అంత దీర్ఘమైన కాలాలని కొలవాలంటే ఒక నియత
ద్రవ్యరాశి గల యురేనియమ్
(లేక థోరియమ్) నుండి పుట్టే ఆల్ఫా రేణువుల మొత్తం సంఖ్యని లెక్కించాలి. జింక్ సల్ఫయిడ్ తెర మీద ఆల్ఫా రేణువులు పడ్డప్పుడు ఏర్పడే మెరుపులని లెక్కపెడుతూ ఆల్ఫా రేణువులని లెక్కపెట్టాడు రూథర్ఫర్డ్. ఈ పరికరాన్నే సింటిలేషన్ కౌంటర్ (scintillation counter) అంటారు.
ఆల్ఫా రేణువులు వెలువడే వేగాన్ని బట్టి యురేనియమ్ ఏ వేగంతో
విచ్ఛిన్నం అవుతోందో కొలవగలిగాడు రూథర్ఫర్డ్. యురేనియమ్ ద్రవ్యరాశి తెలుసు కనుక అందులోని మొత్తం పరమాణువుల సంఖ్య తెలుసు. దీన్ని బట్టి అందులో సగం యురేనియమ్ పరమాణువులు విచ్ఛిన్నం కావడానికి పట్టే సమయం లెక్కపెట్టొచ్చు. అలా లెక్కించగా వచ్చిన సమయం కొన్ని బిలియన్ల సంవత్సరాలని తేలింది.
యురేనియమ్ యొక్క క్షయం (decay) ఎంత నెమ్మదిగా సాగుతుందంటే దాని సహాయంతో భూమి వయసుని కొలవడానికి వీలయ్యింది. 1907 లో అమెరికన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త బెర్‌ట్రామ్ బోర్డెన్ బోల్ట్‌వుడ్ (1870-1927) యురేనియమ్ ఖనిజాల లోని సీసం పాలుని బట్టి భూమి వయసుని అంచనా వేయొచ్చని సూచించాడు. ఖనిజం లో ఉండే సీసం మొత్తం యురేనియం క్షయం వల్ల పుట్టిందేనని అనుకుంటే, ఖనిజంలో ఉన్నంత సీసం పుట్టడానికి ఎంత కాలం పట్టి ఉంటుందో అంచనా వేయొచ్చు. అలాంటి అంచనాల బట్టి భూమి యొక్క పైపొర వయసు కనీసం నాలుగు బిలియన్ సంవత్సరాలు ఉంటుందని తెలిసింది.
ఇలా ఉండగా పరమాణ్వంతర రేణువులని (subatomic particles) వెలువరించిన
పరమాణువులో ఎలాంటి మార్పులు చోటు చేసుకుంటున్నాయో వర్ణించాడు సాడీ. ఒక పరమాణువు ఒక ఆల్ఫా రేణువుని విడుదల చేస్తే దాని విద్యుదావేశం +2 తగ్గివుంటుంది. అంటే ఆ పరమాణువు ఆవర్తన పట్టికలో రెండు స్థానాలు ఎడమ పక్కకి జరిగి వుంటుంది.
పరమాణువు ఒక బీటా
రేణువుని (విద్యుదావేశం -1 గల ఎలక్‌ట్రాన్) విడుదల చేస్తే దాని కేంద్రకం అదనపు
+1 గల విద్యుదావేశాన్ని పొంది వుంటుంది. (సాడీ కాలంలో ఎలక్‌ట్రాన్లు కేంద్రకంలో ఉండేవని అనుకునేవారు. కనుక కేంద్రకం లోంచి బీటా కణం పోవడం వల్ల దాని విద్యుదావేశం పెరిగి వుంటుంది. కాని కేంద్రకంలో ఎలక్‌ట్రాన్లు ఉండవని ఇప్పుడు మనకు తెలుసు.)
ఒక పరమాణువు
ఒక గామా కిరణాన్ని వెలువరిస్తే దాని శక్తి మొత్తంలో తేడా వస్తుంది గాని దానిలోని రేణువుల సంఖ్యలో తేడా రాదు. కనుక పరమాణువులోను, మూలకంలోను ఏ మార్పు రాదు.
ఈ విధమైన
సూత్రాల సహాయంతో రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఒక్కొక్క రేడియోధార్మిక శ్రేణిలో వివిధ మూలకాలు ఎలా ఏర్పడుతాయో తెలుసుకోగలిగారు.
(ఇంకా వుంది)
0 comments