This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

Current revision as of 02:47, 23 നവംബര്‍ 2014

അണുബോംബ്

Atom Bomb

അണുക്കളുടെ വിഘടനത്തെയോ വിഘടനസംയോജന പ്രക്രിയകളെയോ ആസ്പദമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാവുന്ന വിനാശകശക്തിയുള്ള സ്ഫോടനായുധം. അണുബോംബിന്റെ ശക്തി സൂചിപ്പിക്കുന്നത് തത്തുല്യമായ ടി.എന്‍.ടി.യുടെ (TNT) മാത്രയിലാണ്. 1945 ആഗ. 6-ന് ഹിരോഷിമയില്‍ വര്‍ഷിച്ച അണുബോംബ് 20,000 ടണ്‍ ടി.എന്‍.ടി.യുടെ സ്ഫോടനശക്തി ഉള്ളതായിരുന്നു. ഇന്നത്തെ ബോംബുകളോരോന്നിനും അനേകം ദശലക്ഷം ടണ്‍ ടി.എന്‍.ടി.ക്കു തുല്യമായ സ്ഫോടനശക്തി ഉണ്ട്.

1939-ല്‍ ഹാനും (Hahn) സ്ട്രാസ്സ്മാനും (Strassman) ചേര്‍ന്നു കണ്ടുപിടിച്ച യുറേനിയം വിഘടനത്തില്‍ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളത് ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ ദ്രവ്യ-ഊര്‍ജരൂപാന്തരണതത്ത്വം (mass-energy transformation) ആണ്. ഒരു വസ്തുവിന്റെ ദ്രവ്യമാനം m ആണെങ്കില്‍ അതിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള ഊര്‍ജം E =mc² ആകുന്നു (c-പ്രകാശവേഗം). യുറേനിയം മൂലകം പ്രധാനമായും ²³⁸U, ²³⁵U എന്നീ ഐസോടോപ്പുകളുടെ രൂപത്തില്‍ പ്രകൃതിയില്‍ കണ്ടുവരുന്നു. (നോ: ഐസോടോപ്പുകള്‍). പ്രകൃതിജന്യ യുറേനിയത്തിന്റെ 99.3 ശ.മാ.വും <238U ആണ്. അതിനാല്‍ 0.7 ശ.മാ. മാത്രമേ ²³⁵U കാണുന്നുള്ളു. ²³⁸U₉₂ ന്യൂക്ളിയസുകളെ ഭേദിക്കാന്‍ ശീഘ്രഗാമി ന്യൂട്രോണുകള്‍ തന്നെവേണം. എന്നാല്‍ വേഗം കുറഞ്ഞ താപീയ ന്യൂട്രോണുകള്‍ക്ക് ²³⁵U-ല്‍ വിഘടനം നടത്താന്‍ കഴിയുന്നു. ആദ്യകാലങ്ങളില്‍ അണുബോംബു നിര്‍മാണത്തിന് ²³⁵U ഏറിയ തോതില്‍ വര്‍ധിപ്പിച്ച സമ്പുഷ്ട യുറേനിയം മാത്രമാണ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. പിന്നീട് പ്ളുട്ടോണിയവും (²³⁹pu) പ്രചാരത്തില്‍ വന്നു. യുറേനിയം വിഘടനത്തില്‍ ക്രിപ്റ്റോണ്‍, സ്റ്റ്രോണ്‍ഷിയം തുടങ്ങി നാല്പതിലേറെ മൂലകങ്ങളുടെ അണുക്കള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. ഉദാ.

²³⁵U₉₂ + ¹n₀ →¹⁴⁸La₅₇ + ⁸⁵Br₃₅ + 3 ¹n₀

ഈ വിഘടനമാതൃകയില്‍ ലന്‍ഥാനം, ബ്രോമിന്‍ എന്നിവയുടെ ഓരോ അണുവും മൂന്നു സ്വതന്ത്ര ന്യൂട്രോണുകളും ഉണ്ടാകുന്നു. വിഘടനോത്പന്നങ്ങളുടെ (fission products) ദ്രവ്യമാനം, വിഘടനത്തിനുമുമ്പുള്ള മൊത്തം ദ്രവ്യമാനത്തെക്കാള്‍ കുറവായിരിക്കും. ഈ കുറവ് ഊര്‍ജമായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. ഒരു വിഘടനത്തിന് 20 കോടി ഇലക്ട്രോണ്‍ വോള്‍ട്ട് എന്ന നിരക്കില്‍ ഊര്‍ജം മോചിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരൌണ്‍സ് യുറേനിയത്തിലെ എല്ലാ അണുക്കളും വിഘടനം നടത്തിയാല്‍ 70 കോടി കി.വാ. ഊര്‍ജം വിമുക്തമാകും. 1000 ടണ്‍ ടി.എന്‍.ടി.യുടെ ശക്തി ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ 56 ഗ്രാം യുറേനിയം മതി.

വിഘടനത്തില്‍ പിറക്കുന്ന ന്യൂട്രോണുകള്‍ മറ്റു ന്യൂക്ളിയസുകളെ വിഘടിപ്പിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ ഒരു വിഘടനത്തില്‍ ആരംഭിച്ച് പടിപടിയായി വളരുന്ന പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനത്തെ ശൃംഖലാപ്രതിപ്രവര്‍ത്തനം എന്നു പറയുന്നു. ഇതുണ്ടാകണമെങ്കില്‍ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഒരളവ് ദ്രവ്യമാനം ആവശ്യമാണ്. ഈ പരിമാണത്തിന് ക്രാന്തികദ്രവ്യമാനം (critical mass) എന്നു പറയുന്നു. പലവിധത്തില്‍ സംഭവിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണ്‍ നഷ്ടം പരിഹരിക്കത്തക്ക നിരക്കില്‍ ന്യൂട്രോണ്‍ ഉത്പാദനം തുടര്‍ന്നെങ്കിലേ ശൃംഖലാപ്രതിപ്രവര്‍ത്തനം നിലനിര്‍ത്താന്‍ സാധിക്കുകയുള്ളു.

അണുബോംബിന്റെ പ്രയോഗത്തില്‍ പല ശാസ്ത്രീയ പ്രശ്നങ്ങളും ഉദ്ഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്. ശൃംഖലാപ്രതിപ്രവര്‍ത്തനം വളരെ വേഗത്തില്‍ നടന്നെങ്കില്‍ മാത്രമേ ഇന്ധനത്തിന്റെ സിംഹഭാഗവും ഒരുമിച്ച് വിഘടനവിധേയമായി, വമ്പിച്ച തോതിലുള്ള ഊര്‍ജവിമോചനത്തിനു വഴിതെളിക്കുകയുള്ളു. 'ടാമ്പര്‍' എന്നു പറയുന്ന ഭാരംകൂടിയ കവചം ബോംബിനെ അണിയിച്ച് അതിന്റെ സ്ഫോടനത്തിനുള്ള സമയം ദീര്‍ഘിപ്പിക്കുന്നു. വേണ്ടത്ര വിഘടനങ്ങള്‍ നടന്നുകിട്ടാനാണ് ഇങ്ങനെ സ്ഫോടനം വൈകിക്കുന്നത്. ഇന്ധനഭാഗത്തിലേക്ക് ന്യൂട്രോണുകളെ തിരിച്ചുവിടാനുള്ള പ്രതിഫലനശക്തി ടാമ്പറിനുണ്ട്. ആവശ്യമുള്ളപ്പോള്‍ മാത്രമേ ബോംബ് പൊട്ടാവൂ. സ്ഫോടനം ആവശ്യമില്ലാത്തപ്പോള്‍ ബോംബിന്റെ വിവിധഘടകങ്ങളെ വേര്‍തിരിച്ചുവച്ചിരിക്കും. ഓരോ ഘടകത്തിന്റെയും ദ്രവ്യമാനം ക്രാന്തികമൂല്യത്തെക്കാള്‍ താഴെയായിരിക്കും. സ്ഫോടനം ആവശ്യമാകുമ്പോള്‍ എല്ലാ ഘടകങ്ങളെയും വളരെ വേഗത്തില്‍ ഒരുമിച്ചു ചേര്‍ക്കണം. ഇനിയും വെളിപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ലാത്ത സാങ്കേതിക രഹസ്യങ്ങള്‍ ഇതിലടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.

അണുസംയോജനതത്ത്വത്തില്‍ അധിഷ്ഠിതമായ ഹൈഡ്രജന്‍ബോംബ് വിഘടന-സംയോജനതത്ത്വത്തെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് നിര്‍മിക്കുന്നത്. അടുത്തകാലത്ത് നിര്‍മിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള സൂപ്പര്‍ബോംബുകളില്‍ വിഘടന-സംയോജന-വിഘടനതത്ത്വമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

അണുബോംബ് പൊട്ടുമ്പോള്‍ വിമുക്തമാകുന്ന ഊര്‍ജം ചുറ്റുമുള്ള വസ്തുക്കളെ ആവിയാക്കി മാറ്റുന്നു. ഈ ആവി ചേര്‍ന്ന് ഒരു അഗ്നിഗോളമുണ്ടാകും. ബോംബുപൊട്ടിയാല്‍ ഒരു മൈക്രോസെ.നുള്ളില്‍ (10^-6 സെ.) ഈ ഗോളം ആവിര്‍ഭവിക്കുന്നു. അഗ്നിഗോളത്തിന്റെ വ്യാസം അനുനിമിഷം വര്‍ധിച്ചുവരുന്നു. അഗ്നിഗോളം ആകാശത്തിലേക്ക് ഉയരുകയും ചെയ്യും. പത്ത് സെ.കൊണ്ട് ഒരു മെഗാടണ്‍ബോംബിന്റെ അഗ്നിഗോളവ്യാസം 2.5 കി.മീ. ആയിത്തീരുന്നു.

ആല്‍ഫാ, ബീറ്റാ, ഗാമാ-രശ്മികളും ന്യൂട്രോണുകളും സ്ഫോടനത്തില്‍ വിമുക്തമാകുന്നു. ഗാമാരശ്മികളും ന്യൂട്രോണുകളും വളരെ അപകടകാരികളാണ്. ഈ വികിരണങ്ങള്‍ സ്ഫോടനസ്ഥാനത്തുനിന്നും അനേകം കി.മീ. ദൂരത്തേക്കു വ്യാപിക്കുന്നു. ഇതിന് അണുകേന്ദ്ര തേജോദ്ഗിരണങ്ങള്‍ എന്നു പറയുന്നു. സ്ഫോടനംകൊണ്ടുണ്ടാകുന്ന ചൂടാണ് ക്ഷണികാപായത്തിനു കാരണം. പല തരത്തിലുള്ള കഷ്ടപ്പാടുകള്‍ക്കും അന്തിമമായി മരണത്തിനും ഇടയാക്കുന്നത് പ്രസ്തുത തേജോദ്ഗിരണങ്ങളാണ്. അണുബോംബുമൂലം ഉണ്ടാകുന്ന തേജോദ്ഗിരണങ്ങളുടെ ശക്തിയനുസരിച്ച് ശുദ്ധം, അശുദ്ധം എന്ന് ബോംബുകളെ തരംതിരിക്കാം. ശുദ്ധബോംബുകളുടെ ശക്തി മലകള്‍ നിരത്താനും തോടുകള്‍ നിര്‍മിക്കാനും പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. നോ: അണു: അണുകേന്ദ്രവിജ്ഞാനീയം; അണുകേന്ദ്രോപകരണങ്ങള്‍; അണുശക്തിതേജോവശിഷ്ടങ്ങള്‍; അണുകേന്ദ്രറിയാക്റ്റര്‍

(ഡോ. കെ. ബാബു ജോസഫ്)