18 November Monday

ലോകത്തെ മാറ്റിമറിച്ച സമവാക്യം

സാബു ജോസ്Updated: Thursday Aug 11, 2016

1945 ആഗസ്ത് ആറും ഒമ്പതും. ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ E=mc2 എന്ന സമവാക്യത്തിന്റെ ശക്തി ലോകം തിരിച്ചറിഞ്ഞ ദിനങ്ങള്‍. അണുശക്തിയുടെ പ്രഹരശേഷിക്കുമുന്നില്‍ ലോകം വിറങ്ങലിച്ചുനിന്ന നിമിഷങ്ങള്‍. മനുഷ്യന്റെ യുദ്ധക്കൊതിയുടെയും സംഹാര തൃഷ്ണയുടെയും നേര്‍ക്കാഴ്ചകള്‍. ഇനിയുമൊരു ആണവയുദ്ധം ഉണ്ടായാല്‍ അതിനെ അതിജീവിക്കാന്‍ മനുഷ്യനോ മറ്റു ജീവികള്‍ക്കോ കഴിഞ്ഞെന്നുവരില്ല. എന്നാല്‍ അണുശക്തിയെ നിയന്ത്രിച്ച് ഉപയോഗിക്കാന്‍കഴിഞ്ഞാല്‍ ലോകം നേരിട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഊര്‍ജാവശ്യങ്ങള്‍ക്ക് പരിഹാരവുമാകും. ആണവായുധങ്ങളെയും ആണവ റിയാക്ടറുകളെയും അണുശക്തിയുടെ അപകടസാധ്യതയെയും അറിയുക.

ആണവായുധങ്ങള്‍
അണുവിഘടനമോ അണുസംയോജനമോ കൊണ്ട് നശീകരണശക്തി ലഭിക്കുന്ന ആയുധങ്ങളെയാണ് ആണവായുധങ്ങള്‍ എന്നു വിളിക്കുന്നത്. ആണവ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളില്‍ വളരെ ഉയര്‍ന്ന അളവില്‍ ഊര്‍ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനാല്‍ ഇവ അതീവശക്തിയുള്ള ആയുധങ്ങളാണ്. അണുവിഘടനംമൂലം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ആയുധങ്ങളില്‍ ശൃംഖലാ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനം അനിയന്ത്രിതമായാണ് നടക്കുന്നത്. സെക്കന്‍ഡിന്റെ ചെറിയ അംശംകൊണ്ട് വളരെയധികം അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു. അങ്ങനെ ഒരു വലിയ പൊട്ടിത്തെറിയോടെ ‘ഭീമമായ  അളവില്‍ താപം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിനെക്കാള്‍ നശീകരണശേഷിയുള്ളവയാണ് അണുസംയോജനം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ആയുധങ്ങള്‍. ഇത്തരം ആയുധങ്ങളിലും അണുസംയോജനം ആരംഭിക്കുന്നതിനാവശ്യമായ ഉയര്‍ന്ന താപം ഉണ്ടാക്കുന്നത് ഒരു അണുവിഘടന പ്രവര്‍ത്തനത്തിലൂടെയാണ്. അണുസംയോജനം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ആയുധങ്ങളെ തെര്‍മോ ന്യൂക്ളിയര്‍ ആയുധങ്ങളെന്നാണ് പറയുന്നത്.

അണുവിഘടനം
ഒരു അണുകേന്ദ്രം വിഘടിച്ച് രണ്ടോ അതിലധികമോ അണുകേന്ദ്രങ്ങളായി മാറുന്ന പ്രക്രിയയാണ് അണുവിഘടനം അഥവാ ന്യൂക്ളിയര്‍ ഫിഷന്‍. അണുവിഘടനം രണ്ടുവിധത്തിലുണ്ട്.
1. സ്വാഭാവിക അണുവിഘടനം
2. പ്രേരിത അണുവിഘടനം

സൈദ്ധാന്തികമായി സിര്‍ക്കോണിയത്തിനു മുകളിലുള്ള മൂലകങ്ങള്‍ സ്വാഭാവിക അണുവിഘടനം നടക്കാന്‍കഴിയുന്നതാണെങ്കിലും തോറിയം, യുറാനിയം, പ്ളൂട്ടോണിയം പോലെയുള്ള ഭാരമേറിയ ആറ്റങ്ങളുടെ ചില ഐസോടോപ്പുകളിലാണ് സ്വാഭാവിക അണുവിഘടനം  നടക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളത്. യുറാനിയം ഐസോടോപ്പായ യൂറാനിയം–235ല്‍ ഓരോ ആറ്റത്തിലെയും അണുകേന്ദ്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെയും ന്യൂട്രോണുകളുടെയും ആകെ എണ്ണം 235 ആണ്. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഒരു അണുകേന്ദ്രത്തില്‍ ഒരു ന്യൂട്രോണ്‍ പതിപ്പിച്ചാല്‍ അത് ആ ന്യൂട്രോണിനെ  ആഗിരണംചെയ്യുന്നതോടൊപ്പം രണ്ട് അണുകേന്ദ്രങ്ങളായി പിളരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതാണ് പ്രേരിത അണുവിഘടനം. ഇതോടൊപ്പം ന്യൂട്രോണുകളും താപത്തിന്റെ രൂപത്തില്‍ ഊര്‍ജവും സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെടുന്നു. പുതുതായി ഉണ്ടാകുന്ന രണ്ട് അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ ആകെ പിണ്ഡം മുമ്പുണ്ടായിരുന്ന അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ പിണ്ഡത്തെക്കാള്‍ കുറവാകും. ഈ നഷ്ടപ്പെട്ട പിണ്ഡമാണ് ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ E=mc2 എന്ന സമവാക്യപ്രകാരം ഊര്‍ജമായി മാറുന്നത്. ആണവനിലയങ്ങളിലും അണുബോംബിലും പ്രേരിത അണുവിഘടനമാണ് നടക്കുന്നത്.

ലിറ്റില്‍ ബോയിയും ഫാറ്റ്മാനും
 രണ്ടാം ലോകയുദ്ധത്തില്‍ അമേരിക്ക ജപ്പാനിലെ ഹിരോഷിമയില്‍ വര്‍ഷിച്ച അണുബോബിന്റെ കോഡ് നാമമാണ് ലിറ്റില്‍ ബോയ്. ബി–29 സൂപ്പര്‍ഫോര്‍ട്രെസ് എനോള ഗേ എന്ന യുദ്ധവിമാനം ഉപയോഗിച്ചാണ് 1945 ആഗസ്ത് ആറിന്  ബോംബിട്ടത്. ആയുധമായി ഉപയോഗിച്ച ആദ്യത്തെ അണുബോംബായിരുന്നു ഇത്. യുറാനിയം 253ന്റെ ന്യൂക്ളിയര്‍ ഫിഷന്‍വഴിയാണ് ബോംബില്‍ ഊര്‍ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിച്ചത്. നാല് ടണ്‍ ഭാരമുണ്ടായിരുന്ന ബോംബിന്റെ 600 മില്ലിഗ്രാം പിണ്ഡം ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ സമവാക്യം അനുസരിച്ച് ഊര്‍ജമാക്കി മാറ്റിയതിലൂടെ 13–18 കിലോടണ്‍ ടിഎംടി പ്രഹരശേഷിയാണ് ലഭിച്ചത്.

ജപ്പാനിലെ നാഗസാക്കിയില്‍ 1945 ആഗസ്ത് ഒമ്പതിന് അമേരിക്ക വര്‍ഷിച്ച അണുബോംബിന്റെ കോഡ് നാമമാണ് ഫാറ്റ്മാന്‍. ആഗോള യുദ്ധചരിത്രത്തില്‍ ഉപയോഗിച്ച രണ്ടാമത്തെയും അവസാനത്തെയും അണുബോംബായിരുന്നു അത്. പ്ളൂട്ടോണിയം അണുകേന്ദ്രത്തില്‍ ഫിഷന്‍ നടത്തി സ്ഫോടനംസൃഷ്ടിച്ച ഈ ബോംബിന്റെ പ്രഹരശേഷി 21 കിലോടണ്‍ ടിഎന്‍ടി ആയിരുന്നു.

ഹൈഡ്രജന്‍ ബോംബ്
ഒന്നിലധികം അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് കൂടുതല്‍ ഭാരമുള്ള അണുകേന്ദ്രമുണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയാണ് അണുസംയോജനം അഥവാ ന്യൂക്ളിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍. ഇതിന്റെകൂടെ ഊര്‍ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുകയോ സ്വീകരിക്കപ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഇരുമ്പിനും നിക്കലിനുമാണ് ഏറ്റവും ശക്തമായ അണുകേന്ദ്രങ്ങളുള്ളത്. സാധാരണയായി ഇരുമ്പിനെക്കാള്‍ ‘ഭാരംകുറഞ്ഞ അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ സംയോജനം ഊര്‍ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുകയും ഇരുമ്പിനെക്കാള്‍ ഭാരം കൂടിയ അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ സംയോജനം ഊര്‍ജം സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യും. ന്യൂക്ളിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍ ആധാരമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ആണവായുധങ്ങളാണ് തെര്‍മോ ന്യൂക്ളിയര്‍ ബോംബ് അഥവാ ഹൈഡ്രജന്‍ ബോംബ്. ഭാരംകുറഞ്ഞ അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ സംയോജിപ്പിച്ച് ഭാരം കൂടുതലുള്ള അണുകേന്ദ്രം സൃഷ്ടിക്കുമ്പോള്‍ വന്‍തോതില്‍ ഊര്‍ജം പുറന്തള്ളപ്പെടുമെന്ന സിദ്ധാന്തത്തെ പ്രയോഗവല്‍കരിക്കുകയാണ് ഈ ആയുധത്തില്‍ ചെയ്യുന്നത്. ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോടോപ്പുകളായ ഡ്യൂട്ടീരിയം, ട്രിഷ്യം എന്നിവയാണ് ഈ ബോംബില്‍ അണുസംയോജനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഹൈഡ്രജന്‍ ബോംബിന്റെ പ്രഹരശേഷി അണുബോംബിനെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കൂടുതലാണ്. 1952ല്‍ അമേരിക്കയാണ് ഹൈഡ്രജന്‍ ബോംബ് ആദ്യമായി പരീക്ഷിച്ചത്.

ന്യൂട്രോണ്‍ ബോംബ്
വിസ്ഫോടനത്തെത്തുടര്‍ന്നുണ്ടാകുന്ന വലിയ പങ്ക് ഊര്‍ജവും ന്യൂട്രോണ്‍ വികിരണങ്ങളായി നാശംവിതയ്ക്കുന്ന ആണവായുധമാണ് എന്‍ഹാന്‍സ്ഡ് റേഡിയേഷന്‍ വെപ്പണ്‍ അഥവാ ന്യൂട്രോണ്‍ ബോംബ്. ആറ്റംബോംബിന്റെ പത്തിലൊന്ന് പ്രഹരശേഷിയേ അതേ വലുപ്പമുള്ള ന്യൂട്രോണ്‍ ബോംബിനുണ്ടാകൂ. എന്നാല്‍ കവചിത വാഹനങ്ങളിലേക്കും കോണ്‍ക്രീറ്റ് പാളികള്‍ക്കുള്ളിലേക്കും തുളച്ചുകയറാന്‍ ശേഷിയുള്ള ന്യൂട്രോണ്‍ ധാരകള്‍ മനുഷ്യരെയും മറ്റു ജീവജാലങ്ങളെയും കൊന്നൊടുക്കും. അതേസമയം കെട്ടിടങ്ങളെയോ മറ്റ് അചേതന വസ്തുക്കളെയോ അത് ബാധിക്കില്ലെന്നതാണ് പ്രത്യേകത. ന്യൂട്രോണ്‍ ബോംബുണ്ടാക്കുന്ന ആള്‍നാശം വളരെ കനത്തതാകും.

ആണവ റിയാക്ടര്‍
നിയന്ത്രിതമായ രീതിയില്‍ അണുവിഘടനം നടത്തി ഊര്‍ജോല്‍പ്പാദനം നടത്തുന്ന ഉപകരണമാണ് ആണവ റിയാക്ടര്‍. ഇതു സ്ഥാപിക്കുന്ന നിലയത്തെ ആണവനിലയം എന്നും വിളിക്കുന്നു. റിയാക്ടര്‍ ഒരു സംഭരണിയാണ്. ഇതിനുള്ളില്‍ ആണവ ഇന്ധനം അണുവിഘടനത്തിന് വിധേയമായി താപോര്‍ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നു. വിഘടനത്തിനു വിധേയമാകുന്ന ആറ്റങ്ങള്‍ ന്യൂട്രോണുകളെ പുറന്തള്ളുന്നു. ഈ ന്യൂട്രോണുകള്‍ മറ്റ് അണുകേന്ദ്രങ്ങളില്‍ പതിച്ച് അവയെയും വിഘടിപ്പിച്ച് ചെയിന്‍ റിയാക്ഷന്‍ സംജാതമാക്കുന്നു. ചെയിന്‍ റിയാക്ഷനും ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപവും സ്ഥിരമായി നടക്കുന്നതിന് റിയാക്ടറിന്റെ കാമ്പില്‍ നിയന്ത്രണദണ്ഡുകളും, ന്യൂട്രോണുകളുടെ വേഗം നിയന്ത്രിച്ച് അണുവിഘടനം കാര്യക്ഷമാക്കുന്നതിന് മോഡറേറ്ററും ഉണ്ടാകും.
റിയാക്ടറിന്റെ പ്രധാന‘ഭാഗങ്ങള്‍: റിയാക്ടര്‍ കോര്‍, ഇന്ധനങ്ങള്‍, ന്യൂട്രോണ്‍ സ്രോതസ്സ്, മോഡറേറ്റര്‍, നിയന്ത്രണദണ്ഡുകള്‍, റേഡിയേഷന്‍ തടയാനുള്ള കവചം, ശീതീകാരികള്‍.

അപകടസാധ്യത
റിയാക്ടറിനകത്ത് നടക്കുന്ന ചെയിന്‍ റിയാക്ഷന്‍ അനിയന്ത്രിതമാവുകയോ, ശീതീകരണ സംവിധാനം പ്രവര്‍ത്തനരഹിതമാവുകയോ ചെയ്താല്‍ കാമ്പിലെ താപനില വളരെയധികം വര്‍ധിക്കുകയും കോറും അതിന്റെ കവചങ്ങളും പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയും ചെയ്യും.  ആണവചോര്‍ച്ച ഉണ്ടാവുകയോ ആണവമാലിന്യങ്ങള്‍ ശരിയായ രീതിയില്‍ സംസ്കരിക്കാതിരിക്കുകയോ ചെയ്താല്‍ തടയാനാവാത്ത ദുരന്തങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകും. ചില ‘ഭീഷണികള്‍ നോക്കാം.

ജൈവകോശങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുന്നു. പ്രോട്ടീന്‍ തന്മാത്രകളെ വിഘടിപ്പിക്കുന്നു. ഡിഎന്‍എ തന്മാത്രയില്‍ ജനിതക പരിവര്‍ത്തനം ഉണ്ടാകുന്നു. അര്‍ബുദത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ജനിതകവൈകല്യങ്ങള്‍ക്ക് കാരണമാകുന്നു. ജൈവവൈവിധ്യം നശിപ്പിക്കുന്നു.

തെര്‍മോ ന്യൂക്ളിയര്‍ റിയാക്ടര്‍
നിയന്ത്രിത രീതിയില്‍ അണുസംയോജനം നടത്തി താപം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന സംവിധാനമാണ് തെര്‍മോ ന്യൂക്ളിയര്‍ റിയാക്ടര്‍ അഥവാ ഫ്യൂഷന്‍ റിയാക്ടര്‍. ഇത്തരം റിയാക്ടറുകള്‍ ഇപ്പോഴും പരീക്ഷണഘട്ടത്തിലാണ്. അമേരിക്കയിലെ ടോക്മാക് ഫ്യൂഷന്‍ റിയാക്ടറില്‍ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് ഹൈഡ്രജനെ ഉന്നത താപനിലയില്‍ ചൂടാക്കി അണുസംയോജനം സാധ്യമാക്കിയെങ്കിലും ഉപയോഗപ്രദമായ അളവിലുള്ള ശക്തി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല.

ബ്രീഡര്‍ റിയാക്ടര്‍
ഊര്‍ജോല്‍പ്പാദനം നടത്തുന്നതിനൊപ്പം മറ്റൊരു ന്യൂക്ളിയര്‍ റിയാക്ഷന് ആവശ്യമായ ഇന്ധനംകൂടി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നതരത്തിലുള്ള റിയാക്ടറാണ് ബ്രീഡര്‍ റിയാക്ടര്‍. പ്ളൂട്ടോണിയം അടങ്ങിയ ഇന്ധനമാണ് ബ്രീഡര്‍ റിയാക്ടറില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. റിയാക്ടര്‍ കോറിന്റെ ഉള്‍ഭാഗത്ത് ഒരു പാളിയായി യുറാനിയം നിക്ഷേപിക്കും. അണുവിഘടനം നടക്കുമ്പോള്‍ കോറില്‍നിന്ന് പുറത്തേക്കുപോകുന്ന ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഈ യുറാനിയം പാളിയില്‍ പതിക്കുകയും അതിനെ പ്ളൂട്ടോണിയമാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്ളൂട്ടോണിയത്തെ വേര്‍തിരിച്ച് വീണ്ടും ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാം.

 

പ്രധാന വാർത്തകൾ
 Top