கடந்த தொடரில் எலெக்ட்ரோன் தொலைக் காட்டியின் உருவாக்கம் மற்றும் அதன் பயன்பாடு குறித்துப் பார்த்தோம். அதற்கான இணைப்பு :

Atomic Nucleus Part 5

இன்றைய தொடரில் அணுக்கருவின் (Nuclei) கண்டுபிடிப்புக்கு வழிவகுத்த ஆரம்ப பரிசோதனைகள் குறித்து முதலில் பார்ப்போம். அணுவுக்கு இணையான கட்டமைப்பைக் கொண்ட பதார்த்தங்களைப் பரிசோதிப்பது 1895 ஆமாண்டு Wilhelm Röntgen என்ற விஞ்ஞானி X கதிர்களைக் கண்டு பிடித்ததன் பின்பு தான் முன்னேற்றடையத் தொடங்கியது. X கதிர்களின் கண்டுபிடிப்பு உலகம் முழுதும் அதிர்வலைகளைத் தூண்டி விட்டது. திண்மப் பதார்த்தங்களில் ஊடுருவி புகைப் படத் தாளில் (Photographic Film) இல் அவற்றின் வரிவடிவங்களைப் பதியும் இந்த முறை அப்போது மிக அதிசயமாகப் பார்க்கப் பட்டது.

பூமியில் உள்ள சில தணிமங்கள் கதிரியக்கத்தை வெளிப் படுத்தும் போதும் அவை நேரடியாக X கதிர்களை வெளிப்படுத்துவது இல்லை. ஆனால் ஆய்வகத்தில் குழாய் மூலம் பயணிக்கும் விதத்தில் செயற்கையாக X கதிர்கள் உருவாக்கப் படுகின்றன. அதாவது உயர் வேகத்தில் மின்மங்கள் (எலெக்ட்ரான்கள்) மெட்டல் இலக்கு மீது மோதப் படும் போது குழாய் வழியாக X கதிர்கள் வெளியாகின்றன.

இந்தக் குழாயில் வெளியாகும் X கதிர்கள் இருட்டில் வெளிப்படும் போதும் ஆரம்பத்தில் அது ஒளிரும் தன்மையைக் கொண்டிருந்தவையே ஆகும்.

படிப்படியாக X கதிர்களின் மூலகங்களான யுரேனியம், தோரியம் போன்றவற்றின் கண்டுபிடிப்புடன் மேரி கியூரி இனால் சுயமாகவே ஒளிரும் தன்மை கொண்ட ரேடியம் (Radium) உம் கண்டு பிடிக்கப் பட்டது.

மிக அதிகளவான கதிர்வீச்சையும், வெப்பத்தையும் வெளிப்படுத்தும் தன்மை கொண்டதாக இருந்ததனால் ஆய்வகங்களில் பரிசோதிக்கப் படுவதற்காக மிகவும் பெறுமதி மிக்க மூலகமாக ரேடியம் உருவானது.

மேலும் புற்று நோயைக் குணப்படுத்தக் கூடும் என்று ஆரம்ப காலத்தில் ரேடியம் ஆய்வு செய்யப் பட்டு மருத்துவத் துறையில் கதிர்வீச்சு தெரபி (Radiotherapy) முறையும் உருவானது.

தனிமங்களின் கதிரியக்கத் தன்மை தொடர்பான தேடலில் நியூசிலாந்து நாட்டைச் சேர்ந்த பிரபல இரசாயனவியலாளரான எர்னஸ்ட் ரதர்ஃபோடு என்பவர் இணைந்தார். பிரிட்டனின் கேம்ப்ரிட்ஜ் பல்கலைக் கழக முன்னணி சோதனை இயற்பியலாளரான ஜே ஜே தொம்ஸனுடன் அவர் இணைந்து பரிசோதனையில் ஈடுபட்டார்.

X கதிர்கள் காற்றின் மூலம் மின்சாரத்தை எவ்வாறு கடத்துகின்றன என்பதில் அவர் ஆர்வம் கொண்டிருந்தார். ஒரு கம்பளியில் பிளாஸ்டிக் ரூலரைத் தேய்க்கும் போது அதன் மேற்பரப்பு மின்னூட்டம் அடைந்து சிறு காகிதத் துண்டுகளை ஈர்க்கும் தன்மையைப் பெறும். இலகுவான இந்த அவதானம் முக்கியமானதாகும்.

இதே போல் X கதிர் இயந்திரத்துக்கு அருகே மெட்டல் ஒன்று காற்றுக் கடத்தியாக மாறி சார்ஜ் இனை வெளியேற்றும் போது மின்னூட்டத்தை விரைவாக இழக்கின்றது. இதற்குக் காரணம் X  கதிர்கள் தனது அணுக்களில் இருந்து சில எலெக்ட்ரோன்களை வெளியேற்றி காற்றை அயனிகளாக்கி விடுவது தான்.

இந்த ஆய்வு முடிவு இன்னும் சில முக்கிய ஆய்வுகளுக்கு தொடர்ந்து வழி வகுத்தது. 1856 தொடக்கம் 1940 வரை வாழ்ந்த JJ Thomson என்ற இயற்பியலாளரே முதன் முதலில் எலெக்ட்ரான்களை அதாவது இயற்கையின் முதல் அடிப்படைத் துகள்களில் ஒன்றைக் கண்டு பிடித்தவர் ஆவார்.

இவர் ஒவ்வொரு அணுவுக்கும் முக்கிய பாகமான எலெக்ட்ரான்களைக் கண்டு பிடிக்கும் வரை எலெக்ட்ரான்கள் வயர்களில் பாய்மமாக செல்லும் பதார்த்தமாகவே கருதப் பட்டது. இதனால் இவருக்கு பின்னாளில் நோபல் பரிசு வழங்கப் பட்டது.

இவரது முக்கிய உபகரணமான கணினி மானிட்டர்கள் மற்றும் தொலைக்காட்சிப் பெட்டிகளில் இன்று காணப்படும் கேத்தோடு கதிர் குழாயின் முன்னோடியே இந்த கருவி ஆகும். இதனுடன் தான் எலக்ட்ரானை ஜே.ஜே கண்டுபிடித்தார்.

‘கேத்தோடு’, C இலிருந்து வெளிப்படும் கதிர்கள், குழாயின் தொலைவில் உள்ள ஃப்ளோரசன்ட் திரையைத் தாக்கி, ஒளியின் ஒரு இடத்தை விட்டுச் செல்கின்றன. பின்னர் எலக்ட்ரான்கள் என்று அழைக்கப்படும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பதார்த்தங்களின் (Corpuscles) அடிப்படையில் கதிர்களின் பாதைகளை விளக்குவதே தாம்சனின் திறமையாகும். A மற்றும் B மின்முனைகள் நேர்மறை மின்னழுத்தத்தில் இருந்தன, பிளவுகள் வழியாக எலக்ட்ரான்களை இழுக்கின்றன. பின்னர் இவை மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்களால் வளைக்கப்பட்டன. மின்முனைகள் D மற்றும் E மின்முனைகள் மின்சார புலங்களை வழங்கின, வெளிப்புற சுருள்கள் காந்தப்புலங்களை வழங்கின.

இவரது மாணவரான ரதர்போர்டு குவாண்டம் பௌதிகவியலுக்குப் பங்களிக்கும் முக்கிய பரிசோதனைகளை மேற்கொண்டார். இது தொடர்பான தகவல்களை அடுத்த தொடரில் ஆராய்வோம்.

தகவல் : Nucleus A Trip Into The Heart Of Matter