருவன அல்ல! அவைச் சூழ்வெளியைச் [Environment] சுத்தமாக வைத்திருக்க உதவி புரிபவை! பிணைவு இயக்கம் ரசாயனத் தீயின் கடும் விளைவுகளை உண்டாக்காது! மேலும் பிணைவு உலைகளில் பயன்படும் எரி வாயுக்கள் ஹைடிரஜன், டியூட்டிரியம் உலகெங்கும் நீரில் அளவற்ற கன அளவு கிடைக்கிறது. எதிர் காலத்தில் பல நூற்றாண்டுகளுக்கு வேண்டிய, வாயு எரி பொருளுக்குப் பஞ்சமே இருக்காது!ஆராய்ச்சி அணுப்பிணைவு உலைகளுக்கு இதுவரை உலக நாடுகள் 2 பில்லியன் டாலர்கள் செலவழித் துள்ளன! கால தாமதம் ஆவதால், இன்னும் 50 பில்லியன் டாலர் தொகை செலவாகலாம் என்று ஊகிக்கப் படுகிறது. மேலும் மிகச் சக்தி வாய்ந்த மின்காந்தத் தளம், அணுப்பிணைவு நிலையத்தில் இயங்குவதால், அதை ஆட்சி செய்யும் மனிதருக்கு அதனால் விளையும் தீங்குகள் என்ன என்பது யாருக்கும் தெரியாது! அடுத்து உலையில் பயன்படும் லிதிய [Lithium] திரவம் ரசாயன இயக்க உக்கிரம் உடையது! அதன் விளைவு களையும் அறிய வேண்டும். அனல் பிழம்புக்கு அதி உன்னத சூன்ய நிலை [High Vacuum] உலை வளையத்தில் நீடிக்கப்பட வேண்டும்! விசை மிக்க மின்காந்த அமுக்கமும், வேறுபாடு மிக்க கடும் உஷ்ண ஏற்ற இறக்கத்தால் நேரும் வெப்ப அழுத்தமும், அதி உக்கிர நியூட்டிரான் கணைத் தாக்குதலால் நிகழும் அடியும், தாங்கிக் கொண்டு நீண்ட காலம் உறுதியாக இயங்கும், நிலையச் சாதனங்களைக் கண்டு பிடிப்பது சிரமான முயற்சி.

அணுப்பிணைவு சக்தி உற்பத்தியின் மேம்பாடுகள்!

அணுப்பிணைவு உலைகளுக்கு வேண்டிய எரு உலக நீர்வளத்தில் எண்ணிக்கை யற்ற அளவு உள்ளது. பேரளவு ஆற்றல் கொண்ட அணுப்பிணைவு சக்தி நிலையங்களை அமைப்பது சாத்திய மாகும். மாபெரும் ஆற்றல் கொண்ட அணுப்பிணைவு நிலையத்துக்கும் தேவையானது சிறிதளவு எருதான்! உதாரணமாக 1000 MWe நிலையத்துக்கு ஓராண்டு வேண்டிய எரு 0.6 மெட்ரிக் டன் [1320 பவுண்டு] டிரிடியம்! பிணைவு சக்தியின் தீப்பிழம்பு மின்கொடைத் துகள்களின் வேகங்களைத் தணித்து, நேரடியாக அவற்றை மிகையான மின்சக்தி அழுத்தமாக [High Voltage Electricity] மாற்றிவிடலாம்! அம்முறையில் நீராவி உண்டாக்க கொதிகலம், வெப்பசக்தியை யந்திர சக்தியாக மாற்ற டர்பைன், தணிகலம் யந்திர சக்தியை மின்சக்தியாக மாற்ற மின்சார ஜனனி போன்ற பொது வெப்பச் சாதனங்கள் தேவைப்படா! பிணைவு உலைப் பாதுக்காப்பு அத்துடனே இணைந்துள்ளது. இயக்கத்தின் போது சிக்கல் நேர்ந்தால், அணு உலைத் தானாக விரைவில் நின்று விடும். பிளவு அணு உலைகளைப் போன்று, கதிரியக்கமோ, கதிர்வீச்சுக் கழிவுகளோ விளைவதில்லை! பிணைவு அணு உலையில் எழும் நியூட்ரான்கள் விரைவில் தீவிரத்தை இழப்பதால் பாதகம் மிகக் குறைவு. உலையின் மற்ற பாகங்களை நியூட்ரான் தாக்குவதால் எழும் இரண்டாம் தர கதிர்வீச்சுகளைக் கவசங்களால் பாதுகாப்பது எளிது. கதிர்ப் பொழிவுகளால் சூழ்மண்டல நாசம், நுகரும் காற்றில் மாசுகள் விளைவு போன்றவை ஏற்படுவதில்லை!

வெப்ப அணுக்கரு நிலையத்தை எதிர்த்து கிரீன்பீஸ் வாதிகள் கூக்குரல் !

ஒரு கிலோ கிராம் அணுப்பிணைவு எருக்கள் (Fusion Fuel Deuterium +Tritium) 10,000 டன் நிலக்கரிக்குச் (Fossil Fuel) சமமான எரிசக்தி அளிக்கும் ! இத்தகைய பேரளவுப் பயன்பாடு இருப்பதாலும், சிறிதளவு கதிரியக்கம் உள்ளதாலும் அணுப்பிணைவு எரிசக்தி அகில நாட்டு பொறித்துறை நிபுணரின் கவனத்தைக் கவர்ந்திருக்கிறது ! அணுப்பிளவு மின்சக்தி நிலையங்கள் போன்று அணுப்பிணைவு மின்சக்தி நிலையங்களில் நீண்ட கால உயர்நிலைக் கதிரியக்கப் பிளவுக் கழிவுகள் (Long Term High Level Fission Product Wastes) கிடையா ! சில பசுமைக் குழுவாதிகள் 2005 ஜூன் மாத ITER கட்டட அமைப்புத் திட்டத்தை பண விரயத் திட்டமென்று குறை கூறினர் ! அணுப்பிணைவு மின்சக்தி உற்பத்தி செயல் முறைக்கு ஒவ்வாதது என்று தமது நம்பிக்கை இல்லாமையை அவர் தெரிவித்தார். “12 பில்லியன் டாலரில் 10,000 மெகாவாட் கடற்கரைக் காற்றாடிகள் மூலம் தயாரித்து 7.5 மில்லியன் ஐரோப்பிய மக்களுக்கு மின்சாரம் பரிமாறலாம்,” என்று அகில நாட்டு கிரீன்பீஸ் பேரவையைச் சேர்ந்த ஜான் வந்தே புட்டி (Jan Vande Putte) கூறினார். “உலக நாடுகளின் அரசுகள் பணத்தை வீணாக விஞ்ஞான விளையாட்டுச் சாதனங்களில் விரையமாக்கக் கூடாதென்றும், அவை ஒருபோதும் மின்சக்தி அனுப்பப் போவதில்லை என்றும், 2080 ஆம் ஆண்டில் குவிந்து கிடக்கும் “மீள் பிறப்பு எரிசக்தியைப்” (Renewable Energy) பயன்படுத்தாமல் இப்போதே ஆரம்பிக்க வேண்டும் என்றும் பறைசாற்றினர்.

++++++++++++++++++++++++++++++

தகவல்

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Did the Solar System form ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 The Origin of Earth (www.moorlandschool.co.uk/earth/earthorigin.htm)
20 IAEA Report – France to Host ITER International Nuclear Fusion Project (June 28, 2005)
21 IAEA Report Focus on Fusion By : IAEA Staff
22 IAEA Report – Fusion : Energy of the Future By : Ursula Schneider IAEA Physics Section
World Atom Staff Report.
23 BBC News : France Gets Nuclear Fusion (Experimental) Plant.
24 World : France Chosen to Host Experimental Fusion Reactor Project By : Breffni O’Rourke(June 28, 2005).
25 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40203101&format=html(அணுப்பிணைவுச் சக்தி அவனியின் எதிர்கால மின்சக்தி)
26 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40303172&format=html(இருபது ஆண்டுகளில் அணுப்பிணைவுச் சக்தி ஆக்கத்தில் வளர்ச்சி)
27 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40508052&format=html (21 ஆவது நூற்றாண்டின் அணுப்பிணைவுச் சக்தி ஆற்றலுக்கு லேஸர் கதிர்கள்)
28 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40709271&format=html(கதிரியக்கம் இல்லாத எதிர்கால அணுப்பிணைவு மின்சக்தி நிலையம்)

29.  http://www.popularmechanics.com/science/energy/next-generation/is-fusion-power-finally-for-real  [June 21, 2011]

30.  http://world-nuclear.org/info/Current-and-Future-Generation/Nuclear-Fusion-Power/#.UkceJNNza9I  [August, 2013]

31.  http://www.opli.net/opli_magazine/eo/2013/laser-fusion-experiment-yields-record-energy-at-llnl.aspx  [August 26, 2013]

32.  http://en.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility   [September 17, 2013]

33.  http://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power   [September 27, 2013]

34.  http://www.cbc.ca/news/technology/nuclear-fusion-hits-energy-milestone-1.2534140 [February 12, 2014]

35. http://www.world-nuclear-news.org/C-Progress-in-controlling-fusion-heat-bursts-18031501.html  [March 18, 2015]

36  https://www.forbes.com/sites/ethansiegel/2015/08/27/how-close-are-we-to-nuclear-fusion/#25a93ab916ec  [August 27, 2015]

36 (a). https://gizmodo.com/the-real-problem-with-fusion-energy-1777994830 [May 27, 2016]

37. https://www.theguardian.com/environment/2016/dec/02/after-60-years-is-nuclear-fusion-finally-poised-to-deliver [December 2, 2016]

38.  https://www.livescience.com/61298-new-fusion-reactor-uses-boron-and-hydrogen.html  [December 28, 2017]

39.  https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power  [January 10, 2018]

40.  https://www.iter.org/sci/beyonditer

41 https://physics.stackexchange.com/questions/178671/hydrogen-boron-fusion

42.  http://world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/nuclear-fusion-power.aspx  [November, 2017]

+++++++++++++++

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com)  January 14, 2018 [R-1]

https://jayabarathan.wordpress.com/

துவக்கமும், முடிவும் இல்லாத பிரபஞ்சமே பெருவெடிப்பின்றி தோன்றியுள்ளது.

No big bang -2

சி. ஜெயபாரதன் B.E. (Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

 

 

பெரு வெடிப்பில் பிரபஞ்சம்
பிறக்க வில்லை !
ஆதி அந்த மில்லா அகிலம் பற்றி
ஓதி வருகிறார் இன்று !
கர்ப்ப மில்லை
கரு ஒன்றில்லாமல்
பிரபஞ்சம் உருவாகுமா
வெறுஞ் சூனியத்தி லிருந்து ?
புள்ளியாய் முதலில்
திணிவு இருந்தது பொய்யானது !
கருவை உருவாக்க
எரிசக்தி எப்படித் தோன்றியது ?
உள் வெடிப்பு தூண்டியதா
புற வெடிப்பை ?
பிரபஞ்சத் துக்கு முன்னிருந்தது
புள்ளிக் கரு வில்லை !
பேரளவுத் திணிவிலே
சூரிய உஷ்ணத்தில்
காலவெளிக்கு வித்தாய்
மூலச் சேமிப்பு
குவாண்டம் ஈர்ப்பில்
எங்கோ ஓர்
சூனியத்தில் நேர்ந்ததா ?
பெரு வெடிப்பின்றி ஆதியில்
பிரம்மா படைத்தாரா
பிரபஞ்சத்தை ?

+++++++++++++++

Image result for steady state universe

Steady State Universe

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=8Ry5BHa_oB0

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=NeNqqMfH0cs

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=egY-JJRZl90

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=vxbahJOxKLk

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=ofI03X9hAJI

++++++++++++++++++

ஓர் அப்பத்தைச் சுட்டுத் தின்ன முதலில் ஓர் பிரபஞ்சம் உண்டாக்கப் படவேண்டும்.

அகிலவியல் விஞ்ஞானி கார்ல் சேகன்.

பிரபஞ்சத்தை மாபெரும் மகத்தான ஒரு நூலகமாக உருவகித்துப் பார்த்துக் கருத்துரை கூறியவர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்.  அந்த நூலகத்தின் கோடான கோடி நூல்களை எழுதியது யார் ?  எப்படி அது எழுதி வைத்துள்ளது ? ஏன் எழுதி இருக்கிறது ?  எப்போது எழுதியவை அந்த நூல்கள் என்றெல்லாம் கேள்வி கேட்கிறார் ஐன்ஸ்டைன் !  இருபதாம் நூற்றாண்டின் சவால் அப்பிரபஞ்ச மர்மத்தை நாம் புரிந்து கொள்ள முடியும் என்ற மன உறுதியே.

Image result for steady state universe

Steady State theory

In cosmology, the Steady State theory is an alternative to the Big Bang model of the evolution of our universe. In the steady-state theory, the density of matter in the expanding universe remains unchanged due to a continuous creation of matter, thus adhering to the perfect cosmological principle, a principle that asserts that the observable universe is basically the same at any time as well as at any place.

முன்னுரை: 

பிரம்மாண்டமான, மகத்தான, மர்மமான, பெரும் புதிரான நமது பிரபஞ்சம் எப்படித் தோன்றியது ? எப்படித் துவங்கியது ? அது  எத்தனை பெரியது ?  பிரபஞ்சத் தோற்றத்துக்கு முன்பு எதுவும் இருந்ததா ? எப்போது தோன்றியது பிரபஞ்சம் ? எத்தனை கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றியது ? காலம் எப்போது ஆரம்பித்தது ? காலக் கடிகாரத்தின் வயதென்ன ? சூரியனின் வயதென்ன ?  பூமியின் வயதென்ன ?  நிலவு எப்போது, எப்படித் தோன்றியது ? கோடான கோடி விண்மீன்கள் கொண்ட காலக்ஸி என்னும் ஒளிமந்தைகள் எப்படி உருவாயின ? நமது சூரிய மண்டலத்தின் கோள்கள் ஒன்பதா அல்லது பத்தா ?

சூரிய குடும்பத்திலே மிகவும் புதிரான அமைப்பு கொண்ட பூமியில் மட்டும் ஏன் பயிரினங்கள், உயிரினங்கள் தோன்றின; எப்படித் தோன்றின; எப்போது தோன்றின; உலகிலே உன்னத படைப்பான, உயர்ந்த மூளையுடைய மானிடர் பூமியில் மட்டும் தான் தோன்றினாரா ? வேறு அண்டவெளிக் கோள்களிலும் உயிரினங்கள் வசிக்கின்றனவா ? பூமியில் மூன்றில் இருமடங்கு பரப்பை நிரப்பிய பேரளவுக் கடல் வெள்ளம் எப்படிச் சேர்ந்தது ? உப்புக்கடலாய் எப்படி மாறியது ? மர்மமான பூகாந்தம், பரிதிக் கதிர்களைக் குடைபோல் தடுத்து உயிரினம், பயிரினம் பாதுகாக்கும் வாயுச் சூழ்வெளி எவ்விதம் தோன்றி இன்னும் நீடிக்கிறது ?

Image result for steady state universe

பிரபஞ்சம் எதிலிருந்து, எப்படி உருவானது என்னும் கேள்விக்கு விஞ்ஞானிகள் இன்னும் ஏற்றுக் கொள்ளக் கூடிய விடையைக் கூற முடியவில்லை என்பது என் கருத்து.  படைப்பா அல்லது பரிணாமமா ?  திட்டமிட்ட படைப்பா ?  அல்லது தாறுமாறாய் உண்டான சுயத் தோற்றமா ?  டார்வின் எழுதிய பரிணாமக் கோட்பாடு உயிரினத் தோற்றத்தையோ அதன் விருத்தியையோ, மாற்றத்தையோ ஆரம்பம் முதல் முழுமையாக விளக்கவில்லை.  டார்வின் விஞ்ஞானம் உயிர் என்பது என்ன வென்று எங்கும் கூற வில்லை. உயிரற்ற வெற்றுக் கூடுகளைப் பற்றியும் அவற்றின் வளர்ச்சி, விருத்தியைப் பற்றியும்  அவரது பரிணாமம்  சிறப்பாக விளக்குகிறது.

பிரபஞ்சம் ஓர் உன்னத சக்தியான கடவுளால் திட்டமிட்டுப் படைக்கப் படவில்லை. அது தானாக உருவானது என்று விஞ்ஞான மேதை ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங் கூறியிருப்பதும் ஓர் ஊகிப்பே ! முதலில் அக்கூற்று ஒரு விஞ்ஞான ஆய்வு விளக்கம் இல்லை; முடிவு மில்லை. அப்படி மேலாகச் சொல்லித் தப்பிக் கொள்வது ஒரு விஞ்ஞான மேதையின் இயலாமையைத்தான் குறிக்கிறது.

Image result for steady state universe

500 பேரைச் சுமந்து கொண்டு வானில் பறக்கும் நவீன 707 ஜம்போ ஜெட் விமானம் தானாய் உருவானது என்று கூறினால் யார் இப்போது நம்புவார் ?  வெவ்வேறான  தோற்றம், பண்புடைய ஆறு பில்லியன் மக்களும், கோடான கோடிப் புள்ளினம், பூவினம், பயிரினம், ஊர்வன, நீர்வள மீனினம் வாழும், சிக்கலான இந்த பூமி, 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளாய்த் தவறாது, மணிக்கு ஆயிரம் மைல் வேகத்தில், ஒரே சுற்றுப் பாதையில் சூரியனைச் சுற்றி வருவது தானாகத் தோன்றியது என்று ஒருவர் கூறினால் இப்போது யார் நம்புவார் ?  பிரபஞ்சம் ஏன் தோன்றியது, ஆறறிவு படைத்த மனிதர் ஏன் பிறந்தார் என்னும் வினாக்களுக்கு விஞ்ஞானம் பதில் கூறு முடிய வில்லை.

Image result for steady state universe

காரண-விளைவு நியதியைத் (Cause & Effect Theory) தர்க்க ரீதியாக ஒப்புக் கொள்ளும் உலக  விஞ்ஞானிகள், பிரபஞ்சம் தானாக உருவானது, தானாக இயங்குவது, தானாக மாறுவது, தானாக அழிவது என்று ஆதாரமின்றிக் கூறுவதை நாம் ஏற்றுக் கொள்ள முடியாது.

 

Before the Big Bang -3

புதிய கோட்பாடு சொல்வது என்ன வென்றால்,  பிரபஞ்சத்தின் வயது வரையறை இல்லாதது. குவாண்டம் யந்திரவியல் நியதி, ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதி ஆகிய இரண்டும் கருமைப் பிண்டத்தைப் [Dark Matter] பற்றி விளக்க முடியவில்லை.

சௌரியா தாஸ் [விஞ்ஞானி, அல்பெர்டா லெத்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகம், கனடா]

நமது பிரபஞ்சம் பெரு வெடிப்பில் புள்ளித் திணிவிலிருந்து தோன்றத் துவங்கியது என்று நாம் குறிப்பிட நமக்கு எந்த உரிமையும் இல்லை.

ராபர்ட் பிரான்டன்பெர்கர் [அகிலவியல்வாதி மெக்கில் பல்கலைக் கழகம், மான்றியால், கனடா] 

 

No big bang -1

பிரபஞ்சத் தோற்றக் கோட்பாட்டில் மாறுபட்ட கருத்துகள்.

விஞ்ஞானிகள் பிரபஞ்சம் எப்படித் துவங்கியது, எப்போது தோன்றியது, எத்துனைக் காலம் பழமையானது, எம்முறை மூலம் உருவானது என்னும் வினாக்களுக்கு யாவரும் உடன்படும் கருத்தை இதுவரை முடிவாகக் கூற முடியவில்லை !   ஓரடர்த்தியான புள்ளியிலிருந்து உட்புறம் உப்பி, பெரு வெடிப்பில் பிரபஞ்சம் விரிந்து வருகிறது என்னும் கோட்பாடு இப்போது பலரால் ஏற்றுக் கொள்ளப் படவில்லை.  ஆதி, அந்தமில்லா பிரபஞ்சம் என்னும் வேதாந்தக் கருத்தே விஞ்ஞானிகளிடம் இப்போது பரவி வருகிறது.  துவக்க மில்லாப் பிரபஞ்சம், பெரு வெடிப்பில் விரியா பிரபஞ்சம் என்னும் புதிய கோட்பாடுகளைக் கூறி வருபவர் இருவர்.  ஒருவர் பெயர் : சௌரியா தாஸ் [Saurya Das].  இரண்டாம் விஞ்ஞானியின் பெயர் : ராபர்ட் பிரான்டன்பெர்கர் [Robert Brandenberger]  முதல்வர் அல்பெர்ட்டா லெத்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தைச் [University of Lethbridge in Alberta, Canada] சேர்ந்தவர். இரண்டாமவர் : மான்றியால் மெக்கில் பல்கலைக் கழகத்தைச்  [McGill University Montreal, Canada] சேர்ந்தவர்.  முதல் விஞ்ஞானி : கோட்பாட்டு பௌதிகவாதி  [Theoretical Physicist], இரண்டாம் விஞ்ஞானி கோட்பாட்டு அகிலவியல்வாதி.   [Theoretical Cosmetologist].  இருவரும் பிரபஞ்சம் ஒருகாலத்தில் மிகச் சிறிதாய், வெகுச் சூடாக இருந்திருக்கும் என்றும், வரையறையின்றி பழங் காலத்துத் தோற்றமாய் இருந்திருக்க வேண்டும் என்றும் கூறுகிறார்.

2015 பிப்ரவரியில் புரிந்த புதிய ஆராய்ச்சிகள் மூலம் அவ்விரு விஞ்ஞானிகள் வெளியிடுவது இதுதான் : பெரு வெடிப்பு நியதியில் கூறப்படும் மிகச்சிறு திணிவு மிக்க பிண்டமே முதலில் வெடித்து துவக்கம் ஆரம்பமானது என்னும் கருத்து இப்போது மறுக்கப் படுகிறது !  குறைபாடு உள்ள ஐன்ஸ்டைன் பொது ஒப்பியல் நியதி மூலம் வரும் பெரு வெடிப்பு நியதி இப்போது ஏற்றுக் கொள்ளப் படவில்லை !

fig-1-before-the-big-bang

“நமது பிரபஞ்சம் பெரும் பாய்ச்சலில் (Big Bounce) உதித்ததே தவிரப் பெரு வெடிப்பில் (Big Bang) தோன்றவில்லை !  அதாவது முதலில் குவாண்டம் ஈர்ப்பாற்றல் நிகழ்த்திய விந்தை விளைவு களால் உள் வெடிப்பு தூண்டிப் புற வெடிப்பில் (An Implosion Triggering an Explosion) உண்டானது.”

மார்டின் போஜோவால்டு,  (Martin Bojowald, Asst Professor of Physics, Penn. State, USA) (Authour of Big Bounce Theory) (July 2007)

“எனது வெளியீட்டுத் தாள் ஓர் புதிய கணித மாடலை அறிமுகப் படுத்துகிறது.  துகளியல் நிலையில் (Quantum State) “பெரும் பாய்ச்சல்” மூலம் (Big Bounce) பயணம் செய்யும் பண்பாடுகளின் புதிய விளக்கங்களை அதிலிருந்து பெற்றுக் கொள்ளலாம், அந்தக் கோட்பாடு ஆரம்ப காலத்துப் பெரு வெடிப்பில் உண்டானதாக ஏற்றுக் கொள்ளப்பட்ட நமது பிரபஞ்சத்தின் மரபுக் கருத்தை நீக்கி அமர்ந்து கொள்ளும்.  ஆயினும் அந்தப் பண்பாடுகள் சிலவற்றில் உறுதி யில்லாமை எப்போதும் இருக்கும்.  காரணம் எனது கணிப்புகளில் பெரும் பாய்ச்சல் பயணம் நிகழும் போது எல்லை மீறிய துகளியல் விசைகள் (Extreme Quantum Forces) விளைவிக்கும் ஒருவித “அகிலவியல் மறதி” (Cosmic Forgetfulness) எழுகிறது !

மார்டின் போஜோவால்டு

No big bang -3

“ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங், நீல் டுராக் (Stephen Hawking & Neil Turok) இருவரும் வானியல் விஞ்ஞான நோக்குகளில் கிடைத்த எண்ணிக்கையை விட 20 மடங்கு சிறிய பிண்டத் திணிவைக் (Matter Density) கொண்ட ஒரு பிரபஞ்சத்தை ஊகித்து முன்னறிவிக்கிறார்கள்.  ஹாக்கிங் தன் போக்கில் அடிப்படைக் கணித மூலமாக அணுகி அதில் மிகையாக நம்பிக்கை வைக்கிறார்.  முதலில் அது சரியாகத் தோன்றவில்லை எனக்கு. . . . ஆனால் ஹாக்கிங் கூர்மையான சிந்தனை உள்ளவர்.  பன்முறை அவர் செய்த ஆய்வுகளில் விந்தையான முடிவுகளைக் கண்டிருக்கிறார்.  முதலில் அவை தவறாகத் தோன்றின எனக்கு !  பல தடவைகள் அவரது முடிவுகளே செம்மையானதாய்ப் பின்னால் நான் அறிந்து கொண்டேன்.

ஆன்ரி லின்டே (Andrei Linde Pysics Professor, Stanford University)

“பிரபஞ்சத்தில் நாம் ஆழ்ந்து புரிந்து கொள்ள இயலாதது என்பது நாம் அதைப் பற்றி அறிந்து கொள்ள முடியும் என்பதே.”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

 

No Beginning No Ed

fig-1b-hubble-telescopes-ultra-deep-view

 

“பெரு வெடிப்பு நியதியில் உள்ள இடைவெளித் துளைகளை அகிலத்தின் உப்புதல் கொள்கை (Cosmic Inflation Concept) அடைத்து நமது பிரபஞ்சத்தைப் பலவற்றுள் ஒன்றாக மாற்றி விட்டது.  மேலும் விஞ்ஞானிகளுக்கு உப்புதல் கொள்கை பல்வேறு பிரபஞ்சங்களைப் (Multiverse) பற்றி உரையாட மன உறுதி தந்துள்ளது.  அதாவது பிரபஞ்சத்தில் பிரபஞ்சங்கள் (A Universe of the Universes) இருப்பது”

ஆடம் ஃபிராங்க் (Astronomy Magazine Editor, Physicist)

“அனைத்து அகிலவியல் உப்புதல் நியதிகளும் (Cosmic Inflation Theories) விண்வெளியின் ஒரு புள்ளியை இழுத்துக் கொண்டு அதைச் சுமார் 10^50 மடங்குப் பேரளவில் ஊதி விடுகிறது (Blows up By a Factor of p {margin:0;line-height: 1.5;unicode-bidi: embed;} body { line-height: 1.5;unicode-bidi: embed;}1050).”

மாரியோ லிவியோ (Mario Livio)

“பிரபஞ்சத்தின் பல்வேறு பகுதிகள் உஷ்ணத்தில் செம்மையாகச் சீர்மை நிலையடைந்து (Well Synchronized in Temperature), ஒப்புக் கொள்ளப்பட்ட பெரு வெடிப்பு மாடலை விளக்குகிறது.”

ஷான் கார்ரல் (Sean Carroll)

 

fig-1c-timeline-of-the-universe

 

“இந்தப் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்க எந்த விதமான விருப்பத் தேர்வு (Choice) கடவுளுக்கு இருந்தது என்று அறிய விரும்புகிறேன்.”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

புனித வேத நூல்களில் நாம் காணும் மேன்மையான நியதிகளை நிலைநாட்டி மெய்ப்பிக்கவே, மனித முயற்சிகள் விஞ்ஞானத்தில் மேற்கொள்ளப் பட்டன என்று எனக்குத் தோன்றுகிறது.

விஞ்ஞான மேதை ஜான் ஹெர்ச்செல் [1792-1871]

விரியும் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி அறிய ஒரு பிறவிக் காலம் முழுதும் அர்ப்பணித்தாலும் போதாது! மறைந்து கிடக்கும் அகிலத்தின் மர்மங்கள் சிறிது சிறிதாகவே மலர்கின்றன! அநேக புதிய புதிர்களை வரப் போகும் எதிர்கால யுகங்களுக்காக, இயற்கை தனியாக வைத்துள்ளது! எல்லா மர்மங்களையும் ஒரே காலத்தில் விடுவிக்க இயற்கை ஒருபோதும் நம்மை விடுவதில்லை!

ஸெனேகா (முதல் நூற்றாண்டு ஞானி)

 

Big Bang Cosmology


ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டுள்ள பிரபஞ்சத்தின் பெரு வெடிப்பு நியதி

பிரபஞ்சம் யுக யுகங்களாக நீடித்து வந்திருப்பதை நாமெல்லாம் அறிவோம்.  ஆனால் அந்த மட்டமான அறிவோடு நமது ஆர்வ வேட்கை நின்று விடுவதில்லை.  அதன் தோற்றத்தைப் பற்றியும், தோற்ற மாற்றத்தைப் பற்றியும் மாற்றத்தின் பண்பாடுகள் பற்றியும் நமக்குப் பல்வேறு வினாக்கள் தொடர்ந்து எழுகின்றன.  நமது பிரபஞ்சம் எப்படித் தோன்றியது ?  நமது முதிர்ந்த பிரபஞ்சத்துக்கு எத்தனை வயதாகிறது ?  எப்படி அதில் பிண்டமும் சக்தியும் (Matter & Energy) உண்டாயின ?  அவையெல்லாம் எளிய வினாக்களாகத் தோன்றினாலும் அவற்றின் விடைகள் மிகவும் சிக்கலானவை !  உலகப் பெரும் விஞ்ஞானிகள் பலரின் எதிர்ப்புக்கும் தர்க்கத்துக்கும் உட்பட்டவை !  நிகழ்காலம் கடந்த காலத்தின் நிழலாக இருப்பதால் நம் கண்முன் காண்பதிலிருந்து நாம் காணாத முந்தையக் காட்சிகளை ஓரளவு அறிய ஏதுவாகிறது !  ஆனால் அவற்றில் பல விஞ்ஞானிகளின் கருத்துக்கள், கோட்பாடுகள் உறுதியற்ற ஊகிப்புகள்தான் (Speculations).

fig-1a-cosmic-history

 

பிரபஞ்சம் எப்படிப் படைக்கப் பட்டது ?  பிரபஞ்சத்துக்கு ஆரம்பமும் இல்லை; முடிவும் இல்லை அது மெய்யாக வரையறைக்கு உட்படாதது (Infinite) என்ற கருத்துக்கள் ஒரு காலத்தில் நிலவி வந்தன !  மேதைகளும், மதமும் வலியுறுத்திய பூமி மையக் கொள்கையி லிருந்து பரிதி மையக் கொள்கைக்கு வந்து சுமார் நானூறு ஆண்டுகள் ஆகிவிட்டன !  ரஷ்ய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் காமாவ் ஊகித்த “பெரு வெடிப்புக் கோட்பாடு” (Big Bang Theory) அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிளால் நிரூபணமாகி 20 ஆம் நூற்றாண்டிலே உலக விஞ்ஞானிகள் பலரால் ஒப்புக் கொள்ளப் பட்டிருக்கிறது.  பெரு வெடிப்புக் கோட்பாடை ஏற்றுக் கொண்ட பிறகு பிரபஞ்சத்துக்குத் தோற்ற ஆரம்பம் தொடங்கி காலக் கடிகார முள் நகரத் துவங்கியது.  பிரபஞ்சம் வரையறையற்றது என்னும் கருத்து மறைந்து போனது.  பிரபஞ்சத்துக்கு ஆரம்பமும் முடிவும் ஊகிக்கப்பட்டு அதன் தோற்ற வளர்ச்சி வரலாறுகளும் எழுதப்பட்டன !

 

fig-1f-content-of-the-universe

 

சுமார் 14 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு (துல்லியமாக 13.7 பில்லியன் ஆண்டுகள்) ஓர் அசுரப் பெரு வெடிப்பில் பிரபஞ்சம் தோன்றி விரிய ஆரம்பித்தது.  அந்த நிகழ்ச்சியின் ஆரம்ப நிலையில் விண்வெளியில் இருந்த அனைத்துப் பிண்டமும் சக்தியும் ஒற்றைப் பிண்டமாய் அடங்கிக் கிடந்தன.  ஆனால் அந்த பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சிக்கு முன்பு என்ன இருந்தது என்பது சுத்த யூகிப்பாய் அமைந்து முற்றிலும் அறியப்படாமலே தொங்கிக் கொண்டிருந்தது !  அந்தப் பெரு வெடிப்பு மரபு வெடிகுண்டு போல் வெடிக்காது உட்பிண்டங்கள் உருமாறி ஒன்றை ஒன்று சுற்றிக் கொண்டும் ஒளிவீசி நகர்ந்து கொண்டும் பலூனைப் போல் விரிந்து பெருகி வருகிறது பிரபஞ்சம் !  அதாவது பெரு வெடிப்பு பிரபஞ்சத் தோற்றத்துக்கு வித்திட்டது என்பது நிகழ்கால முடிவு !

வேறோர் பிரபஞ்சத்துக்கு ஏற்பட்ட சீர்குலைவுப் பயணத்தின் பெரும் பாய்ச்சலில் (Big Bounce) தற்போது நாம் வாழும் பிரபஞ்சமாய்ப் பிறந்திருப்பதாகத் தெரிகிறது என்னும் புதிய நோக்குக் கோட்பாட்டைப் பென்சிவேனியா மாநிலப் பல்கலைக் கழகத்தின் துணைப் பேராசிரியர் மார்டின் போஜோவால்டு கணினி மாடல் ஒன்றைப் படைத்துக் கண்டுபிடித்திருக்கிறார்.

 

fig-5-cobe-cosmic-background-explorer

பிரபஞ்சத்தின் அரங்குகளை ஆராயும் கோப் விண்ணுளவி

நாசா சமீபத்தில் அனுப்பிய “கோப் விண்ணளவி” (COBE Cosmic Background Explorer) பிரபஞ்சத்தின் வெளிப்புற நீட்சிகளில் உள்ள “அகிலவியல் நுண்ணலைகளை” (Cosmic Microwaves) உணர்ந்தறியச் சென்றது.  அந்த நுண்ணலைகள் பிரபஞ்சத் தோற்றத்தின் ஆரம்பக் கட்டங்களில் இருந்த ஒருமைப்பாடுடன் (Homogenity) மகத்தான முறையில் சமநிலையில் பரவி இருந்ததைக் கண்டுள்ளது.  மேலும் பிரபஞ்சம் வெப்ப நிலையிலிருந்து குளிர்ந்து தணிவு நிலை பெற்றுத் தொடர்ந்து விரிவாகி வருவதைக் கண்டுபிடித்திருக்கிறது. விரிவடையும் போது உண்டாகும் உஷ்ண மாறுபாடுகளையும் கண்டுள்ளது.  அந்த உஷ்ணத் திரிபுகள் ஏற்ற இறக்கங்கள் பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பு ஆரம்பக்கால நிலைகளை அறிய உதவுகின்றன !

நாசா கோடார்டு விண்வெளிப் பயண மையம் (NASA Goddard Space Fight Center) தயாரித்த துணைக்கோள்தான் கோப் விண்ணுளவி.  பூர்வக் காலத் தோற்றப் பிரபஞ்சத்தின் பரவிய உட்சிவப்பு & நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சை (Diffuse Infrared & Microwave Radiation) அளந்து உளவிடவே அது பூமியைச் சுற்றி விண்வெளிக்குப் பயணம் செய்ய 1989 நவம்பர் 18 ஆம் தேதி அனுப்பப்பட்டது.  அதில் முக்கியமாக மூன்று கருவிகள் இருந்தன.

1.  DIRBE – Diffuse Infrared Background Experiment : அகிலவியல் உட்சிவப்பு பின்புலக்
கதிர்வீச்சை அளக்கும் கருவி.

2.  DMR – Differential Microwave Radiometer : அகிலவியல் நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சு மாறுபாடுகளை அளக்கும் கருவி.

3.  FIRAS – Far Infrared Absolute Spectro-Photometer : நெடுந்தூர உட்சிவப்புத் தனித்துவ ஒளிப்பட்டை ஒளி அளப்புமானி

 

fig-1g-cobe-space-probe1பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சிக்கு முன்னால் நேர்ந்தது என்ன ?

பென்சில்வேனியா மாநிலப் பல்கலைக் கழகத்தின் பௌதிகத் துணைப் பேராசியர் மார்டின் போஜோவால்டு ஒரு புதிய கணித மாடலைப் படைத்து “முடிச்சுத் துகளியல் ஈர்ப்புக் கோட்பாடு” (Loop Quantum Gravity Theory) ஒன்றில் ஆழ்ந்து சிந்தனை செய்தார்.  அது ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியையும் துகளியல் யந்திரவியலையும் (Relativity Theory & Quantum Mechanics) இணைத்தது.  அந்தக் கணிதச் சமன்பாட்டில் பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப காலம் (Time T=0) என்று நிரப்பினால் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றக் கொள்ளளவு பூஜியமில்லை என்பது தெரிய வந்தது.  மேலும் பிரபஞ்ச அடர்த்தி முடிவில்லாமை அல்ல (Density of the Universe is NOT Infinite) என்றும் தெளிவானது.  அதாவது அவரது புதிய கணித மாடல் பிரபஞ்சத்தின் தோற்ற கால நிலையை ஆராய உதவியது.

 

fig-4-dark-matter-the-elementary-particle

முன்பே இருந்த முடிச்சுத் துகளியல் கோட்பாட்டைப் புதிய கணித மொழியில் போஜோவால்டு எளிதாக்கினார்.  ஆனால் அவர் பயன்படுத்திய கணிதச் சமன்பாட்டு விதத்தில் ஒரு மகத்தான நிகழ்ச்சி பிரமிப்பை உண்டாக்கியது.  அதாவது தற்போதுள்ள நமது பிரபஞ்சத்துக்கும் முன்பாக வேறொரு பிரபஞ்சம் இருந்திருக்கிறது என்பதைக் காட்டி யுள்ளது.  இது சற்று சிக்கலான சிந்தனைதான்.  ஏனெனில் பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பில் காலவெளி அந்தக் கணத்தில் தோன்றின என்பது அறியப் படுகிறது.  போஜோவால்டு கணிப்பு மெய்யானால் அது இதற்கு முந்தி இருந்த ஒரு பிரபஞ்சத்தை எடுத்துக் காட்டுகிறது.  அது எங்கோ ஒரு மூலையில் ஒளிந்து கொண்டுள்ளது.  ஆனால் அது சிறுத்துக் குறுகிப் போய் பேரசுரத் திணிவில், பேரளவு உஷ்ணத்தில் மிகக் மிகக் குள்ளி காலவெளிக் கடுகாய்க் (Ultra-dense, Ultra-Hot & Ultra-Small Ball of Space Time) கிடக்கிறது !  ஏதோ ஓர் கட்டத்தில் எப்படியோ அந்த உஷ்ணத் திணிவுக் கடுகைத் “துகளியல் ஈர்ப்பாற்றல்” (Quantum Gravity) இழுத்துச் சுருக்கி வைத்துக் கொண்டது.

 

fig-3-in-search-of-gods-particle

இதை வேறு விதக் கண்ணோட்டத்தில் பிரபஞ்ச விளைவுகளைப் படிப்படியாகப் பின்னோக்கிப் பார்த்துக் கால மணி பூஜியத்துக்கு (Time T=0) நெருங்கினால் போஜோவால்டு கணித்த முந்தைய பிரபஞ்சத்தின் காணாத தோற்றம் தெரிகிறது.  போஜோவால்டு அந்த பூஜிய காலமணி நிகழ்ச்சியை “பெரும் பாய்ச்சல்” (Big Bounce) என்று குறிப்பிடுகிறார்.  அதாவது முந்தைய பிரபஞ்சம் அந்தப் பூஜிய கால மணியில் சீர்குலைந்து மறுபடியும் ஒரு புது முகப் பிரபஞ்சமாக, நமது பிரபஞ்சமாகக் குதித்தது என்று போஜோவால்டு கூறுகிறார்.  அவரது கணிசச் சமன்பாடுகளில் பூர்வீகப் பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் எத்தனை பெரியது என்பதைக் கணக்கிட முடியவில்லை.  ஆகவே போஜோவால்டு கோட்பாட்டில் அத்தகைய “உறுதியில்லா ஊகிப்புகள்” (Uncertain Speculations) இருப்பதை நாம் உணர்ந்து கொள்ள வேண்டும்.

 

fig-6-evolution-by-science-bible

 

குவாண்டம் ஈர்ப்பு நியதி (துகளியல் ஈர்ப்பு நியதி) என்ன கூறுகிறது ?

கால-வெளிப் பிணைப்பு ஒற்றைப் பரிமாணக் குவாண்ட நூலிழைகளால் பின்னிய (One Dimensional Quantum Threads) ஓர் “அணு வடிவமைப்பைக்” (Atomic Geometry) கொண்டுள்ளதாகக் “குவாண்டம் ஈர்ப்பு நியதி” கூறுகிறது.  கால மணி பூஜியத்தில் பூர்வீகப் பிரபஞ்சம் முடிவில்லாமையில் புகுந்திடாது நமது விரியும் பிரபஞ்சமாகத் தாவிப் பிறந்தது.  குவாண்டம் ஈர்ப்பு நியதி அந்தப் “பெரும் பாய்ச்சலுக்கு” (Big Bounce) முன்பு சிறுத்துப் போன கால-வெளி வடிவமைப்புப் (Space-Time Geometry) பிரபஞ்சத்தைக் காட்டுகிறது.

போஜோவால்டு மேலும் ஒரு புதிய முடிவைக் கண்டறிந்தார்.  பூர்வீகக் குவாண்ட ஈர்ப்புப் பிரபஞ்சம் தாவிச் செல்லும் பயணத்தின் போது அமைப்பு அங்கங்களில் குறைந்தளவு ஒன்று (One of the Parameters) தப்பிப் பிழைக்காமல் போகும் !  அதாவது அடுத்தடுத்துத் தாவிப் பிறக்கும் சந்ததிப் பிரபஞ்சங்கள் முன்னதைப் போல் பின்னது முழுமை அடைந்திருக்காது என்பதே அவர் மேலும் அறிந்து கொண்டது.  எப்போதும் ஒரே மாதிரி வாரிசுப் பிறப்புப் பிரபஞ்சம் தோன்றாமல் தடுக்கப்படுவதற்குக் காரணம் “அகிலவியல் நினைவின்மையே” (Cosmic Forgetfulness) என்று போஜோவால்டு கூறுகிறார்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Did the Big Bang Happen ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40711151&format=html[பெரு வெடிப்பு எப்படி ஏற்பட்டது ?]
20 (a) COBE Space Probe to Glimpse infancy of the Universe – News from Princeton University (June 18, 2001)
21. Dark Matter Mystery May Call for Revision of Laws of Physics (August 7, 2007)
22. PhysOrg.com : Probing Question : What Happened Before the Big Bang ?
23 Sceince Daily : What Happened Before the Big Bang ? (July 3, 2007)
24 The Big Bang By : Chris LaRocco & Blair Rothstein
25 PhysOrg.com – What Happened Before the Big Bang ? (July 1, 2007)
26. Astronomy Magazine – What Happened Before the Big Bang ? By : Philips Plait (July 1, 2007)
27 What Happened Before the Big Bang ? By : Paul Davis
28 (1) How Did the Universe Begin ? (2) It Started with a Bang ? (3) Creating a Universe Creation Theory (4) Hartle-Hawking Universe Model – No End of Universe Creation Thories (5) Turok’s Inflationary Theory Work – Reforming the Inflationary Theory.  Website University of Victoria, B.C. Canada.
29. Scientific American – Follow the Bouncing Universe By : Martin Bojowald [Oct 2008]
30. Astronomy Magazine – Cosmos Before There Was Light – Seeing the Dawn of Time By : Adam Frank (January 2007)

30(a) http://www.scientificamerican.com/article/rainbow-gravity-universe-beginning/ [December  9, 2013]

31.  http://phys.org/news/2015-02-big-quantum-equation-universe.html  [February 9, 2015]

32.  http://gadgets.ndtv.com/science/news/big-bang-may-never-happened-universe-has-no-beginning-or-end-study-659845  [February 12, 2015]

33.  http://www.techtimes.com/articles/32659/20150214/big-bang-didnt-happen-new-theory-suggests-universe-has-no-beginning-no-end.htm  [February 14, 2015

34.   http://www.hawking.org.uk/the-beginning-of-time.html

35. http://www.liveleak.com/view?i=7e2_1423613281  [February 10, 2015]

36. http://www.spacedaily.com/reports/What_Big_Bang_Universe_May_Have_Had_No_Beginning_at_All_999.html  [March 2, 2015]

37. http://www.universe-galaxies-stars.com/steady_state.html

38. https://www.thoughtco.com/steady-state-theory-2699310  [July 10, 2017]

39.  https://en.wikipedia.org/wiki/Steady_State_theory  [November 24, 2017]

40. http://www.bbc.co.uk/science/space/universe/questions_and_ideas/steady_state_theory

++++++++++++++++++++++++++

S. Jayabarathan [jayabarathans@gmail.com]  (December 2, 2017] [R-2]

(தொடரும்)

******************

எரிமலை, பூகம்பத்தை எழுப்பிடும் பூமியின் உட்கருப் பூத அணு உலை ! (Geo-Reactor)

Earth Georeactor Detail large

 

சி. ஜெயபாரதன், B.E. (Hons), P.Eng (Nuclear), கனடா

 

காலக் குயவன் ஆழியில் படைத்த

ஞாலத்தின் நடுக் கருவில்

அசுர வடிவில்

அணுப்பிளவு உலை ஒன்று

கணப்பளித்து வருகுது

பில்லியன் ஆண்டுகளாய் !

எருப் பொருளை இடையே

பெருக்கும்

வேகப் பெருக்கி அணு உலை !

உட்கரு உள்ளே

கட்டுப் பாடுடன் இயங்கியும்

நிறுத்தம் அடைந்தும்

விட்டு விட்டு வேலை செய்வது !

வெளிக் கருவிலே

கனல் குழம்பைச் சமைத்துக்

கொதிக்க வைக்குது !

குவல யத்தைக்

குத்தூசி போல் குடைந்து

பீறிடும் எரிமலைகள் !

தாறு மாறாய்

ஊர்ந்து நெளியும்

தாரணியின் குடல் தட்டுகள் !

அங்கிங் கெனாதபடி

பொங்கிப் பீறிடும்

பூதக் கனல் எரிமலைகள் !

நர்த்தனம் புரியும் நில நடுக்கம் !

அணு உலை வெப்ப மீறலைத்

தணிப்பவை அவை !

உட்கருவின்

பூத அணு உலையே

பூமியின்

அச்சைச் சுழற்றி

ஆட்டி வைக்கும் மின்ஜனனி !

++++++++++

புதிய உமர் கயாம்

Image result for geo-reactor at centre of earth,s core

 

“பூமியின் மையத்து வரை ஒரு துளையைத் தோண்டிச் சென்றால் நாம் எதைக் காண்போம் ? உட்கருவின் நடுவில் இயற்கை அணு உலையாய் இயங்கி வரும் 5 மைல் விட்டமுள்ள யுரேனியக் கோளம் ஒன்றிருப்பதை ஊகித்து உடன்பட வைக்க ஆதாரம் உள்ளது. அதை நான் ‘புவி அணு உலை’ (Geo-Reactor) என்று குறிப்பிடுகிறேன்.”

“பிரபஞ்சம், பூகோளம் ஆகியவற்றின் மெய்யான இயற்கை அமைப்பைக் கண்டுபிடிப்பதும், அந்த அறிவை எல்லோரிடமும் பகிர்ந்து கொள்வதும் விஞ்ஞானத்தின் முக்கிய குறிக்கோளாகும். அந்தப் பணியைத்தான் நான் இப்போது செய்து வருகிறேன்.”

மர்வின் ஹெர்ன்டன் Ph.D., (Marvin Herndon, President Transdyne Corpn, San Diego, California)

“ஐஸ்லாந்தின் எரிசாம்பல் முகில் (Plume) விஞ்ஞானத்துக்குக் கிடைத்த ஓர் இயற்கைக் கொடை (Boon to Science).”

பிரையன் ஹான்ட்வெர்க் (Brian Handwerk, National Geographic News)

 

பூகோளத்தின் மையத்தில் இயங்கும் வேகப் பெருக்கி அணு உலை

உலக நாகரீகக் குடிமக்களுக்குப் பெருந்தீங்கு விளைவிப்பது பூமியின் உட்கரு வெப்ப மீறலே தவிர மெதுவாக மாறிவரும் சூழ்வெளிப் பருவ நிலை மாற்றங்கள் அல்ல ! கலிலியோ பூமி நகர்கிறது என்று கண்டுபிடித்தார். காப்பர்னிக்கஸ் பூமி பரிதியைச் சுற்றி வருகிறது என்று கண்டுபிடித்தார். டெஸ்மார்க்கின் வெளியீட்டில் கவரப்பட்ட ‘டாம் சாக்கோ’ (Tom Chalko, inspired by Desmarquet’s Report) நமது பூமிக் கோளின் திண்ணிய உட்கரு (Earth’s Solid Inner Core) உண்மையில் ஓர் அணு உலை என்று 2000 ஆண்டில் கண்டுபிடித்தார். அணு உலையின் வெப்ப ஆற்றலே வெளிக்கருவில் உள்ள உலோகங்களைக் கொதிக்கும் குழம்பாக மாற்றி வைத்துள்ளது. அந்த அணுக்கரு உலை மையத் திரிவாக (Eccentric) அமைந்திருக்கிறது. தானாக இயங்கியும் இடையிடையே தானாக நிறுத்தம் அடைந்தும் வரும் மைய அணு உலையே பூமியின் மேற்தளத்தில் அடுத்தடுத்து நில நடுக்கங்களை உண்டாக்கியும், எரிமலைகளை எழுப்பியும் வருகிறது !

பூமியின் துருவப் பனிப்பாறை முகப்புகள் உருகிப் போவதற்கு முக்கியக் காரணம் பூஜிய டிகிரி செல்ஸியஸ் உஷ்ணத்துக்கு மேல் சூடேறும் காற்றென நாம் கருதக் கூடாது ! துருவங்களின் பனிப் பாறைகளைச் சூடாக்கி உருக்குவது பூமியின் உட்கருவிலிருந்து வெளியாகும் வெப்பமே (Overheating of the Earth’s Core) தவிர பூகோளச் சூடேற்ற மில்லை என்பது இப்போது விஞ்ஞானிகள் கருதும் புதிய கருத்து ! எரிமலைகள் மீண்டும் பீறிட்டெழுவதும், நில நடுக்கம் திடீரெனத் தாக்கித் தகர்ப்பதும் சூடேறிய பூமியின் மைய அணுப்பிளவு உலை குளிர்ந்து போகத் தேவைப் படுவதால் தவிர உட்கரு ‘படிமச் சுருக்கம்’ அடைவதால் (Crystallization) அல்ல ! இயங்கும் எந்த அணுப்பிளவு உலையும் வெப்ப மீறல் ஆபத்தில் (Danger of Over-heating) சிக்கிக் கொண்டு சிதைவு அடையக் கூடாது !

ஆர்டிக், அண்டார்க்டிக் துருவப் பனிக்குன்றுகளில் பெருமளவுப் பகுதிகள் ஏற்கனவே உருகி நீராகிக் கடல் உயரத்தை மிகையாக்கி விட்டன ! 2000 – 2003 ஆண்டுகளுக் கிடையில் மட்டும் அண்டார்க்டிக் பனிக்குன்றுகளின் உருகுதல் 8 மடங்கு அதிகரித் துள்ளது ! சரிந்த பனிக்குன்றுகள் நழுவிக் கடலில் மூழ்கும் போது சுனாமியைத் தூண்டுவதோடு கடற்கரைப் பகுதிகளைக் கடல் வெள்ளம் மூழ்க்கி விடுகிறது ! எரிமலைகள் கண்விழித்து ஆர்டிக் கடலடியிலும் அண்டார்க்டிக் ஆழப் பகுதிலும் எழும்புகின்றன ! அண்டார்க்டிக்கைச் சுற்றியிருக்கும் கடலில் 5 கி.மீ. (3 மைல்) ஆழத்தில் உள்ள நீர், திணிவு குன்றி உப்பளவும் குறைந்து (Less Dense & Less Salty) அண்டார்க்டிக்கின் அடித்தளம் உருகிப் போகிறது என்பதை உறுதிப் படுத்துகிறது ! தூயப் புதுநீர் உப்புக் கடல்நீரை விட திணிவு குறைந்து மேலே மிதக்க வேண்டுமல்லவா ? அவ்விதம் நிகழ்வதில்லை. அதாவது அண்டார்க்டிக்கின் மேற்தளம் உருகாமல் பேரளவில் அடித்தளக் குன்றுகள் மட்டும் இளகிக் கீழே தூய நீராகத் தங்கி விடுகின்றன !

பூகம்ப எண்ணிக்கையும், தகர்ப்பாற்றலும் மிகையாகி வருகின்றன

கடந்த நாற்பது ஆண்டுகளாக நில நடுக்கத்தின் எண்ணிக்கை, தீவிரம், வலுவாற்றல் யாவும் ஏறிக் கொண்டே போகின்றன. 1973 இல் அமெரிக்கப் பூதளவியல் ஆய்வு நோக்ககம் (USGS -US Geological Survey) 7.0 ரிக்டர் அளவுக்கு மீறிய பூகம்பங்களின் தகர்ப்பாற்றல் 6 மடங்கு அதிகரித்து உள்ளதாக வெளியிட்டிருக்கிறது. மெல்ல மெல்ல காலநிலை உஷ்ணம் ஏறும் போது ஒரு டிகிரிக்குக் குன்றிய தசமத்தில் கூடினாலும் நிலநடுக்கங்கள் 5 மடங்கு பெருகிய ஆற்றலில் தகர்க்கின்றன ! நாசா விஞ்ஞானிகள் கூறுவது : பூமியானது தான் வெப்ப சக்தியை எதிரனுப்ப முடிவதைப் போல் பரிதியி லிருந்து பெறும் சக்தியைப் பேரளவில் (0.85 MegaWatt per Sq km) உறிஞ்சிக் கொள்கிறது. சூழ்வெளி மாசுக்கள் இப்போது பெருகி வருகின்றன. பூமியைத் தாக்கும் சூரியக் கதிர்வீச்சு இயக்கங்கள் பரிதித் தேமல்களால் (Sun Spots) 2012 ஆண்டு வரை மிகையாகி வரும். 2000 -2003 இந்த மூன்று ஆண்டுகளில் ஏன் அண்டார்க்டிக் அடித்தளப் பனிக் குன்றுகளின் உருகல் 8 மடங்கு அதிகரித்திருக்கிறது ? அந்தக் கால இடை வெளியில் பரிதியின் வெப்ப வீச்சு அண்டார்க்டிக் பகுதியில் எட்டு மடங்கு மிகையாகப் பொழிய வில்லை ! பூகோளச் சூடேற்றமும் அந்த அளவுக்கு திடீரென ஏறவும் இல்லை. ஆதலால் அண்டார்க்டிக் பனிக் பாறைகள் உருகக் காரணம் பூமியின் உட்கருவில் உள்ள அணுப்பிளவு இயக்கம் பெருகி வெப்ப சக்தி உள்ளிருந்து மேலெழுந்துள்ளதையே காட்டியுள்ளது.

பூகோளச் சூடேற்றம் அண்டார்க்டிக் கடற் பகுதி ஆழத்தில் பனி உருகி உப்பு சிறுத்த, தணிவும் குறைந்த நீர் சேமிப்புக்குக் காரணமாக இருக்க முடியாது ! புவி மையத்தில் இயங்கி வரும் அணுக்கரு உலை வெப்பம் மீறி எழுந்து அப்படிச் செய்திருக்க முடியும் என்று ஒப்புக் கொள்ளலாம். அதாவது புவி மையத்தில் உள்ள அணு உலையின் கனல் எழுச்சியைத் தணிக்க, “வெப்பத் தணிப்பியாக” (Heat-Sink) அண்டார்க்டிக் பனிக் கண்டம் ஒன்று மட்டும்தான் உதவ முடிகிறது ! அதாவது பூமியின் உட்கரு அணு உலைக்கு நேர் மேலே இருப்பது அண்டார்க்டிக் பனிப் பாறைகள் என்று நாம் ஊகிக்கலாம் !

பூமி மையத்தில் உள்ள பூத அணுக்கருப் பிளவு உலை

ஆதிகாலப் பிள்ளைப் பூமியானது (Baby Earth) பரிதியிலிருந்து பிரிந்து உட்கரு உலோகக் கோளமான ஓர் நீர் அண்டம் என்பதை அறிவோம். சூடான திரவக் குழம்பில் திரண்டு பரிதியை மூலத் தட்டு வடைபோல் (Primordial Disc) சுற்றிக் குளிர்ந்த ஓர் உருண்டையே நமது பூர்வ பூமி ! திணிவு மிக்க திரவ உலோகங்கள் (Densest Metals) ஈர்ப்பாற்றலால் கீழாகப் படிந்தும், நிறை மெலிந்த கனிமங்கள் மேலே மிதந்தும் பூமியின் மேற்தளம் மட்டும் குளிர்ந்தது. யுரேனியம், தோரியம் போன்ற உலோகங்கள் மிகத் திணிவு பெற்றவை.

உதாரணமாக யுரேனியத்தின் திணிவு (Density) : 19 கிராம் /கியூபிக் செ.மீ. (19 gram per cubic cm). யுரேனியம் ஈயத்தை விட 1.6 மடங்கு திணிவு உள்ளது. தோரியத்தின் திணிவு : 11.7 கிராம் /கியூபிக் செ.மீ. புளுடோனியத்தின் திணிவு : 19.7 கிராம் /கியூபிக் செ.மீ. இம்மூன்று கன உலோகங்களும் மற்ற கன உலோகங்களோடு சேர்ந்து பூமியின் மையக் கருவில் படிந்திருக்கலாம் என்று அழுத்தமாக ஊகிக்க இடமிடுக்கிறது.

தானாக நியூட்ரான்கள் தாக்கும் போது அணுப்பிளவில் அணுசக்தி உண்டாக்கும் மூன்று கன உலோகங்கள் : யுரேனியம் -235, யுரேனியம் -233, புளுடோனியம் -239. யுரேனியம் 238 உலோகத்தை வேக நியூட்ரான் தாக்கும் போது, யுரேனியம் -238 புளுடோனியம் -239 ஆக மாறுகிறது. அதுபோல் தோரியம் -232 உலோகத்தை நியூட்ரான் தாக்கும் போது, தோரியம் -232 யுரேனியம் -233 ஆக மாறுகிறது.

யுரேனியம் -235, யுரேனியம் -233, புளுடோனியம் -239 ஆகிய மூன்றும் சுயமாக நியூட்ரான்களை வெளியேற்றி அவை அந்தக் கன உலோகங்களைத் தாக்கிப் பிளக்கும் போது அணுசக்தியை உண்டாக்குகின்றன. பெரும்பான்மையாகப் பூமியில் கிடக்கும் யுரேனியம் -238 இல் சிறிதளவு யுரேனியம் -235 உள்ளது. ஆகவே முதலில் நிகழும் யுரேனியம் -235 நியூட்ரான் சேர்க்கையில் சக்தி உண்டாவதுடன், பிளவுக் கழிவுகளோடு மூன்று நியூட்ரான்கள் பிறக்கின்றன. அந்த நியூட்ரான்கள் மீண்டும் யுரேனியம் -235 உலோகத்தைத் தாக்கி சக்தியும், கழிவும், 3 நியூட்ரான் களும் உண்டாகும். அணுப்பிளவுக் கழிவுகளில் இரண்டு பாதி சிறு நிறை தனிமங்கள் காணப்படும். திரவ நிலையில் சிறு நிறைத் தனிமங்கள் பிரிந்து மேலே மிதக்கும்.

வேக நியூட்ரான்கள் யுரேனியம் -238 உலோகத்தைத் தாக்கிச் சக்தியை உண்டாக்கும் புளுடோனியம் -239 உலோகத்தையும் முடிவில் தோற்றுவிக்கும். மேலும் வேக நியூட்ரான்கள் தோரியம் -232 உலோகத்தைத் தாக்கிச் சக்தியை உண்டாக்கும். யுரேனியம் -233 உலோகத்தையும் தோற்றுவிக்கும். இம்மாதிரி தொடர்ந்து வேகப் பெருக்கி அணு உலைகள் போல் (Fast Breeder Reactor) தொடர்ந்து அணுசக்தியும், எரிசக்தி எருவும் பூமியின் மையத்தில் உண்டாகி வருகின்றன. அப்படி இயங்கும் அணுப்பிளவு அணு உலைகளில் கழிவுக் தனிமங்கள் உண்டாகித் தானாக அணு உலை நிறுத்தம் அடையும். காரணம் கழிவுப் பொருட்கள் நியூட்ரான் விழுங்கிகள். நிறை சிறுத்த கழிவுப் பொருட்கள் கனற் குழம்பில் மேலே ஏறி மிதக்க மறுபடியும் அணு உலை இயங்க ஆரம்பிக்கிறது. இத்தகைய வேகப் பெருக்கி அணு உலைதான் பூமியின் மையத்தில் தொடர்ந்து இயங்கியும் இடையிடையே நிறுத்தம் அடைந்தும் பிரம்மாண்ட மான வெப்ப சக்தியை உற்பத்தி செய்து வருகிறது என்று 1993 ஆம் ஆண்டில் டாக்டர் மர்வின் ஹெர்ன்டன் புதியதோர் பூமி உட்கரு நியதியை அறிவித்தார் !

 

விஞ்ஞானி மர்வின் ஹெர்ன்டான் அறிவித்த புவி அணு உலை

பூமியில் அணுசக்தி ஆற்றல் பெறும் யுரேனியம், தோரியம் ஆகியவற்றின் இருப்பு பல இடங்களில் கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளது. வானியல் விஞ்ஞானி டாக்டர் மர்வின் ஹெர்ன்டான் முதன்முதல் அணுப்பிளவுத் தொடரியக்கம் செய்து காட்டிய இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ·பெர்மியைப் பின்பற்றி பூமிக்குள்ளே மாபெரும் ஓர் இயற்கை அணுப்பிளவு உலை (Natural Nuclear Fission Geo-Reactor) இயங்கியும் அடுத்து நிறுத்தம் அடைந்தும் வருகிறது என்னும் புதியதோர் கோட்பாட்டை வெளியிட்டார்.

அந்த அணுப்பிளவு உலை வேக நியூட்ரான்கள் யுரேனியத்தைத் தாக்கி சக்தியும், எரிசக்தி எருவும் ஈனுகின்ற ஒரு வேகப் பெருக்கி அணு உலை (Fast Breeder Reactor). அதற்கு ஹைடிரஜன் போன்ற மிதவாக்கி (Moderator) தேவையில்லை. மற்ற மின்சக்தி நிலையங்கள் போலின்றி, புவி அணு உலை (Georeactor) தானாக இயங்கும். தானாக நிறுத்தம் அடையும். அதன் வெப்ப சக்தி ஆற்றலைக் கூட்டிக் குறைக்கும் சுயக் கட்டுப்பாடும் கொண்டது. இயக்கத்தில் விளைந்து சேமிப்பாகும் அணுப்பிளவுக் கழிவுகள் நிரம்பி நியூட்ரான்களை விழுங்கி அணு உலை அடுத்து நிறுத்தம் அடையும். நிறை குன்றிய அணுவியல் கழிவுகள் கனற் குழம்பில் மேலேறி மிதக்கும். பிறகு தனிப்பட்டுக் கீழே யுரேனியம் -235 சேரும் போது அணு உலை தானாக இயங்கத் துவங்கும் ! இந்தக் கோட்பாடை மர்வின் ஹெர்ன்டான் 1993 இல் முதன்முதல் வெளியிட்ட போது அக்கருத்தைப் பலர் கூர்ந்து நோக்க வில்லை.

பூமியின் உட்கரு வெப்பம் மிகுந்த கோளம் ! அதைச் சுற்றி வெளிக்கருவில் உலோகத்தால் ஆன கனற் குழம்பு ! உட்கருவின் அணு உலை வெப்ப சக்தியே திரவக் குழம்பை மணிக்கு 1000 மைல் வேகத்தில் சுற்ற வைத்திருக்கும். அந்த அணுப்பிளவு சக்தியே பூகோளக் காந்த சக்திக்கும் (Geomagnetism) மூலமாக இருக்கக் கூடும் என்பதும் அறியப் படுகிறது. செவ்வாய்க் கோள் மின் காந்த மின்றி ஈர்ப்பியல் குன்றி செத்துக் கிடக்கிறது. செவ்வாய்க் கோளின் உட்கரு அணு உலை இயக்கம் நிரந்தராக நிறுத்தம் அடைந்து அதன் காந்த சக்தி இழந்து போனது ! செவ்வாய்க் கோளின் அணு உலை சக்தியற்றுச் செத்து விட்டதால் செவ்வாயின் காந்த சக்தி மறைந்து, ஈர்ப்பாற்றல் குறைந்து போய் அதன் சூழ்வெளி வாயு மண்டலம் நிரந்தரமாய் இழக்கப் பட்டு நீர்வளம் எல்லாம் முற்றிலும் வரண்டு விட்டது. ஆனால் செவ்வாயின் உட்கரு ஒருகாலத்தில் சூடாக இருந்து அதில் இயங்கிய எரிமலை பரிதி மண்டலத்தின் மிகப் பெரிய எரிமலையாக எழுந்திருக்கிறது !

4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய நமது பூமி தன் உட்கருவில் அணுவியல் எருக்களான யுரேனியம் -235, யுரேனியம் -238, அணுப்பிளவு இயக்கத்தால் உண்டான புளுடோனியம் -239 ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி வரும் 5 மைல் (10 கி.மீ.) விட்டமுள்ள வேகப் பெருக்கி அணு உலைக் கோளம் ஒன்றைக் கொண்டுள்ளது என்று கூறுகிறார் மர்வின் ஹெர்ன்டான். அது வெளியாக்கும் வெப்ப சக்தி 4 டெரா வாட்ஸ் (4000 பில்லியன் வாட்ஸ்), (4 மில்லியன் மெகாவாட்ஸ்) [4 terawatts (4X10^12 watts)] என்று கணினி மாடல் மூலம் கணக்கிடப் படுகிறது. இப்பேரளவு வெப்ப சக்தி தொடர்ந்து வெளியேறாது விட்டு விட்டு எழுவதால், அங்குமிங்கும் எரிமலையும், பூகம்பமும் உலக நாடுகளில் தலைதூக்கி குடிமக்களுக்கு அடிக்கடி இன்னல் கொடுத்து வருகின்றன !

(தொடரும்)

+++++++++++++++++

படங்கள்: BBC News, National Geographic, The Times UK, & CTV Global Media

தகவல்:

1. Volcanoes & Earthquakes By: Reader ‘s Digest [1992]
2. Time & Life Books Volcanoes & Earthquakes [1995]
3. Hutchinson Encyclopedia of the Earth Edited By: Peter Smith [1985]
4. Encyclopedia Britannica 15 Edition [1978]
5. Reader ‘s Digest Marvels & Mysteries of the World Around Us [1977]
6. National Geographic Frontiers of Science [1982]
7. The Vesuvius Volcano at the Bay of Naples.
8. The Eruptive History of Mt.Vesuvius in Italy & Mt.Etna in Sicily.
9. Krakatoa Volcano near Java & Sumatra of Indonesian Islands
10. Inside the Volcano, National Geographic [November 2000].
11 (a) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40402051&format=html(Italian Volcano))
11 (b) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40402121&format=html(Hawaii Volcano)
12. Hot Theories on the Center of the Earth National Geographic [January 1996].
13. Hawaii ‘s Volcanic Cradle of Life, National Geographic [July 1990].
14. Hawaii, Island of Fire & Flowers, National Geographic [March 1975].
15. Volcano Monitoring Techniques, U.S. Geological Survey (USGS) Report [October 11, 1991]
16. Kilauea, Hawaii ‘s Most Active Volcano.
17. Volcanic & Seismic Hazards, USGS Publication [1997].
18. Volcanic Toxic Gases By: Bill Harby [April 7, 1999]
19. The Hawaii Center for Volcanology [HCV-1992]
20. Icland Volcano’s Fountain of Fire (March 20, 2010)
21 National Geographic News – Harmful Effcts of Volacanic Smoke By Brian Handwerk (April 16, 2010)
22 BBC News Why Iceland Volcano Has Grounded UK Flights By : Victoria Gill (April 15, 2010)
23 BBC News How Volcanoes Shaped History (April 15, 2010)
24 BBC News Experts Update Ash Health Advice (April 16, 2010)
26 BBC News Volcanic Ash Cloud (April 17, 2010)
27 BBC News Ash Deepens Europe Travel Chaos (April 17, 2010)
28 BBC News Ash Imperils Bone Morrow Patients (April 18, 2010)
29 BBC News Half of European Flights to Fly (April 20, 2010)
30 Scientific American – How Much Volcanic Ash is Too Much for a Jet Engine ? By John Matson (April 21, 2010)
31 (a) Daily Galaxy -Are the Planets Volcanoes Being Triggered by Global Warming ? (April 16, 2010)
31 (b) Scientific American -A Warming World Could Trigger Earthquakes, Landslides & Volcanoes By James Watson (April 21, 2010)
32 NASA Report : What are (Volcanic) Aerosols ?
33. Volcanoes & Climate Change ByJason Wolfe (September 5, 2000)
34 18 Most Dangerous US Volcanoes Include Erupting Alaska Peak (Jan 20, 2006)
35 NASA Report : Historic Volcanic Eruption Shrunk the Mighty Nile River (Nov 21, 2006)
36 NuclearPlanet.com : Science About thre True Nature of Earth & Universe
37 The Nuclear Heart of the Earth : The Science Behind “The Core” – An Interview with Marvin Herndon Ph.D. By : Wayne Smith (Mar 31, 2003)
38 Encyclopedia.com : Radioactive Heat Production in the Earth By : David A. Rothery (1993)

39.geo-reactor at centre of earth,s core  [January 2002]

40. http://gulfnews.com/news/uae/general/earth-s-core-a-reactor-that-is-shutting-down-1.351697  [March 23, 2003]

41 Can Climate Change Explode ? By : Ridhima (Jan 3, 2010)

42. https://en.wikipedia.org/wiki/Natural_nuclear_fission_reactor  [Novenber 3, 2017]

43. https://en.wikipedia.org/wiki/Inner_core [November 14, 2017]

********************
S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com)  [November 27, 2017 [R-1]