இதைப் பார்க்கும் போது ஓர் அணுவிற்குள் ஏழு கடல்களைப் புகுத்த முடியும் என்பதை 2 ஆயிரம் வருடங்களுக்கு முன்னரே அவ்வையார் அறிந்திருப்பது மிகவும் வியப்பாக உள்ளது. ஒரு பொருளின் மிகச் சிறிய மேலும் சிறிதாக உடைக்க முடியாத ஒரு சிறு துகள் தான் அணு எனப்படும். அணுவின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் குணங்களை அறிந்துகொண்டால், அத்தனிமத்தின் அனைத்து குணங்களையும் ஒட்டுமொத்தமாக தெரிந்துகொள்ளலாம்.
ஓர் அணுவில் இரண்டு பகுதிகள் உள்ளன. அணுவின் மையப்பகுதி அணுக்கரு எனப்படும். அது நேர் மின்னூட்டத்தை பெற்றிருக்கும் அணுக்கருவைச் சுற்றி எதிர் மின்னூட்டம் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள, சூரியனைக் கிரகங்கள் சுற்றிவருவது போல, நீள்வட்ட பாதையில் சுற்றிக்கொண்டிருக்கின்றன. அணுக்கருவிற்குள் நேர் மின்னூட்டம் கொண்ட புரோட்டான்களும், எவ்வித மின்னூட்டமும் இல்லாத நியூட்ரான்களும் இணைந்து காணப்படுகின்றன. இதில் ஓர் அதிசயம் என்னவென்றால் இயற்பியல் விஞ்ஞானி கூலூம் விதிப்படி ஒரே மின்னூட்டம் கொண்ட இரு துகள்களுக்கும் இடையே விலக்கு விசை ஏற்படுவதால் அவை இணைந்து இருக்கவே முடியாது. ஆனால், நேர் மின்னூட்டம் கொண்ட புரோட்டான்கள் அணுக்கருவிற்குள் இணைந்தே இருக்கின்றன. அதற்கு காரணம் அவற்றைப் பிரியாமல் வைத்திருக்கக்கூடிய அணுக்கருவிசைதான் ஆகும். இது மிகமிக வலிமை வாய்ந்த விசையாகும். பூமியின் ஈர்ப்புவிசையை 1 அலகு என்று எடுத்துக் கொண்டால் அணுக்கரு விசையானது அதைப் போன்று ஆயிரம் கோடி மடங்கு வலிமை உள்ளது.
அணுக்கருவிற்கு அவ்வளவு விசை எவ்வாறு ஏற்படுகிறது என்பதை காண்போம். வீடுகளில் விசேஷங்களுக்கு லட்டு பிடிப்பதை அறிவோம். முதலில் பூந்தியைத் தயார் செய்து, அதனுடன் ஏலக்காய், முந்திரிப்பருப்பு, வெள்ளைக் கற்கண்டு, பச்சைக் கற்பூரம் ஆகியவற்றைச் சேர்த்து, உருண்டையாக உருட்டுவாகள். எடுத்துக்காட்டாக 100 லட்டுகள் செய்திருந்தால், அவற்றின் மொத்தநிறை (எடை)யை எம்1 என குறித்துக்கொள்வோம். 100 லட்டுகள் தயாரிக்க எடுத்துக்கொண்ட பூந்தி மற்றும் இதர பொருட்களின் மொத்த நிறையோடு (எம்2) ஒப்பிட்டுப்பார்க்கும்போது லட்டுகளின் எடை குறைவாகவே இருக்கும். அது ஒரு பெரிய விஷயமல்ல. ஆனால், ஒரு அணுவினுடைய எடை அணுக்கருவிலுள்ள புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் சுற்றிவரக்கூடிய எலக்ட்ரான்கள் ஆகியவற்றின் மொத்த எடையைவிடக் குறைவாகவே காணப்படும். இயற்பியலில் இதை நிறைவேறுபாடு என்றழைப்பர் (தங்க நகைகள் செய்யும்போது நகை வியாபாரிகள் சேதாரம் என்று கூறுவதற்கு ஒப்பாகும்). இந்நிறைவேறுபாடே அணுக்கரு ஆற்றலுக்கு அடித்தளமாகிறது.
பிரபல இயற்பியல் விஞ்ஞானி ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் என்பவர், நிறையானது ஆற்றலுக்கு சமம் என்று கூறி அறிவியலில் ஒரு திருப்புமுனையை ஏற்படுத்தினார். அதுவே நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு ஆகும். அதாவது, ஒரு பொருளின் ஆற்றல் என்பது பொருளின் நிறைக்கும், ஒளியின் திசைவேக இருமடிக்கும் உள்ள பெருக்கல் பலனுக்கு சமம். அவ்வாறே, அணுவில் ஏற்படும் நிறைவேறுபாடு ஆற்றலாக, அதாவது, ஒரே நேர் மின்னூட்டம் கொண்ட புரோட்டான்களை அணுக்கருவை விட்டு வெளியேறவிடாமல் பிணைக்கும் ஆற்றலாக மாறி சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. எனவே தான் இவ்வாறு பிணைக்கப்பட்டுள்ள அணுக்கரு, பிளக்கப்படும்போது, அவ்வளவு ஆற்றலையும் கண்ணிமைக்கும் நேரத்தில் வெளியிடுகிறது. இதுவே, அணுக்கரு ஆற்றல் எனவும் இந்நிகழ்வு அணுக்கரு பிளவு எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன. இத்தகைய ஆற்றல் மில்லியன் எலக்ட்ரான் வோல்ட் என்று அளக்கப்படுகிறது. அணுக்கரு பிளவின் பொழுது, பலநூறு மில்லியன் எலக்ட்ரான் வோல்ட் ஆற்றல் வெளிப்படுவதால்தான் அதை அணுகுண்டு என்றும், ஒரே நொடியில் அதனால் பல நகரங்கள் அழிக்கப்படுகின்றன என்றும் அறிகிறோம்.
நவீன அணுகுண்டின் எடை இரண்டாவது உலகப்போரின் போது பயன்படுத்தப்பட்ட லிட்டில் பாய் என்ற அணுகுண்டின் எடையை விட 8-ல் 1 பங்குதான் என்றாலும் அதன் வலிமை 4 லட்சத்து 75 ஆயிரம் டன்கள் எடையுள்ள டி.என்.டி. வெடிமருந்திற்கு ஒப்பாகும். அதாவது ஹிரோஷிமா போல 10 பெரு நகரங்களை ஒரே வினாடியில் அழித்துவிடும் ஆற்றல் பெற்றுள்ளது.
எனவே, அணுக்கரு ஒன்று ஆற்றல் மிகுந்த மின்னூட்டமற்ற நியூட்ரான் துகள்களினால் மோதப்படும்போது, அணுக்கருவானது இரண்டு அல்லது அதற்கும் மேற்பட்ட சிறு சிறு துகள்களாக பிளவுபடுகின்றன. அவை அணுக்கரு பிளவு துகள்கள் எனப்படும். இதோடு மிக மிக வலிமை வாய்ந்த ஆற்றலும் வெளிப்படுகிறது. இது அணுக்கரு ஆற்றல் எனப்படுகிறது. உண்மையில் இந்த ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாகவும், மின்காந்த காமா கதிவீச்சாகவும் இருக்கும். மிக மிக அதிகமான வெப்ப ஆற்றல் வெளிப்பட்டு இதுவே அழிவிற்கு காரணமாகும்.
ஒவ்வொரு அணுக்கரு பிளவின் பொழுதும் 3 நியூட்ரான்கள் வெளிப்படுகின்றன. இந்த நியூட்ரான்கள வெளியிட்ட அணுக்கரு துகள்களை மீண்டும், மீண்டும் மோதுவதால், அணுக்கரு பிளவு வினைகள் தொடர்ந்து நிகழ்கின்றன. ஒவ்வொரு முறையும் வெப்ப ஆற்றல்களும் தொடர்ந்து வெளிப்படுவதால் தான், பேரழிவு ஏற்படுகிறது. இதற்கு கட்டுப்படுத்தப்படாத தொடர் வினை என்று பெயர். இது தான் அணுகுண்டு ஆகும்.
அணுக்கரு பிளவின் பொழுது வெளியிடப்படும் நியூட்ரான்கள்தான் தொடர்வினையை ஏற்படுத்துகின்றன. ஆகவே வெளியிடப்படும் 3 நியூட்ரான்களில் 2 நியூட்ரான்களைப் பிடித்துக்கொண்டால் தொடர்வினை தடுத்து நிறுத்தப்படும். இதற்கு அணுக்கரு உலைகளில் காட்மியம் தடிகளைப் பயன்படுத்துவர். அவை நியூட்ரான்களை உட்கிரகித்துக்கொள்வதால் தொடர்வினை கட்டுப்படுத்தப்படும். இதுவே கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தொடர்வினை எனப்படும். இந்நிகழ்வே ஓர் அணுக்கரு உலையில் ஏற்படுகிறது. இதில் வெளிப்படும் ஆற்றல் ஆக்கவேலைகளுக்கு பயன்படுகிறது.
எனவே கட்டுப்படுத்தப்படாத நியூக்ளியர் தொடர்வினை அணுகுண்டாக மாறி பேரழிவை ஏற்படுத்துகிறது. மாறாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நியூக்ளியர் தொடர்வினை, அணுக்கரு உலையில் நல்லவை பயக்க பயன்படுகிறது என்பதையும் எளிதாக புரிந்துகொள்ள முடிகிறது. அணுக்கரு உலையை, அணுகுண்டாக மாற்ற முடியாது. அவ்வாறே அணுகுண்டையும் ஓர் அணுக்கரு உலையாக மாற்ற முடியாது. ஆனால், இரண்டிற்கும் அணுக்கரு பிளவே அடிப்படையாகும்.
இவ்வாறு ஓர் அணுக்கரு பிளவின் போது வெளியிடப்படும் மிக மிக அதிகமான அந்த வெப்பத்தை பயன்படுத்தி, பெரிய பெரிய கொதிகலன்களில் நீரைச் சூடேற்றி, நீராவியாக்கி, அந்த நீராவியை பெரிய பெரிய குழாய்களின் வழியாக செலுத்தி, மின்நிலையத்தில் டர்பைன்களை இயக்கி மின்சக்தியை, உருவாக்குவர். இதுவே அணுசக்தி மின்சாரம் எனவும், தயாரிக்கப்படும் இடம் அணுக்கரு மின்நிலையம் அல்லது அணுசக்தி மின்நிலையம் எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன. நியூக்ளியர் பவர் காப்பரேஷன் ஆப் இந்தியா மூலம் 2032-ம் ஆண்டிற்குள் 63 ஜிகாவாட் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்ய முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன.
- முனைவர் பி.எஸ்.ஜோசப், பேராசிரியர், இயற்பியல் துறை, திருச்சி