அறிவியலும் தொழில் நுட்பமும் (1)

அணுக்கள்

இப்பேரண்டம் (universe) முழுதுமே மிக மிக நுண்ணிய அணுக்களால் ஆனதே. இவ்வணுக்களின் உள்ளே அளவிட இயலாத ஆற்றல் அடங்கியுள்ளது. மிக நுண்ணிய இந்த அணுக்களைப் பிளக்கவும் இயலும். அணுவின் உட்பகுதி முழுமையாகத் திறந்த வெளியாக இருப்பதோடு அதன் நடுவில அணுக்கருவும் (nucleus) அதனைச் சுற்றி விரைந்து செல்லும் பொருட்களும் உள்ளன. சுற்றிச் செல்லும் இப்பொருட்களின் வேகம் மிக அதிகமாகும். விரைந்து செல்லும் இப்பொருட்கள் திடமாக அசைவு இன்றி காணப்படுவதைக் கொண்டே அவற்றின் வேகத்தை அறிந்திடலாம்.

ஏற்கனவே கூறியவாறு, அணுக்கள் மிக மிக நுண்ணியவை; சாதாரணக் கண்களால் காணக்கூடிய மிக நுண்ணிய ஒரு பொருளில் பத்து லட்சம் பில்லியன் அணுக்கள் அடங்கியிருக்கும். இவ்வளவு நுண்ணிய அணுவையும் கூட மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்த மின்னணு நுண்ணோக்கியால் (electronic microscope) காண இயலும்.

அணுக்களில் நூற்றி ஒன்பதுக்கும் மேற்பட்ட வகை இருப்பதாகக் கூறப்படுகிறது. ஒரு சாதாரண முற்றுப்புள்ளியில் (full stop) சுமார் ஒரு லட்சம் மில்லியன் அணுக்களைப் பொருத்த முடியும் என்பதால், அணுக்களின் நுண்ணிய தன்மையை விளங்கிக் கொள்ளலாம்.

குவாண்டம் இயற்பியல் (Quantum Physics)

குவாண்டம் இயற்பியல் என்பது ஆற்றல் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது அல்லது அணுக்களால் ஆற்றல் (energy) எவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள நமக்கு உதவும் ஒரு துறை. எதிர் மின்னூட்டம் (negatively charged) பெற்ற எலெக்ட்ரான்கள் அணுவின் நேர் மின்னூட்டம் பெற்ற (positively charged) அணுக்கருவைச் (nucleus) சுற்றி வட்டமிடுகின்றன.

எலெக்ட்ரான்களுக்கு ஊறு ஏற்படாதவரை, அவை ஒரே சுற்றுப் பாதையிலேயே (orbit) இருக்கும்; ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையும் அதற்கே உரிய விசையுடன் ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும். அணு சூடுபடுத்தப்படும் போது அல்லது மிகுந்த ஒளியைப் பெறும் போது கூடுதல் ஆற்றல் சேர்க்கப்பட்டால், எலெக்ட்ரான் கூடுதல் ஆற்றலைப் பெற்று மற்றொரு சுற்றுப் பாதைக்குத் தாவிச் செல்லும். பின்னர் அது தன் பழைய சுற்றுப்பாதைக்குத் திரும்பும் போது, அது ஆற்றலை வெப்பமாகவோ ஒளியாகவோ வெளிப்படுத்தும். இச்சின்னஞ்சிறு ஆற்றல் பொதியே (packet of energy) குவாண்டம் எனப்படுகிறது. இது எங்கே இருக்கிறது அல்லது எவ்வளவு விரைவாகச் செல்கிறது என்பதைச் சரியாக அளவிடுவது மிகவும் கடினம்.

ஒரு அணு பிற அணுக்களுடன் மின் பிணைப்புகளால் (electrical bonds) பிணைக்கப்பட முடியும். இவை வேதியியல் கொக்கிகள் (chemical hooks) போன்று செயல்படுகின்றன. சில அணுக்கள் ஒரே கொக்கியை மட்டுமே கொண்டிருக்க, வேறு சில அணுக்கள் பல கொக்கிகளுடன் இருக்கும். பல கொக்கிகளுடன் உள்ள அணுக்கள் பிற அணுக்களுடன் இணைந்து சிக்கல் மிகுந்த மூலக்கூறுகளாக (complicated molecules) அல்லது வேதியியல் சேர்மங்கள்/கூட்டுப் பொருட்களாக (chemical compounds) விளங்கும்.

About The Author