శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

కేంద్రక చర్యలు - కొత్త రూపాంతరీకరణ

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Saturday, January 7, 2017



అధ్యాయం 14
కేంద్రక చర్యలు                                                     

కొత్త రూపాంతరీకరణ

పరమాణువులో అంత కన్నా సూక్ష్మమైన రేణువులు ఉన్నాయని, రేడియోధార్మిక రూపాంతరీకరణలలో, సూక్ష్మరేణువులు కొత్త కొత్త విన్యాసాలు దాల్చుతాయని ఒక సారి అర్థమయ్యాక ఇక తదుపరి మెట్టు ఏమిటో స్పష్టంగా తెలిసింది.

మామూలు రసాయనిక చర్యల ద్వార అణువులలో పరమాణువుల విన్యాసాన్ని కావలసినట్టుగా మారుస్తూ వచ్చాడు మానవుడు. అదే విధంగా కేంద్రకంలో ఉండే ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లని కూడా కేంద్రక చర్యల ద్వార ఇష్టం వచ్చినట్టు మార్చలేమా? అయితే ఒకటి. అణువులో పరమాణువులని కలిపి ఉంచే శక్తుల కన్నా పరమాణువులో ప్రోటాన్లని, న్యూట్రాన్లని కలిపి వుంచే శక్తులు మరింత బలవత్తరమైనవి. కనుక మామూలు రసాయనిక మార్పులని కలుగజేసే పద్ధతులు కేంద్రక చర్యలని పుట్టించడానికి సరిపోవు. కాని రేడియోధార్మికతని అధ్యయనం చేస్తున్న వారు దిశలో వేగంగా పురోగమిస్తున్నారు.

దిశలో మొదటి మెట్టు వేసినవాడు రూథర్ఫర్డ్. ఎన్నో వాయువులని అతడు ఆల్ఫా రేణువులతో ఢీకొట్టించాడు. అప్పుడప్పుడు ఆల్ఫా రేణువు పరమాణువులోని కేంద్రకాన్ని ఢీకొని అందులోని అంశాలని చెల్లాచెదురు చేసేది.

ప్రయోగాలలో 1919లో రూథర్ఫర్డ్  అసక్తికరమైన ఫలితాన్ని చూపించాడు. నైట్రోజన్ కేంద్రకాలని ఢీకొన్న ఆల్ఫా రేణువులు వాటిలోని ప్రోటాన్లని వెళ్లగొట్టి మిగిలిన కేంద్రక భాగంతో ఆల్ఫా రేణువులు అతుక్కుపోయాయి. నైట్రోజన్ యొక్క అతిసామాన్యమైన ఐసోటోప్ నైట్రోజన్-14. దాని కేంద్రకంలో 7 ప్రోటాన్లు, 7 న్యూట్రాన్లు ఉంటాయి. అందులోంచి ఒక ప్రోటాన్ ని తొలగించి 2 ప్రోటాన్లు, 2 న్యూట్రాన్లు గల ఆల్ఫా రేణువుని జత చేస్తే 8 ప్రోటాన్లు, 9 న్యూట్రాన్లు గల కేంద్రకం మిగులుతుంది. అది ఆక్సిజన్-17. ఆల్ఫా రేణువుని హీలియమ్-4 అని అనుకుంటే, ప్రోటాన్ ని హైడ్రోజన్-1 గా ఊహించుకోవచ్చు.


విధంగా రూథర్ఫర్డ్ మొట్టమొదటి కృత్రిమ కేంద్రక చర్యని సాధించాడు
నైట్రోజన్-14 + హీలియమ్-4 --> ఆక్సిజన్-17 + హైడ్రోజన్-1

మూలకాల మధ్య రూపాంతరీకరణకి ఇది అసలు సిసలైన తార్కాణం. ప్రాచీన పరుసవేదులు కన్న కలలు విధంగా సాకారం అయ్యాయి. అయితే వాటిని సాకరం చేసుకోడానికి వినియోగించిన పద్ధతుల గురించి అలనాటి పరుసవేదులు ఊహించను కూడా లేరు.

తదుపరి ఐదు సంవత్సరాల పాటు రూథర్ఫర్డ్ ఆల్ఫా రేణువులని ఉపయోగించి ఎన్నో ప్రయోగాలు చేశాడు. అయితే విధంగా అతడు పరిమితమైన ఫలితాలు మాత్రమే సాధించగలిగాడు. ఎందుకంటే రేడియోధార్మిక మూలకాల నుండి పుట్టిన ఆల్ఫా రేణువులు మధ్యంతర స్థాయి శక్తి కలవి మాత్రమే. ఇంకా ఆసక్తికరమైన ఫలితాలు సాధించాలంటే మరింత శక్తివంతమైన రేణువులు కావాలి.

విద్యుత్ క్షేత్రంలో విద్యుదావేశ రేణువులని త్వరిత పరిచే పరికరాలని రూపొందించడం మొదలెట్టారు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు. అలా త్వరిత పరచబడ్డ రేణువులు ఇంకా ఇంకా వేగంగా కదులుతూ అపారమైన గతిశక్తిని పుంజుకుంటాయి. ఇంగ్లీష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ డగ్లాస్ కాక్రాఫ్ట్ (1897-1967), అతడి సహచరుడు ఐరిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎర్నెస్ట్ థామస్ సింటన్ వాల్టన్ (1903-1995) అలాంటి త్వరణ యంత్రాన్ని రూపొందించినవారిలో ప్రథములు. విధంగా కేంద్రక చర్యని జరపడానికి అవసరమైనంత వేగం గల రేణువులని సాధించడానికి వీలయ్యింది. ఫలితం 1929 లో సాధ్యమయ్యింది. మూడేళ్ల తరువాత లిథియమ్ పరమాణువులని త్వరితం గావించబడ్డ ప్రోటాన్లతో ఢీకొని ఆల్ఫా రేణువులని సాధించారు. అప్పుడు ఏర్పడ్డ కేంద్రక చర్య

హైడ్రోజన్-1 + లిథియమ్-7 --> హీలియమ్-4 + హీలియమ్-4

కాక్రాఫ్ట్-వాల్టన్ పరికరంలోను, విధంగా రూపొందించబడ్డ ఇతర పరికరాల లో కూడా, రేణువులని సరళ రేఖలో త్వరిత పరచడం జరిగింది. పద్ధతిలో అధిక వేగాలని సాధించాలంటే ఎంతో పొడవైన బాటలు గల పరికరాలని నిర్మించాల్సి వచ్చింది. 1930 లో అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎర్నెస్ట్ ఓర్లాండో లారెన్స్ (1901-1958) సర్పిలాకారంలో విస్తరించే బాటలో రేణువులు త్వరణం చెందేలా త్వరణ యంత్రాన్ని నిర్మించాడు. అలాంటి పరికరానికి సైక్లోట్రాన్ అని పేరు వచ్చింది. విధంగా కాస్త చిన్న పరిమాణం గల సైక్లోట్రాన్ లో (cyclotron) కూడా అధిక శక్తి గల రేణువులని పుట్టించడానికి వీలయ్యింది.

(ఇంకా వుంది)

0 comments

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Total Pageviews

There was an error in this gadget
There was an error in this gadget

విజ్ఞానులు

GuestBooker 2.5

Recent Posts

Popular Posts

Follow by Email