அறிவியல் கண்காட்சி

Advertisement

எண்டோபிளாஸ்மிக் வலை

மைட்டோகாண்டிரியா

ஐசோடோப்பு

ஐசோடோப்பு மின்வேதியியல்

ஐசோடோப்பு மின்வேதியியல் என்பது ஐசோடோப்புகளின் மின்சக்தி விலகல், ஐசோடோபிக் பரிவர்த்தனை சமநிலையற்ற மாறிலிகள், [1] மின்வேதியியல் இயக்கவியல் ஐசோடோப்பு விளைவு, மின்வேதியியல் ஐசோடோப்பு சென்சார்கள் போன்ற பல்வேறு தலைப்புகள் தொடர்பான மின்னாக்கவியல் தொடர்பான ஒரு துறை ஆகும். .

அது விசாரணை செயலில் உள்ள ஒரு களமாகும். இது அணுசக்தி, ரேடியோஹேமிரியியல், மின்வேதியியல் தொழில்நுட்பம், புவிசார் பொறியியல், உணரிகள் மற்றும் கருவிகளைப் போன்ற கோட்பாட்டு மற்றும் நடைமுறை முக்கியத்துவம் ஆகிய இரண்டின் பல வேறுபட்ட களங்களுடனும் மேலெழுகிறது. 

அணு அமைப்பு நியுட்ரான்

 அணுவின் மையத்தில் அணுவை விடச் சிறியதான புரோட்டான்என்ற துகள் இருப்பதாக 1911 ஆம் ஆண்டில் ரூதர்போர்ட்கண்டுபிடித்தார். 

பின்னர் 1932 ஆம் ஆண்டில் சாட்விக் என்ற விஞ்ஞானிஅணுவுக்குள் புரோட்டானுடன் நியூட்ரான் என்ற துகளும்இருப்பதாகக் கண்டுபிடித்தார். இந்த கண்டுபிடிப்புகளைத்தொடர்ந்து அணு என்பது உடைக்க முடியாத நுண்ணியஉருண்டை அல்ல என்பது தெளிவாகியது. அதாவது அணுவின்நடு மையத்தில் புரோட்டானும் நியூட்ரானும் சேர்ந்துஇருக்கின்றன என்பதும் இவற்றை எலக்ட்ரான்கள் சுற்றிச் சுற்றிவருகின்றன என்பதும் தெரியவந்தது. ரூதர்போர்ட், சாட்விக்இரண்டு பேருமே பின்னர் நோபல் பரிசு பெற்றனர்.

எல்லா அணுக்களிலும் புரோட்டான் எண்ணிக்கை அல்லதுநியூட்ரான் எண்ணிக்கை ஒரே மாதிரி இருப்பது கிடையாது.ஹைட்ரஜன் அணுவின் உள்ளே பெரும்பாலும் ஒரே ஒருபுரோட்டான் மட்டுமே இருக்கும். அபூர்வமாக சில ஹைட்ரஜன்அணுக்களில் புரோட்டானுடன் ஒரு நியூட்ரானும் இருக்கும்.

அணுக்களிலேயே மிக சிம்பிளான அணு ஹைட்ரஜன் அணுவே.இத்துடன் ஒப்பிட்டால் கார்பன் அணுவின் உள்ளே ஆறுபுரோட்டான்களும் ஆறு நியூட்ரான்களும் இருக்கும். அவற்றைஆறு எலக்ட்ரான்கள் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும்.

கார்பன் அணு

இத்துடன் ஒப்பிட்டால் தங்க அணு ஒன்றில் 79 புரோட்டான்களும்118 நியூட்ரான்களும் இருக்கும். 79 எலக்ட்ரான்களும் இருக்கும்.இரும்பு அணு, நிக்கல் அணு, தாமிர அணு போன்ற வேறு வகைஅணுக்களில் இவற்றின் எண்ணிக்கை வேறு விதமாக இருக்கும்.

அணு அமைப்பு

எல்லா பொருட்களும் மிக நுண்ணிய துகள்களாகிய அணுக்களால் ஆக்கப்பட்டவை என்பது 1808 ஆன் ஆண்டில் ஜான் டால்டன் அறிமுகப்படுத்திய அணுக்கொள்கையாகும் மேலும் 19ஆம் நூற்றாண்டில் மேற்கொள்ளப்பட்ட சோதனைகளின் முடிவுகள் அணுக்கள் என்பவை அமைப்புகள் அற்ற, கடினமான, ஊடுருவாத துகள், பண்பு கொண்ட பிரிக்கமுடியாத பொருள்கள் என்ற நம்பிக்கையை ஏற்படுத்தியது.

இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், ஓர் அணு என்பது எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் என்ற மிகச்சிறிய துகள்களால் ஆக்கப்பட்டவை என நிருபிக்கப்பட்டது. இதன் தொடர்ச்சியாக அணுவின் மையப்பகுதி உட்கரு என்று அழைக்கப்பட்டு அதிலுள்ள நேர்மின் துகள்கள் புரோட்டான் என்றும் உட்கருவைச் சுற்றிவரும் எதிர்மின் துகள்கள் எலக்ட்ரான் எனவும் அழைக்கப்பட்டன. இவை தவிர அணுவின் உட்கருவில் நடுநிலை தன்மையுள்ள பொருள் நியூட்ரான் இருப்பதாகவும் உணரப்பட்டது.

ஜெ.ஜெ.தாம்சனின் அணுமாதிரி[தொகு]

டால்டனின் அணு அமைப்பு. இவ்வமைப்பில் உட்கரு மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் இல்லை

1904 ஆம் ஆண்டில் ஜெ.ஜெ. தாம்சன் அவர்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட அணுவின் உள்ளமைப்பை விளக்கும் அணுக்கொள்கையை அறிமுகப்படுத்தினார். இக்கொள்கையின்படி, அணுவானது நேர்மின்னூட்டப்பட்ட கோளங்களினால் ஆனது. இதனுள் அணுவில் காணப்படும் நேர்மின்னூட்டத் துகள்களுக்குச் சமமான எலக்ட்ரான்கள் பதிக்கப்பட்டிருக்கும் என்பதாக இருந்தது.இக்காரணத்தினாலேயே அணு நடுநிலைத் தன்மை பெற்றுள்ளது என ஜான்சன் அறிவித்தார்.ஜான்சனின் அணு மாதிரி அணுவின் மின்சார நடுநிலைமைத் தன்மையை மட்டுமே விளக்குவதாக அமைந்தது. ஆனால் எர்ணஸ்ட் ரதர்ஃபோர்டு செயல்படுத்திய மெல்லிய தங்கத்தகடின் சிதறு சோதனையின் முடிவுகளை சரியாக விளக்கவில்லை.

எர்ணஸ்ட் ரதர்ஃபோர்டு அணு மாதிரி[தொகு]

அடிப்படை அணு மாதிரி:எலக்ட்ரான்கள் பச்சை நிறத்தில் மற்றும் உட்கரு சிவப்பு நிறத்தில்

அணுவில் எலக்ட்ரான்களும் புரோட்டான்களும் எவ்வாறு அமைந்துள்ளன என்பதை அறியும் பொருட்டு 1911 ஆன் ஆண்டில் எர்ணஸ்ட் ரதர்ஃபோர்டு ஒரு சிதறும் சோதனையை நடத்தினார்.கதிரியக்க மூலத்தில் இருந்து பெறப்பட்ட அதிவேகமாக நகரும் நேர்மின்னூட்டம் உடைய ஆல்பா துகள்களை மெல்லிய தங்கத் தகட்டின் மீது மோத வைத்தார் [2]. இம்மோதல்கள் ஏற்படுத்திய சிதறல்கள் மூலம் பெறப்பட்ட முடிவுகளின் அடிப்படையில் தன்னுடைய அணு குறித்த கருத்துகளை வெளியிட்டார்.

1. மெல்லிய தகட்டின் ஊடாக பெரும்பகுதியான ஆல்பா துகள்கள் எளிதில் ஊடுருவிச் சென்றதால் அணுவின் பெரும்பகுதி வெற்றிடமாகும்.

2. ஒருசில ஆல்பா கதிர்கள் விலக்கம் அடைந்தன. அதிகமான விலக்கு விசையே இப்பண்பிற்கான காரணமாகும். இதன்படி அணுவின் நேர்மின்னோட்டம் ஜான்சன் கூறியபடி எல்லா பகுதிகளிலும் பரவி அமையவில்லை. குறிப்பிட்ட ஒரு சில பகுதிகளில் நேர்மின்னூட்டமானது செறிவுற்று அமைந்துள்ளது. நேர்மின்னூட்டம் செறிவுற்றுள்ள இப்பகுதியில் ஆல்பா துகள்கள் விலக்கம் அடைகின்றன். இப்பகுதியே அணுவின் உட்கரு ஆகும்.

3.அணுவின் பருமனை ஒப்பிடும்போது உட்கரு அடைத்துக் கொள்ளும் பருமன் மிக மிகச் சிறியது ஆகும். அணுவின் ஆரம் 10-10 என வைத்துகொண்டால் உட்கருவின் ஆரம் 10-15 ஆகும்.

மேற்கண்ட ஆய்வுமுடிவுகளின் அடிப்படையில் ரூதர்போர்டு தன்னுடைய அணுக்கொள்கையை அறிமுகப்படுத்தினார்.

1. அணுவின் மையப்பகுதியில் நுண்ணிய நேர்மின்னூட்டம் கொண்ட உட்கரு அமைந்துள்ளது [3].

2. உட்கருவின் நேர்மின்னூட்டத்திற்கு புரோட்டான்கள் காரணமாகும். உட்கருவின் நிறையானது அதில் இடம்பெற்றுள்ள புரோட்டான்களும், அதற்கு இணையான நடுநிலைத்தன்மை கொண்ட வேறொரு பொருளைப் பொருத்தும் அமைகிறது. இவ்வகை நடுநிலைத் துகளே நியூட்ரான்கள் ஆகும். 1932 ஆம் ஆண்டில் ஜேம்ஸ் சாட்விக் என்பவர் நியூட்ரான் துகள்களைக் கண்டறிந்தார்

சவ்வூடு பரவல்

சவ்வூடு பரவல் அல்லது பிரசாரணம் (Osmosis) எனப்படுவது நீரழுத்தம் மிகுந்த கரைசல் (கரையத்தின்செறிவு குறைந்த கரைசல்) ஒன்றிலிருந்து, நீரழுத்தம் குறைந்த கரைசல் (கரையத்தின் செறிவு கூடிய கரைசல்) ஒன்றிற்கு தேர்ந்து உட்புகவிடும் மென்சவ்வு (semi-permeable membrane) ஒன்றின் ஊடாக நீர்மூலக்கூறுகள் பரவல் ஆகும்.^[1][2] தேர்ந்து உட்புகவிடும் மென்சவ்வு என்பது கரையம் அல்லது கரைபொருளை உட்செல்ல விடாது, கரைப்பானை மட்டுமே தேர்ந்து உட்செல்ல விடும் ஒரு மென்சவ்வாகும். இந்த மென்சவ்வானது வெவ்வேறு செறிவுத்திறன் கொண்ட இரு கரைசல்களுக்கு இடையில் உள்ளபோது, எந்த ஆற்றல் உள்ளீடும் இன்றி^[3] கரைப்பான் மூலக்கூறுகள் செறிவு குறைந்த கரைசலில் இருந்து, செறிவு கூடிய கரைசலுக்கு முனைப்பற்ற முறையில் பரவும் (passive diffusion) ஒரு இயற்பியல் செயல்முறையாகும்.^[4] இந்த சவ்வூடு பரவலின்போது எந்தவொரு ஆற்றல் உள்ளீடும் வேண்டாமென்றாலும் இயக்கு ஆற்றலை பயன்படுத்துகிறது;^[5] வெளியேறும் ஆற்றலானது வேறு செயல்முறைகளில் அல்லது உயிரணுவின் மற்ற நிகழ்வுகளில் பயன்படுத்தப் படலாம்.^[6].^[7]

சவ்வூடு பரவல் மூலம் இருவேறு செறிவுடைய கரைசல்களின் இடையே கரைப்பான் மூலக்கூறுகள் பரவுவதால், இரு கரைசல்களின் செறிவும் சமநிலைக்கு கொண்டு வரப்படும். இயல்பாக, முனைப்பின்றி நிகழக் கூடிய இவ்வகை கரைப்பானின் பரவலைத் தடுக்க கொடுக்க வேண்டிய அழுத்தமே சவ்வூடு பரவல் அழுத்தம் எனப்படும்.