"ബന്ധനോർജ്ജം" എന്ന താളിന്റെ പതിപ്പുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം
Content deleted Content added
No edit summary |
No edit summary |
||
വരി 5:
==ചരിത്രം==
1920-ല്‍ F.W Aston എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ നിരവധി
Aston-നെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തികൊണ്ട് ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ ദ്രവ്യമാനം നാല് ഹൈഡ്രജന്‍ അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ ദ്രവ്യമാനത്തേക്കാള്‍ അല്‌പം കുറവാണെന്ന് കണ്ടു. ഇതിന്റെ വിശദാംശം എന്താണെന്നു നോക്കാം.
വരി 27:
പക്ഷെ ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ ദ്രവ്യമാനം അളന്നപ്പോള്‍ അത് 4.00150 amu മാത്രമേ ഉള്ളൂ എന്നു കണ്ടു. അതായത് 0.03040 amu (4.03190 amu - 4.00150 amu) ദ്രവ്യം നഷ്ടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഇതു എന്തുകൊണ്ടാണെന്നു വിശദീകരിക്കാന്‍ ആസ്റ്റണു കഴിഞ്ഞില്ല.
===ആര്‍തര്‍ ഏഡിങ്ങ്ടന്റെ വിശദീകരണം===
ഡ്യുറ്റീരിയം അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ കാര്യത്തില്‍ നഷ്ടപ്പെട്ട 0.00239 x 1.6604 X 10 -27 x (3 X 108)2 = 0.035715204 X 10 -11 Joules ഊര്‍ജ്ജം ആയി പുറത്തുവന്നു. Joulesനു പകരം കുറച്ച് കൂടി സൗകര്യപ്രദമായ ഒരു ഏകകമാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാര്‍ ഇവിടെ ഉപയോഗിക്കുക. MeV എന്നാണ് ഈ ഏകകത്തിന്റെ പേര്. മുകളില്‍ Joules-ല്‍ ഉള്ള ഊര്‍ജ്ജത്തെ MeV ലേക്ക് മാറ്റിയാല്‍, ഒരു പ്രോട്രോണും ഒരു ന്യൂട്രോണും ചേര്‍ന്ന് ഡ്യുറ്റീരിയം അണുകേന്ദ്രം ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ 2.23 MeV ഊര്‍ജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു എന്നു കാണാം. മറ്റൊരുവിധത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ഡ്യുറ്റീരിയം അണുകേന്ദ്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണിനേയും ന്യൂട്രോണിനേയും വേര്‍തിരിക്കണം എങ്കില്‍ 2.23 MeV ഊര്‍ജ്ജം നല്‌കണം. അതായത് 2.23 MeV ഊര്‍ജ്ജം കൊണ്ടാണ് ഈ രണ്ട് കണങ്ങളേയും തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്. പ്രോട്ടോണിനും ന്യൂട്രോണിനും ശരാശരി 1.12 MeV (2.23/2) ക്ക് തുല്യമായ ദ്രവ്യനഷ്ടം സംഭവിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇതിനാണ് ബന്ധനോര്‍ജ്ജം അഥവാ Binding energy എന്നു പറയുന്നത്.▼
ആസ്റ്റന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം ബ്രിട്ടീഷ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ആര്‍തര്‍ ഏഡിങ്ങ്ടന്‍ വളരെ പെട്ടെന്ന് തന്നെ മനസ്സിലാക്കി. ഹൈഡ്രജന്‍ അണുക്കള്‍ ഹീലിയം അണുക്കളായി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ ആണ് സൂര്യന്‍ പ്രകാശിക്കുന്നത് എന്നാണ് ആസ്റ്റണിന്റെ പരീക്ഷണ ഫലങ്ങള്‍ തെളിയിക്കുന്നത് എന്ന് ആ വര്‍ഷം ബ്രിട്ടണില്‍ നടന്ന ഒരു ശാസ്ത്ര കോണ്‍ഗ്രസ്സില്‍ ഏഡിങ്ങടന്‍ വാദിച്ചു. ഇങ്ങനെ നഷ്ടപ്പെടുന്ന ദ്രവ്യം ഐന്‍‌സ്റ്റൈന്റെ പ്രശസ്തമായ E = mc2 എന്ന സമവാക്യം വഴി ഊര്‍ജ്ജം ആയി മാറുകയാണ് എന്നു പിന്നീടു മനസ്സിലായി. അണുസംയോജന പ്രക്രിയകളുടെ പിന്നിലുള്ള സങ്കീര്‍ണതകള്‍ ഒന്നും അറിയാതെ ഏഡിങ്ങ്ടന്‍ നടത്തിയ ഈ പ്രവചനം പിന്നീട് ശരിയാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു.
ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ കാര്യത്തില്‍ ഇത് കണക്കു കൂട്ടിയപ്പോള്‍ അതിന്റെ ശരാശരി ബന്ധനോര്‍ജ്ജം 7.075 MeV ആണെന്നു കണ്ടു. ഇതു ഡ്യുട്ടീരിയത്തിന്റേതിനേക്കാള്‍ വളരെ കൂടുതല്‍ ആണെന്നു കാണാം. മറ്റുചില മൂലകങ്ങളുടെ ബന്ധനോര്‍ജ്ജം ഇനി പറയുന്ന വിധമാണ്. കാര്‍ബണ്‍ = 7.45 MeV, ഓക്സിജന്‍ = 7.67 MeV, കാല്‍‌സിയം = 8.277 MeV, ഇരുമ്പ് = 8.49 MeV, അയഡിന്‍ = 8.295 MeV, ഈയം = 7.541 MeV, യുറേനിയം = 7.245 MeV.▼
▲ഡ്യുറ്റീരിയം അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ കാര്യത്തില്‍ നഷ്ടപ്പെട്ട 0.00239 x 1.6604 X 10 -27 x (3 X 108)2 = 0.035715204 X 10 -11 Joules ഊര്‍ജ്ജം ആയി പുറത്തുവന്നു. Joulesനു പകരം കുറച്ച് കൂടി സൗകര്യപ്രദമായ ഒരു ഏകകമാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാര്‍ ഇവിടെ ഉപയോഗിക്കുക. MeV എന്നാണ് ഈ ഏകകത്തിന്റെ പേര്. മുകളില്‍ Joules-ല്‍ ഉള്ള ഊര്‍ജ്ജത്തെ MeV ലേക്ക് മാറ്റിയാല്‍, ഒരു പ്രോട്രോണും ഒരു ന്യൂട്രോണും ചേര്‍ന്ന് ഡ്യുറ്റീരിയം അണുകേന്ദ്രം ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ 2.23 MeV ഊര്‍ജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു എന്നു കാണാം. മറ്റൊരുവിധത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ഡ്യുറ്റീരിയം അണുകേന്ദ്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണിനേയും ന്യൂട്രോണിനേയും
▲ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ കാര്യത്തില്‍ ഇത് കണക്കു കൂട്ടിയപ്പോള്‍ അതിന്റെ ശരാശരി ബന്ധനോര്‍ജ്ജം 7.075 MeV ആണെന്നു കണ്ടു. ഇതു ഡ്യുട്ടീരിയത്തിന്റേതിനേക്കാള്‍ വളരെ കൂടുതല്‍ ആണെന്നു കാണാം. മറ്റുചില മൂലകങ്ങളുടെ ബന്ധനോര്‍ജ്ജം ഇനി പറയുന്ന വിധമാണ്. കാര്‍ബണ്‍ = 7.45 MeV, ഓക്സിജന്‍ = 7.67 MeV, കാല്‍‌സിയം = 8.277 MeV, ഇരുമ്പ് = 8.49 MeV, അയഡിന്‍ = 8.295 MeV, ഈയം = 7.541 MeV, യുറേനിയം = 7.245 MeV.
==ബന്ധനോര്‍ജ്ജ ആരേഖം==
| |||