• அணுக்கரு இயற்பியல் என்பது அணுக்கருக்கள் மற்றும் அவற்றின் உட்கூறுகள் தொடர்புகளை ஆய்வு செய்யும் இயற்பியலின் கிளை.
• அணுக்கருக்களின் அமைப்பு, அவற்றின் உருவாக்கம் மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்யும் அறிவியல் துறை.
• அணுக்கருவைப் பிரித்து ஆற்றலை உருவாக்குவது அணுக்கரு பிளவு என்றும், இரண்டு நியூட்ரான்களை இணைத்து ஆற்றலை உருவாக்குவது அணுக்கரு இணைவு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

அணு கோட்பாடு

• அணு சராசரி விட்டம் 0.000000001மீ. அல்லது 1× 10^-9மீ.
• நானோமீட்டர் – சிறிய நீளங்களை அளக்கப் பயன்படும் அலகு.
• ஒரு நானோமீட்டர் = 1× 10^-9 மீ.

அடிப்படை அணுத் துகள்கள்

• எலக்ட்ரான்
• புரோட்டான்
• நியூட்ரான்

புரோட்டான்கள் (p)

• அணுக்கருவினுள் அமைந்துள்ள
• நேர்மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்கள்.
• இவற்றின் நேர்மின்னூட்டத்தின் மதிப்பு எலக்ட்ரான்கள் பெற்றுள்ள எதிர்மின்னூட்டத்தின் மதிப்பிற்குச் சமம்.

நியூட்ரான்கள் (n)

• அணுக்கருவினுள் அமைந்துள்ளன.
• மின்சுமை கொண்டிருக்கவில்லை.
• ஹைட்ரஜன் (புரோட்டியம்) தவிர அனைத்து அணுக்கருக்களும் நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளன.
• புரோட்டான்கள் + நியூட்ரான்கள் = நியூக்ளியான்கள்.
• இதன் நிறை புரோட்டானின் நிறைக்குச் சமமானது நியூட்ரானின் நிறை 6×10^-24கி.

எலக்ட்ரான்கள் (e) 

• எதிர் மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்கள்.
• வட்டப்பாதைகளில் அணுக்கருவினைச் சுற்றி வருகின்றன.
• அணுவின் நிறை அணுக்கருவினுள் அமைந்துள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் நிறையினை மட்டுமே சார்ந்திருக்கிறது.

அணுக்கள் மின் நடுநிலைமை:

• அணுக்கருவின் வெளியே காணப்படும் அனைத்து எலக்ட்ரான்களின் மொத்த எதிர் மின்னூட்டமானது அணுக்கருவின் உள்ளே காணப்படும் புரோட்டான்களின் மொத்த நேர் மின்னூட்டத்திற்குச் சமமாக இருக்கும்.
• ஓர் அணுவின் உட்கருவினுள் உள்ள புரோட்டான்களே அந்தத் தனிமம் எத்தகையது என்பதை நிர்ணயம் செய்கிறது என்று அறிந்தனர்.
• (எக) ஒரு அணுவின் உட்கருவினுள் ஒரே ஒரு புரோட்டான் இருந்தால் ஹைட்ரஜன் அணு.
• ஒரு அணுவின் உட்கருவினுள் எட்டு புரோட்டான்கள் இருந்தால் ஆக்சிஜன் அணு.

அணு எண் மற்றும் நிறை எண்:

அணு எண் (z):

• அணுவில் காணப்படும் எலக்ட்ரான்கள் அல்லது புரோட்டான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையே அணு எண் ஆகும்.
• Z என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது.
• அணு எண் தெரியுமானால் அவ்வணுவில் காணப்படும் எலக்ட்ரான்கள் அல்லது புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை கண்டறிய இயலும்.

நிறை எண் (A):

• ஒரு அணுவின் மொத்த நிறையும் அதன் அணுக்கருவினுள் காணப்படுகிறது.
• நிறை எண் என்பது அணுக்கருவினுள் உள்ள மொத்த புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையின் கூடுதலுக்குச் சமம்.
• நிறை எண் அல்லது அணுநிறை = புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை + நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை
• A = p + n

லித்தியம் நிறை எண் (A) = 3 + 4 = 7.

சோடியம் நிறை எண் (A) = 11 + 12 = 23.

ஐசோடோப்புகள்:

• ஒரே தனிமத்தின் அணுக்கள் ஒரே அணு எண்ணையும் வெவ்வேறு நிறை எண்களையும் பெற்றுள்ளன. அவை ஐசோடோப்புகள்.
• உதாரணமாக ஹைட்ரஜன் அணுவானது மூன்று ஐசோடோப்புகளைப் பெற்றுள்ளது.
• புரோட்டியம் (₁H¹), டியூட்ரியம் (₁H²), டிரிட்டியம் ( ₁H³).

ஐசோபார்கள்:

• ஒரே நிறை எண்ணையும் வெவ்வேறு அணு எண்களையும் கொண்ட அணுக்கள் ஐசோபார்கள் எனப்படுகின்றன.
• எ.கா. கால்சியம்(₂₀Ca⁴⁰) மற்றும் ஆர்கான் – (₁₈Ar⁴⁰).

இணைதிறன்:

• ஓர் அணு பிற அணுவுடன் இணையக்கூடிய திறனே இணைதிறன்.
• ஓர் அணு எத்தனை ஹைட்ரஜன் அணுக்களைப் பிணைத்து வைத்திருக்க இயலும் என்பதனைக் கொண்டு இது அளவிடப்படுகிறது.
• எகா, ஓர் ஆக்சிஜன் அணு இரு ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் இணைந்து ஒரு நீர் மூலக்கூறினை உருவாக்கும். எனவே, ஆக்சிஜனின் இணைதிறன் இரண்டாகும்.

அணுக் கொள்கைகள்:

டால்டனின் அணுக்கொள்கை:

• 1808 – ம் ஆண்டு வெளியிட்டார்.
• பருப்பொருள்கள் மிகச் சிறிய துகள்களால் உருவாக்கப்பட்டிருக்கின்றன அத்துகள்களுக்கு அணு எனப் பெயரிட்டார்.
• அணுவை ஆக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது.
• அணு மிகச்சிறிய பிளக்க இயலாத துகள் ஆகும்.
• அணுவில் காணப்படும் நேர் மற்றும் எதிர் மின்னூட்டங்களைப் பற்றி எவ்வித விளக்கத்தினையும் அளிக்கவில்லை.

டால்டன் அணுக் கொள்கையின் வரம்புகள்:

• அணு என்பது பிளக்க முடியாத துகள் என்பது தவறு.
• ஒரே தனிமத்தின் அணுக்கள் வெவ்வேறு அணு நிறைகளைப் பெற்றுள்ளன (ஐசோடோப்புகள்).
• வெவ்வேறு தனிமங்களின் அணுக்கள் ஒரே அணுநிறையைப் பெற்றுள்ளன (ஐசோபார்கள்).

தாம்சனின் அணுக்கொள்கை:

• 1897 – ம் ஆண்டு வெளியிட்டார்.
• அணுவினை தர்பூசணிப் பழத்துடன் ஒப்பிட்டார்.
• எதிர் மின்னூட்டங்களை எலக்ட்ரான்கள் என அழைத்தார்.
• இக்கொள்கையின்படி அணுவானது எவ்வித மின்சுமையையும் கொண்டிருக்கவில்லை.
• எலக்ட்ரான் கண்டுபிடிப்பிற்காக 1906 ஆம் ஆண்டு நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

தாம்சன் அணு மாதிரியின் வரம்புகள்:

• நேர்மின்னூட்டம் பெற்ற கோளம் எவ்வாறு எதிர்மின்னூட்டம் பெற்ற எலக்ட்ரான்களை மின் நடுநிலைத் தன்மை ஈர்த்து அடைவதிலிருந்து தன்னைப் பாதுகாத்துக் கொள்கிறது என்பதை விளக்க முடியவில்லை.
• புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களைப் பற்றி மட்டும் விவரிக்கிறது. நியூட்ரான்களைப் பற்றிக் கூறவில்லை.

ரூதர்போர்டின் அணுக்கொள்கை:

• மெல்லிய தங்கத் தகட்டினை நேர்மின்னூட்டம் கொண்ட ஆல்பா கதிர்களைக் கொண்டு மோதச் செய்தார். சோதனையின் அடிப்படையில் அணுக்கொள்கையை வெளியிட்டார்.
• அணுவானது பெரும்பாலும் வெற்றிடத்தினைக் கொண்டிருக்கவேண்டும். 
• எந்தப் பகுதியிலிருந்து நேர்மின்னூட்டம் பெற்ற கதிர்கள் பின்னோக்கி வந்தனவோ அப்பகுதி முழுவதும் நேர்மின்தன்மை பெற்றதாக இருக்க வேண்டும்.
• இக்கொள்கைக்காக அவருக்கு வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.
• அணுக்கருவானது நேர்மின் தன்மை கொண்டதாக உள்ளது. அணுவின் பெரும்பான்மை நிறையானது மையத்தில் அமைந்துள்ளது.
• எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவினைச் சுற்றி வட்டப்பாதையில் சுற்றி வருகின்றன.
• அணுவின் அளவோடு ஒப்பிடும்போது அணுக்கருவானது அளவில் மிக மிகச் சிறியதாகும்.

அயனிகள்:

• நேர்மின்சுமை அல்லது எதிர்மின்சுமை பெற்ற அணுக்களே அயனிகள் எனப்படுகின்றன.
• ஒரு அணுவானது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எலக்ட்ரான்களை இழப்பதால் நேர் மின்சுமையைப் பெறுகிறது. இவையே நேரயனி
• ஒரு அணுவானது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எலக்ட்ரான்களை ஏற்பதால் எதிர் மின்சுமையைப் பெறுகிறது. இவையே எதிரயனி

வேதிச் சேர்க்கை விதிகள்:

1. பொருண்மை அழியா விதி.

• 1774 ^ஆம் ஆண்டு
• லவாய்சியர்
• வேதிவினை நிகழும்போது உருவாகும் வினைவிளைபொருள்களின் மொத்த நிறையானது வினைபடுபொருள்களின் மொத்த நிறைக்குச் சமம்”.
• “ஒரு வேதிவினையின் மூலம் நிறையை ஆக்கவோ, அழிக்கவோ முடியாது”,
• இவ்விதியை நிறை அழிவின்மை விதி எனவும் கூறலாம்.
• நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனிலிருந்து அம்மோனியா உருவாதல் வினையை (ஹேபர் முறை).

2. மாறாவிகித விதி.

• 1779ம் ஆண்டு
• ஜோசப் ப்ரௌஸ்ட்
• ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட தனிமங்கள் குறிப்பிட்ட நிறை விகிதத்தில் ஒன்றிணைந்து சேர்மத்தை உருவாக்குகின்றன.”
• இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்களைக் கொண்ட சேர்மங்களை அவை எங்கிருந்து பெறப்பட்டாலும், யார் அதைத் தயார் செய்தாலும், அவை ஒரே விகிதத்தில் தனிமங்களைப் பெற்றுள்ளன எனக் கண்டறிந்தார்.
• (எ.கா) மழை, கிணறு, கடல், ஆறு ஆகியவற்றிலிருந்து நாம் நீரைப் பெற்றாலும் அதிலுள்ள ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜனின் நிறை எப்பொழுதும் 1:8 என்ற விகிதத்தில் இருக்கும்.

3. பெருக்கல் விகித விதி.
4. கே- லூசாக்கின் பருமன் இணைப்பு விதி.

கதிரியக்கம்:

கதிரியக்கக் கண்டுபிடிப்பு:

• ஹென்றி பெக்கொரல்1896  யுரேனியத்திற்கு அருகில் ஒளிப்படத் தகடு வைக்கப்படும் போதெல்லாம் ஒளிப்படத்தக்கடு பாதிக்கப்படுவதைக் கண்டார்.
• யுரேனியம் சில கதிர்களை வெளியிடுகிறது என்பதனை உணர்ந்தார்.
• இந்நிகழ்வு கதிரியக்கம்என அழைக்கப்படுகிறது.
• யுரேனியம் கதிரியக்கத் தனிமமாக அடையாளப்படுத்தப்பட்டது.
• மேரி கியூரி ,பியரி கியூரியுடன் இணைந்து,பிட்ச் பிளண்ட் எனப்படும் கருமை நிற கனிமத்தாதுவிலிருந்து கதிரியக்கம் வருவதைக் கண்டறிந்தனர்.
• யுரேனியத்தைப் போன்றே கதிரியக்கத்தை வெளியிடுகிறது. ‘ரேடியம் எனப் பெயரிட்டு அழைத்தனர்.
• கதிரியக்கத் தனிமங்கள் செறிவுமிகுந்த கதிர்களான ஆல்பா,பீட்டா மற்றும் காமாக் கதிர்களை வெளிவிடுகின்றன.

கதிரியக்கத்தின் வரையறை:                                                      

• சில தனிமங்களின் உட்கருக்கள் நிலையற்றவையாக உள்ளன.
• இந்த உட்கருக்கள் சிதைவடைந்து சற்று அதிக நிலைப்புத்தன்மையுடைய உட்கருக்களாக மாறுகின்றன. இந்நிகழ்வே கதிரியக்கம்.
• அணுக்கருக்கள் சிதைவடைந்து ஆல்பா,பீட்டா மற்றும் காமாக் கதிர்களை வெளிவிடும் நிகழ்வைக் கதிரியக்கம்’ எனவும்
• இந்நிகழ்விற்கு உட்படும் தனிமங்கள் அனைத்தும்‘கதிரியக்கத் தனிமங்கள்.
• அணு எண்82 ஐ விட அதிகமாக உள்ள தனிமங்கள் தன்னிச்சையாக கதிரியக்கங்களை வெளியிடும் திறன் பெற்றவை. எ.கா. யுரேனியம், ரேடியம்,
• அணுஎண்82ஐ விட குறைவாக உள்ள இரண்டு தனிமங்களே இதுவரையில் கதிரியக்கத் தன்மை வாய்ந்தவை டெக்னிட்டியம்(43)மற்றும் புரோமித்தியம்(61 ).
• இதுவரையில்29 கதிரியக்கப் பொருள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன

செயற்கைக் கதிரியக்கம்:

தூண்டப்பட்ட முறையில் சில இலேசான தனிமங்களை கதிரியக்கத் தனிமங்களாக மாற்றும் முறை ‘செயற்கைக் கதிரியக்கம்’.

ஐரின் கியூரி மற்றும் F. ஜோலியட் ஆகியோர் கண்டறிந்தனர்.

இயற்கைக் கதிரியக்கம்:

1. இது அணுக்கருவின் தன்னிச்சையான சிதைவு நிகழ்வாகும்.
2. ஆல்பா,பீட்டா மற்றும் காமாக் கதிர்கள் உமிழப்படுகின்றன.
3. இது தன்னிச்சையான நிகழ்வு.
4. இவை பொதுவாக83 ஐ விட அதிக அணு எண் கொண்ட தனிமங்களில் நடைபெறுகிறது.
5. இதனைக் கட்டுப்படுத்த முடியாது.

செயற்கைக் கதிரியக்கம்:

1. இது அணுக்கருவின் தூண்டப்பட்ட சிதைவு நிகழ்வாகும்.
2. பெரும்பாலும் அடிப்படை துகள்களான நியூட்ரான்,பாசிட்ரான் போன்ற துகள்கள் உமிழப்படுகின்றன.
3. இது தூண்டப்பட்ட நிகழ்வு.
4. இவை பொதுவாக83 ஐ விட குறைவாக அணு எண் கொண்ட தனிமங்களில் நடைபெறுகிறது.
5. இதனைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

கதிரியக்கத்தின் அலகு:

கியூரி: 

• கதிரியக்கத்தின் தொன்மையான அலகு.
• ஒரு கதிரியக்கப்பொருளிலிருந்து ஒரு வினாடியில்7 × 10¹⁰ என்ற அளவில் சிதைவுகள் ஏற்பட்டால், அது ஒரு கியூரி எனப்படும்.
• இது தோராயமாக1 கிராம் ரேடியம் 226 ஏற்படுத்தும் சிதைவிற்குச் சமமாகும்.
• 1கியூரி = ஒரு வினாடி நேரத்தில் 7 × 10¹⁰ சிதைவுகளைத் தரும் கதிரியக்கத் தனிமத்தின் அளவு

ரூதர்ஃபோர்டு (Rd): 

• கதிரியக்கத்தின் மற்றுமோர் அலகு.
• கதிரியக்கப் பொருளானது ஒரு வினாடியில் வெளியிடப்படும் கதிரியக்கச் சிதைவின் அளவு10⁶ எனில் அது ஒரு ரூதர்ஃபோர்டு என வரையறுக்கப்படுகிறது.
• ஒரு ரூதர்ஃபோர்டு (Rd) =ஒரு வினாடி நேரத்தில் 10⁶ சிதைவுகளைத் தரும் கதிரியக்கத் தனிமத்தின் அளவு

பெக்கொரல் (Bq): 

• கதிரியக்கத்தின் பன்னாட்டு (SI)அலகு பெக்கொரல் ஆகும்.
• இது ஒரு வினாடியில் வெளியிடப்படும் கதிரியக்கச் சிதைவின் அளவு ஒரு பெக்கொரல் என வரையறுக்கப் படுகிறது.

ராண்ட்ஜன்: 

• காமா (γ)மற்றும் X கதிர்களால் வெளியிடப்படும் கதிரியக்கத்தின் மற்றுமோர் அலகு.
• ஒரு ராண்ட்ஜன் என்பது நிலையான அழுத்தம்,வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பத நிலையில் 1 கிலோகிராம் காற்றில் கதிரியக்கப் பொருளானது  58×10^-4  கூலும் மின்னூட்டங்களை உருவாக்கும் அளவாகும்.

ஆல்பா, பீட்டா மற்றும் காமாக் கதிர்கள்:

• கதிரியக்க உட்கரு அபாயகரமான கதிர்களை உமிழ்கின்றன.
• அவை மூன்று கதிரியக்கத் துகள்களாகத் தரப்பட்டுள்ளன.
• ஆல்பா (α),பீட்டா (β) மற்றும் காமா (γ) கதிர்களாகும்.

கதிரியக்க இடம்பெயர்வு விதி:

• சாடி மற்றும் ஃபஜன் கண்டுபிடித்தனர்.
• α மற்றும்β சிதைவின் போது சேய் உட்கரு உருவாகும்.
• தனிமம் ஒருα – துகளை உமிழும் போது அதன் நிறை எண்ணில் நான்கும், அணுஎண்ணில் இரண்டும் என்ற அளவில் குறைந்து புதிய சேய் உட்கரு உருவாகும்.
• தனிமம் ஒருβ – துகளை உமிழும்போது அதன் நிறை எண்ணில் மாறாமலும், அணு எண்ணில் ஒன்று அதிகரித்தும் புதிய சேய் உட்கரு உருவாகும்.

α – சிதைவு:

• நிலையற்ற தாய் உட்கரு α துகளை உமிழ்ந்து நிலைப்புத் தன்மையுள்ள சேய் உட்கருவாக மாறுவது α – சிதைவு என்றழைக்கப்படுகிறது.
• (எகா):யுரேனியம் 238(U²³⁸) சிதைவடைந்து, α துகளை உமிழ்ந்து, தோரியம் – 234 (Th²³⁴) ஆக மாறுகிறது
• ₉₂U²³⁸→ ₉₀Th²³⁴ + ₂He⁴ (α – சிதைவு)
• ஒரு தாய் உட்கருவானதுα சிதைவடைந்து அதன் நிறை எண்ணில் நான்கும் அணுஎண்ணில் இரண்டும் குறைந்து புதிய சேய் உட்கரு உருவாகும்.

β – சிதைவு:

• நிலையற்ற தாய் உட்கருβ துகளை உமிழ்ந்து நிலைப்புத் தன்மையுள்ள சேய் உட்கருவாக மாறுவது β – சிதைவு என்றழைக்கப்படுகிறது.
• எடுத்துக்காட்டுபாஸ்பரஸின் β – சிதைவு
• ₁₅P³²→ ₁₆S³² + _-1e⁰ (β – சிதைவு)
• β -சிதைவின் போது நிறை எண்ணில் எவ்வித மாறுபாடு இல்லாமல், அணு எண்ணில் ஒன்று அதிகரிக்கும்.

குறிப்பு: அணுக்கரு வினையில் தோன்றும் புதிய தனிமத்தின் உட்கருவானது நிறை எண்ணால் அல்லாமல் அணு எண்ணால் அறியப்படுகிறது.

γ – காமாச் சிதைவு:

• காமாச் சிதைவின் போது உட்கருவின்‘ஆற்றல் மட்டம்’ மட்டுமே மாற்றம் அடைகிறது. அதன் அணு எண் மற்றும் நிறை எண்ணில் மாற்றம் ஏதுமில்லாமல் இருக்கும்.

அணுக்கருப்பிளவு:

• 1939 இல் ஆட்டோஹான் மற்றும்  ஸ்ட்ராஸ்மன் கண்டறிந்தனர்.
• கனமான அணுவின் உட்கரு,பிளவுற்று இரண்டு சிறு உட்கருக்களாக மாறும் போது அதிக ஆற்றலுடன் நியூட்ரான்கள் வெளியேற்றப்படும் நிகழ்வு ‘அணுக்கருப் பிளவு’ .

எடுத்துக்காட்டு

• யுரேனியம்235 (U²³⁵) இன் அணுக்கரு பிளவு
• ₉₂U²³⁵+ ₀n¹  → ₅₆Ba¹⁴¹ + ₃₆Kr⁹² + 3₀n¹ + Q (ஆற்றல்)
• ஒவ்வொரு பிளவிற்கும்2 × 10^-11 J அளவுடைய சராசரி ஆற்றல் வெளியாகிறது.

பிளவுக்குட்படும் பொருள்கள்:

• நியூட்ரான்களை உட்கவர்ந்து பிளவுகளை ஏற்படுத்துமானால் அப்பொருள் பிளவுக்குட்படும் பொருள்.
• எடுத்துக்காட்டு:யுரேனியம் 235(U²³⁵) புளுட்டோனியம் 239 மற்றும் புளுட்டோனியம் 241 (Pu²³⁹ மற்றும் Pu²⁴¹)
• யுரேனியத்தின் எல்லா ஐசோடோப்புகளும்,நியூட்ரான்களை உட்கவர்ந்து பிளவுக்குட்படுவதில்லை.யுரேனியம் 238 பிளவுக்குட்படுவதில்லை. யுரேனியம் 235 பிளவுக்குட்படும் பொருளாகும்.
• பிளவுக்குட்படாத சில கதிரியக்கத் தனிமங்களை நியூட்ரான்களை உட்கவரச் செய்வதன் மூலம் பிளவுக்குட்படும் பொருள்களாக மாற்றமுடியும். இவை வளமிக்க பொருள்கள் எனபடுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு: யுரேனியம் 238, தோரியம் 232, புளுட்டோனியம் 240

தொடர்வினை:

• யுரேனியம் (U-235)அணுக்கருவினை நியூட்ரான் கொண்டு தாக்கும் போது பிளவுக்குட்பட்டு மூன்று நியூட்ரான்கள் வெளியேற்றப்படுகின்றன.
• இந்த மூன்று நியூட்ரான்களும் அடுத்து வரும் மூன்று யுரேனியம் உட்கரு பிளவிற்குக் காரணமாக அமைந்து ஒன்பது நியூட்ரான்களைத் தருகின்றன.
• இந்த ஒன்பது நியூட்ரான்களும் மீண்டும் அடுத்த27 நியூட்ரான்கள் உருவாகக் காரணமாகின்றன. இதேபோல் இந்நிகழ்வு தொடர்ந்து நடைபெறுகிறது. எனவே இது தொடர்வினை என்றழைக்கப்படுகிறது.
• தொடர்வினையில் தன்பரவுதல் நிகழ்வின் மூலம் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை பெருக்குத் தொடர்வரிசையில் மிகவேகமாக பெருக்கமடைகின்றது.

அ) கட்டுப்பாடான தொடர்வினை

• கட்டுப்பாடான தொடர்வினையில் வெளிவரும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை‘ஒன்று’ என்ற அளவில் பராமரிக்கப்படுகிறது.
• உட்கவரும் பொருட்களைக் கொண்டு வெளிவரும் நியூட்ரான்களில் ஒரே ஒரு நியூட்ரானை மட்டும் தொடர்வினைக்கு அனுமதித்து,மற்ற நியூட்ரான்கள் உட்கவரப்படுகின்றன.
• இத்தொடர்வினையின் மூலம் வெளியேற்றப்படும் ஆற்றல் ஆக்கபூர்வமான முறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• அணுக்கரு உலையில் முழுவதும் நிலைநிறுத்தப்பட்ட,கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றலை உருவாக்க கட்டுப்பாடான தொடர்வினையே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஆ) கட்டுப்பாடற்ற தொடர்வினை

• இவ்வகை தொடர்வினையில் நியூட்ரான்கள் பெருக்கமும்,அதன் காரணமாகப் பிளவும் அதிகமான பிளவுப் பொருள்களும் உருவாகின்றன.
• முடிவில் ஒரு வினாடிக்குள் அதிகமான ஆற்றல் வெளியேறுகின்றது.
• தொடர்வினையைப் பயன்படுத்தி அணு குண்டு வெடித்தல் நிகழ்த்தப்படுகிறது.

அணுகுண்டு:

• ‘கட்டுப்பாடற்ற தொடர்வினை’என்ற தத்துவத்தின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது.
• மிகக் குறுகிய காலத்தில் அதிக ஆற்றலுடன் கூடிய பெரு வெடிப்பு நிகழ்கிறது.

அமைப்பு:

• அணுகுண்டில் குறைமாறுநிலை நிறை கொண்ட பிளவுக்கு உட்படும் பொருளின் ஒரு சிறுபகுதி வைக்கப்பட்டுள்ளது.
• இந்த சிறுபகுதியானது உருளை வடிவ வெற்றிடத்தைக் கொண்டுள்ளது. வெற்றிடத்திற்குப் பொருந்தும் வகையில்,உருளை வடிவப் பிளவுக்குட்படும் பொருள் ஒன்று வைக்கப்படுகிறது. இதன் நிறை, மாறுநிலை நிறையைவிடக் குறைவாக இருக்க வேண்டும். அணு குண்டு வெடிப்பிற்காக இந்த உருளையானது வெற்றிடத்திற்குள்ளே ஊடுருவச் செய்யப்படுகிறது. இவ்விரு பகுதிகளும் ஒன்றாகச் சேர்ந்து மீமாறுநிலை நிறையை (supercritical mass) அடைந்தவுடன் அணுகுண்டு வெடிப்பு நிகழ்கிறது.
• அணுகுண்டு வெடிப்பு நிகழ்வின் போது மிக அதிக அளவு ஆற்றலுடன் வெப்பமும் ஒளியும்,கதிரியக்கமும் வெளியாகின்றன.
• காமாக் கதிர்வீச்சுகள் இத்துடன் வெளியாகின்றன.
• 1945இல் இரண்டாம் உலகப்போரின்போது ஜப்பானில் உள்ள ஹிரோஷிமா மற்றும் நாகசாகி பகுதிகளில் இவ்வகையான அணுகுண்டுகள் வீசப்பட்டன.
• ஹிரோஷிமா நகரத்தில் வீசப்பட்ட அணுகுண்டின் பெயர் “Little boy”இது யுரேனியத்தை உள்ளகமாகக் கொண்ட அணுகுண்டாகும்.
• நாகசாகியில் வீசப்பட்ட அணுகுண்டானது “Fat man”என அழைக்கப்படுகிறது. புளூட்டோனியத்தை உள்ளகமாகக் கொண்டதாகும்.

எலக்ட்ரான் வோல்ட்:

• அணுக்கரு இயற்பியலில் சிறிய துகள்களின் ஆற்றலை அளவிடும் அலகு எலக்ட்ரான் வோல்ட்[eV] ஆகும்.
• அதாவது ஒரு வோல்ட் மின்னழுத்தத்தினைப் பயன்படுத்தி முடுக்குவிக்கப்படும் ஓர் எலக்ட்ரானின் ஆற்றலாகும்.
• 1eV = 1.602 × 10^-19ஜூல்.
• 1மில்லியன் எலக்ட்ரான் வோல்ட் = 1 MeV = 10⁶ eV (மெகா எலக்ட்ரான் வோல்ட்)
• அணுக்கரு பிளவின் மூலம் வெளியேற்றப்படும் சராசரி ஆற்றல்200 MeV.

அணுக்கரு இணைவு:

• மிக இலேசான இரு அணு உட்கருக்கள் இணைந்து கனமான அணுக் கருவினை உருவாக்கும் நிகழ்வு“அணுக்கரு இணைவு” எனலாம். 

எடுத்துக்காட்டு: ₁H² + ₁H²  → ₂H⁴ + Q (ஆற்றல்)

• ₁H²என்பது ஹைட்ரஜனின் ஐசோடோப்பான டியூட்ரியத்தைக் குறிக்கிறது.
• ஒவ்வொரு அணுக்கரு இணைவின் போதும் வெளியாகும் சராசரி ஆற்றல்814 × 10^-12 J. 
• அணுக்கருவினையின் போது (இணைவு மற்றும் பிளவு) உருவாகும் சேய் உட்கருவின் நிறையானது இரண்டு தாய் உட்கருக்களின் நிறைகளின் கூடுதலை விடக் குறைவாக இருக்கும்.
• நிறைவழு – தாய் உட்கருவின் நிறைக்கும்,சேய் உட்கருவின் நிறைக்கும் இடையே உள்ள நிறைவேறுபாடு. இந்த நிறைவேறுபடானது ஆற்றலாக (நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு) மாற்றமடைகிறது.
• இந்தக்கருத்தினை1905 இல், நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு மூலமாக ஐன்ஸ்டீன் முன்மொழிந்தார்.
• அதாவது நிறை ஆற்றலாகவும்,ஆற்றல் நிறையாகவும் மாறும் என்பதனை நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு வலியுறுத்துகிறது.
• நிறை ஆற்றல் சமன்பாட்டிற்கான தொடர்புE = mc². இதில் c என்பது ஒளியின் திசைவேகம் ஆகும். வெற்றிடத்தில் இதன் மதிப்பு 3 × 10⁸ மீவி^-1.

அணுக்கரு இணைவிற்கான நிபந்தனைகள்:

• 10⁷முதல் 10⁹ K என்ற மிக உயர்ந்த வெப்பநிலையிலும், உயர் அழுத்தத்திலும் மட்டுமே அணுக்கரு இணைவு நடைபெறும்.
• இந்நிலையில் ஹைட்ரஜன் அணுவின் உட்கருக்கள் ஒன்றோடு ஒன்று அருகருகே சென்று அணுக்கரு இணைவு நடைபெறும்.
• இதனை‘வெப்ப அணுக்கரு இணைவு’ என்றழைக்கின்றோம்.

ஹைட்ரஜன் குண்டு:

• அணுக்கரு இணைவு தத்துவத்தின் அடிப்படையில் ஹைட்ரஜன் குண்டு செயல்படுகிறது.
• தேவையான உயர் வெப்பநிலையையும்,அழுத்தத்தையும் உருவாக்க, அணு குண்டு ஒன்று வெடிக்கச் செய்யப்படுகிறது. இதன் பிறகு, ஹைட்ரஜனில் அணுக்கரு இணைவானது நடைபெற்று, கட்டுக்கடங்காத அளவு அதிக ஆற்றல் வெளியாகிறது.
• ஹைட்ரஜன் குண்டின் மூலம் (அணுக்கரு இணைவு) உருவாகும் ஆற்றலானது,அணுகுண்டின் மூலம் (அணுக்கரு பிளவு) உருவாகும் ஆற்றலை விட அதிகமாகும்.

அணுக்கரு பிளவு:

• கனமான அணுக்கருக்கள் பிளவுற்று இலேசான அணுக்கருக்களாக மாறும் நிகழ்வு‘அணுக்கரு பிளவு’ என்றழைக்கப்படுகிறது.
• அறை வெப்பநிலையிலும் இந்நிகழ்வு நிகழக்கூடும்
• ஆல்பா,பீட்டா மற்றும் காமாக் கதிர்கள் வெளியாகின்றன.
• அணுக்கரு பிளவு காமாக் கதிர்களை வெளியிடுவதால் இவை மனித ஜீன்களைத் தூண்டி மரபியல் மாற்றத்தை உண்டாக்கி பரம்பரை நோய்களுக்குக் காரணமாக அமைகிறது.

அணுக்கரு இணைவு:

• இரண்டு இலேசான அணுகருக்கள் இணைந்து கனமான அணுக்கருக்களாக மாறும் நிகழ்வு அணுக்கரு இணைவு எனப்படும்
• அணுக்கரு இணைவிற்கு உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் தேவை
• ஆல்பாக் கதிர்கள்,பாசிட்ரான்கள் மற்றும் நியூட்டிரினோக்கள் வெளியாகின்றன.
• வெப்பமும் ஒளியும்,உமிழப்படுகின்றன.
• ஒவ்வொரு வினாடியிலும்620 மில்லியன் மெட்ரிக் டன் ஹைட்ரஜன் அணுக்கரு இணைவு சூரியனில் நடைபெறுகிறது. ஒரு வினாடியில் 8 × 10²⁶ ஜூல் ஆற்றல் கதிரியக்கமாக வெளியாகிறது.

கதிரியக்கத்தின் பயன்கள்:

வேளாண்மை:

• பாஸ்பரஸ் ஐசோடோப் P-32 பயிர் உற்பத்தியை அதிகரிக்கப்பயன்படுகிறது.
• பூச்சிகள் மற்றும் ஒட்டுண்ணிகள் போன்ற நுண்ணுயிரிகளால் வேளாண் உற்பத்திப்பொருள்கள் கெட்டுப்போகாமல் பாதுகாக்கவும் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் பயன்படுகின்றன.
• சிறிதளவு கதிர்வீச்சின் மூலம் வெங்காயம்,உருளைக்கிழங்கு ஆகியவற்றை அழுகிப் போகாமல் இருக்கச் செய்யவும்
• பருப்பு வகைத் தானியங்களைச் சேமிப்புக் காலத்தில் முளைவிடாமல் பாதுகாக்கவும் இயலும்.

மருத்துவம்:

மருத்துவத்துறையில் இரண்டு வகைகளில் வகைப்படுத்தப்பட்டு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

• நோயறிதல்
• கதிரியக்கச் சிகிச்சை
• சோடியம் -24 (Na²⁴) இதயத்தை சீராகச் செயல்பட வைக்க உதவுகிறது.
• அயோடின் -131 (I¹³¹)முன் கழுத்துக் கழலையைக் குணப்படுத்த உதவுகிறது.
• இரும்பு -59 (Fe⁵⁹) ரத்தச் சோகையை அடையாளம் காணவும் குணப்படுத்தவும் உதவுகிறது.
• பாஸ்பரஸ்-32 (P³²)தோல் நோய்ச் சிகிச்சையில் பயன்படுகிறது.
• கோபால்ட்-60 (Co⁶⁰)மற்றும் தங்கத்தின் ஐசோடோப்பான தங்கம் – 198 (Au¹⁹⁸) தோல் புற்று நோயைக் குணப்படுத்தப்பயன்படுகிறது.
• அறுவைச் சிகிச்சைக்குப் பயன்படும் சாதனங்களில் காணப்படும் நுண்கிருமிகளைக் கதிரியக்கத்தின் மூலம் நீக்கி தூய்மை செய்யப்படுகிறது.

தொழிற்சாலை:

• கலிபோர்னியம் -252 (Cf²⁵²)  – வானூர்திகளில் எடுத்துச் செல்லப்படும் சுமைகளில் வெடி பொருள்கள் உள்ளனவா என்பதனைக் கண்டறிய பயன்படுகிறது.
• அமர்சியம் – 241 (Am²⁴¹) –   தொழிற்சாலைகளில் புகையை உணரும் கண்டுணர்வியாக  பயன்படுகின்றன.

தொல்லியல் ஆய்வு:

கார்பன் வயது கணிப்பு மூலம் பொருள்களில் பொதிந்துள்ள கதிரியக்கக் கார்பனின் அளவைக் கொண்டு அவற்றின் வயதினைக் கணிக்கலாம்.

பாதுகாப்பு வழிமுறைகள்:

• அனுமதிக்கப்பட்ட அளவு
• ஓர் ஆண்டிற்கான கதிரியக்கப் பாதிப்பின் பாதுகாப்பான அளவு20 மில்லி சிவர்ட் ஆகும்.
• ராண்ட்ஜன் அலகில் குறிப்பிடும்போது கதிர்வீச்சு ஒரு வாரத்திற்கு100 மில்லி ராண்டஜன் என்ற அளவில் இருக்க வேண்டும்.
• கதிர்வீச்சுப் பாதிப்பு100 R என்றிருந்தால் மிகவும் அபாயகரமான பாதிப்பான ரத்தப் புற்றுநோயை (ரத்தச் சிவப்பணுக்களின் அழிவு) ஏற்படுத்தும். கதிர்வீச்சுப் பாதிப்பு 600 R என்ற அளவில் இருக்கும் போது இறப்பை உண்டாகும்.

தடுப்பு வழிமுறைகள்:

கதிரியக்கப் பொருள்களைத் தடிமனான காரீயச் சுவர்களால் ஆன கொள்கலனில் வைக்க வேண்டும்.

• கதிரியக்கப்பகுதிகளில் காரீய கையுறைகளையும் காரீயத்தினாலான மேலாடையையும் கட்டாயமாக அணிய வேண்டும்.
• டோசிமீட்டரை அணிந்து கொள்வதன் மூலம் கதிரியக்க அளவினை அவ்வப்போது அறிந்து கொள்ள இயலும்.

அணுக்கரு உலை:

• முழுவதும் தற்சார்புடைய கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுக்கரு பிளவு வினை நடைபெற்று மின் உற்பத்திச் செய்யும் இடமாகும்.
• 1942இல் அமெரிக்காவில் உள்ள சிகாகோ நகரில் முதல் அணுக்கரு உலை கட்டப்பட்டது.

அணுக்கரு உலையின் பகுதிக் கூறுகள்:

• எரிபொருள்:பிளவுக்குட்படும் பொருளே எரிபொருளாகும். பொதுவாகப் பயன்படும் எரிபொருள் யுரேனியம் ஆகும்.
• தணிப்பான்:உயர் ஆற்றல் கொண்ட நியூட்ரான்களைக் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நியூட்ரான்களாகக் குறைப்பதற்குத் தணிப்பான் பயன்படுகிறது. கிராஃபைட் மற்றும் கனநீர் பொதுவாகப் பயன்படும் தணிப்பான்களாகும்.
• கட்டுப்படுத்தும் கழி: போரான் மற்றும் காட்மியம் கழிகளே பெரும்பாலும் கட்டுப்படுத்தும் கழிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை நியூட்ரான்களை உட்கவரும் திறன் பெற்றவை.
• குளிர்விப்பான்:அணுக்கரு உலையினுள் உருவாகும் வெப்பத்தை நீக்குவதற்காகக் குளிர்விப்பான் பயன்படுகிறது. நீர், காற்று மற்றும் ஹீலியம் ஆகியவை சில குளிவிப்பான்களாகும்.
• தடுப்புச்சுவர்:தடிமனான காரீயத்தலான சுவர் அணுக்கரு உலையைச் சுற்றி கட்டப்படுகிறது.

அணுக்கரு உலையின் பயன்கள்:

• மின் உற்பத்திக்காகப் பயன்படுகிறது.
• கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.
• அணுக்கரு இயற்பியல் துறையில் ஆய்வினை மேற்கொள்வதற்காகச் சில அணுக்கரு உலைகள் பயன்படுகின்றன.
• பிளவுக்கு உட்படாத பொருட்களைப் பிளவுக்கு உட்படும் பொருள்களாக மாற்றுவதற்கு உற்பத்தி உலைகள் பயன்படுகின்றன.

இந்திய அணுமின் நிலையங்கள்:

• 1948ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்டு மாதத்தில் இந்திய அறிவியல் ஆராய்ச்சித் துறையால் இந்திய அணுசக்தி ஆணையம் (AEC) மும்பையில் அமைக்கப்பட்டது.
• தலைவராக டாக்டர் ஹோமி ஜஹாங்கிர் பாபா முதன்முதலில் பொறுப்பு வகித்துள்ளார். இது தற்போது பாபா அணு ஆராய்ச்சி மையம் (BARC)என அழைக்கப்படுகிறது.
• இந்திய மின் உற்பத்தியில்,அணு சக்தியானது ஐந்தாவது வளமாக உள்ளது.
• தாராப்பூர் அணுமின்நிலையம் இந்தியாவின் முதல் அணுமின் நிலையமாகும்.
• மகாராஷ்டிரா, ராஜஸ்தான்,  குஜராத்,  உத்திரப்பிரதேசம்,  கர்நாடகா ஆகிய மாநிலங்களில் தலா ஒரு அணுமின் நிலையமும் தமிழ்நாட்டில் இரண்டு அணுமின் நிலையங்கள் என ஏழு அணுமின் நிலையங்கள் உள்ளன.
• தமிழ்நாட்டில் கல்பாக்கம் மற்றும் கூடங்குளம் ஆகிய இரண்டு இடங்களில் அணுமின் நிலையங்கள் அமைந்துள்ளன.
• ஆசியா மற்றும் இந்தியாவில் கட்டப்பட்ட முதல் அணுக்கரு உலை அப்சரா ஆகும்.
• இந்தியாவில் தற்போது22 அணுக்கரு உலைகள் செயல்பாட்டில் உள்ளன.