Showing posts with label அரை ஆயுள். Show all posts
Showing posts with label அரை ஆயுள். Show all posts

Aug 20, 2012

” இருக்கும்.. .. ஆனா... இருக்காது”

Share Subscribe
”இருக்கும்.... ஆனா.. இருக்காது”. இது ஏதோ ஒரு சினிமாப் படத்தில் நான் கேட்ட வசனம். இந்த இரண்டில் ஒன்று தான் சாத்தியம. சட்டிக்குள் சோறு இருக்கிறது என்றால் இல்லை என்ற் பேச்சுக்கு இடமில்லை. டப்பாவில் சர்க்கரை இருக்கிறது என்றால் அதே மூச்சில் இல்லை என்று சொல்ல முடியாது.' இருக்காது. ஆனா... இருக்கும்” என்று மாற்றிச் சொன்னாலும் அதுவும் அர்த்தமற்றதே.

ஆனால் அணுசக்தி உலகில் ’ இருக்காது . ஆனா... இருக்கும்’  என்று சொல்ல முடியும். கதிரியக்கத் தன்மை கொண்ட மூலகங்கள் விஷய்த்தில் இப்படியான நிலைமை உள்ளது.

தங்கம், வெள்ளி, அலுமினியம் போன்ற மூலகங்கள் (Elements) சாகா வரம் பெற்றவை. அவற்றின் அணுக்களுக்கு அழிவே கிடையாது. ஆனால் ரேடியம், யுரேனியம், தோரியம்  போன்ற மூலகங்கள் -- உலோகங்கள் என்றும் சொல்லலாம் --. அழிந்து கொண்டே இருப்ப்வை. இவை கதிரியக்க (radioactive) மூலகங்கள். இவற்றின் அணுக்கள் ஆற்றலை வெளிப்படுத்தி விட்டு அடுத்தடுத்து  வேறு மூலகமாக மாறிக் கொண்டே இருக்கும்.

மேடம் கியூரி கண்டுபிடித்த ரேடியம் பற்றி அனேகமாக் எல்லோருக்கும் தெரிந்திருக்கும். ரேடியக் கட்டி ஒன்றை இரும்புப் பெட்டிக்குள் பத்திரமாக வைத்து விட்டு சுமார் 1600 வருடங்கள் கழித்துப் பார்த்தால் அதில் பாதி தான் ரேடியமாக இருக்கும். மீதிப் பாதி ரேடான் வாயுவாகவும் வேறு உலோகங்களாகவும்  மாறி விட்டிருக்கும்.இரும்புப் பெட்டியை மூடி விட்டு  மேலும் 1600 வருடங்கள் கழித்துப் பார்த்தால் மீதியில் பாதிதான் ரேடியமாக இருக்கும். மேலும் 1600 ஆண்டுகள் கழித்துப் பார்த்தாலும் அதேமாதிரி தான். (உண்மையில் இரும்புப் பெட்டியில் அவ்வளவு காலம் ரேடியத்தை வைத்திருந்தால் இரும்புப் பெட்டியே இருக்காது. ரேடியத்தின் கதிர்வீச்சு காரணமாக இரும்புப் பெட்டி அழிந்து விடும்.)

ஒரு கட்டத்தில் ஒரு கட்டியில்  20 கோடி ரேடியம் அணுக்கள் மிஞ்சுவதாக வைத்துக் கொள்வோம். அதில் பாதி அழிவதற்கு 1600 ஆண்டுகள். பின்னர் மீதிப் பாதி அழிய அதே போல மேலும் 1600 ஆண்டுகள். இது இப்படியே போய்க் கொண்டிருக்கும். இதை அரை ஆயுள் கணக்கு என்பார்கள். அதாவது ரேடியத்தின் அரை ஆயுள் ( Half-life) 1600 ஆண்டுகள்.( இது ரேடியம்- 226 எனப்படும் ரேடிய ஐசடொப்பின் (Isotope) அரை ஆயுள் கணக்கு.) அந்த ரேடியக் கட்டி முற்றிலுமாக அழிந்து தீர்ந்து விடுமா?

இது விஷயத்தில் ஓரு உதாரணம் அளிப்பது உண்டு. சென்னையிலிருந்து சுமார் 300 கிலோ  மீட்ட்ர் தொலைவில் உள்ள திருச்சியை நோக்கி  ஒரு ரயில் வண்டி கிள்ம்புகிறது. அது முதல் அரை ம்ணி நேரம் 100 கிலோ மீட்டர் வேகத்தில்  செல்கிறது. அடுத்த அரை மணி நேரத்தில் வேகம் பாதியாக அதாவது  50 கிலோ மீட்டராகக்  குறைகிறது. பிறகு அடுத்த அரை மணி நேரத்தில் வேகம் மேலும் பாதியாக ( 25 கி.மீ.) குறைகிறது. அதற்கு அடுத்த அரை மணியில் வேகம் மறுபடி பாதியாகக் குறைகிறது. இப்படியே தொடர்கிறது. அந்த ரயில் வண்டி திருச்சிக்குப் போய்ச் சேருமா அல்லது சேராதா?  ரயில் வண்டி போய்க் கொண்டே இருக்கும். ஆனால் போய்ச் சேரவே சேராது.

பல கதிரியக்க ஐசடொப்புகளின் கதை இப்படியாகத் தான் இருக்கிறது. யுரேனியம் - 238 ஐசடொப்பின் அரை ஆயுள் 446 கோடி ஆண்டுகள். யுரேனியம்-235 ஐசடொப்பின் அரை ஆயுள்  70 கோடி ஆண்டுகள். இவை இரண்டுமே இயற்கையில் கிடைப்பவை. இயற்கையில் கிடைக்கும் கதிரியக்க உலோகங்கள் பல உள்ளன,

ஆனால் ஆராய்ச்சி அணு உலைகளில் அல்பாயுசு கொண்ட பல கதிரியக்க ஐசடொப்புகள் செயற்கையாக உண்டாக்கப்படுகின்றன. அணு உலைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டுப் பிறகு வெளியே எடுக்கப்படும் எரிபொருள் தண்டுகளிலிருந்தும் க்திரியக்க ஐசடொப்புகள் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன. இவை நோயறிவுக்காக மருத்துவ மனைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இப்படியான செயற்கை கதிரியக்க ஐசடொப்புகளில் ஒன்று டெக்னீஷியம்-99 m. இதன் அரை ஆயுள் 6 மணி நேரமே. ஒரு மணி நேரத்துக்கும் குறைவான அரை ஆயுளைக் கொண்ட செயற்கை க்திரியக்க ஐசடோப்புகள் பல உள்ளன.

 மறுபடி ரேடியத்துக்கு வருவோம். அது ஆற்றலை வெளிப்படுத்தி ஓயாது அழிந்து கொண்டிருக்கிற்து. அப்படிப் பார்த்தால் அது முற்றிலுமாக அழிந்து  ரேடியமே இருக்கக்கூடாது. ஆனால் அப்படி ஏற்படுவதில்லை. ’அழியும். ஆனா...அழியாது’. இது இருக்கும். ஆனா.. இருக்காது என்பதைப் போன்றதே.

ஐசடொப் விளக்கம் : யுரேனியத்தை எடுத்துக் கொண்டால் உலகில் யுரேனியம் அணுக்கள் அனைத்திலும் சொல்லி வைத்தாற் போல 92 புரோட்டான்கள் இருக்கும். ஆனால் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை வித்தியாசப்படலாம். யுரேனிய அணு ஒன்றில் 146 நியூட்ரான்கள் இருந்தால் (புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கூட்ட வேண்டும்)  அது யுரேனியம்- 238. நியூட்ரான்கள்  143  ஆக இருந்தால் அது யுரேனியம்- 235.ஆனால் 142 நியூட்ரான்கள்  இருந்தால் அது யுரேனியம்- 234. இந்த மூன்றும் யுரேனியத்தின் ஐசடொப்புகள். அதாவது இந்த மூன்றும் தாயாதிகள். பெரும்பாலான மூலகங்கள் இப்படி  தாயாதிகளைக் கொண்டவை. தாயாதிகள் இல்லாத மூலகங்களும் உண்டு. தங்கம் அவற்றில் ஒன்று.