Atomic Energy : अणुऊर्जा म्हणजे नेमकं असतं तरी काय ?

मुंबई : अणुऊर्जा म्हणजे अणूंद्वारे वाहून नेली जाणारी ऊर्जा. अर्नेस्ट रदरफोर्डने अणु उर्जेच्या संभाव्यतेबद्दल बोलण्यास सुरुवात केली तेव्हा अणुऊर्जी किंवा अॅटोमिक एनर्जी या शब्दाचा वापर सर्वप्रथम करण्यात आला.

युरेनियमासारखा मोठ्या वस्तुमानाच्या अणुकेंद्रांच्या तुटण्यामुळे किंवा ड्यूटेरियम वा ट्रिटियम यांसारख्या लहान वस्तुमानाच्या अणुकेंद्रांच्या एकत्रिकरणामुळे प्राप्त होणाऱ्‍या ऊर्जेस अणुऊर्जा म्हणतात. हेही वाचा - तुमच्याकडं कागदी स्वरुपातले शेअर आहेत? मग हे वाचाच....

युरेनियमसारख्या काही अणूंचे न्यूट्रॉनमुळे एका विशिष्ट प्रकारचे भंजन होते. असमान पण तुल्य वस्तुमानाच्या दोन खंडांमध्ये त्याचे भंजन होते. अशी दोन खंडे ज्या विक्रियेत उत्पन्न होतात, त्यास द्विभंजन म्हणतात.

जेव्हा एखाद्या जड अणूचे भंजन होते, तेव्हा दोन खंडांच्या प्रत्येकी बंधनऊर्जांची बेरीज ही मूळ अणूच्या बंधनऊर्जेपेक्षा अधिक असते. भंजनात या दोहोंमधल्या फरकाइतकी ऊर्जा मुक्त होते.

भंजन विक्रियेमध्ये अणुकेंद्रातील दर कणास ०·४ Mev (Mev – दशलक्ष इलेक्ट्रॉन व्होल्ट, १ इलेक्ट्रॉन व्होल्ट = १·६०२०३ × १०^-१२ अर्ग) या श्रेणीची ऊर्जा उपल्ब्ध होते.

याच्‍या उलट H¹ (हायड्रोजन), H² (ड्यूटेरियम), H³(ट्रिटियम) यांसारख्या हलक्या अणूंचे He⁴(हिलियम) च्या रूपात एकत्रीकरण झाल्यास प्रत्येक कणाची बंधनऊर्जा १·१ Mev पासून ७·२ Mev पर्यंत वाढते. याला संघटन-विक्रिया म्हणतात.

संघटन-विक्रियेमध्ये दर कणास १·५ ते २ Mev व काही संघटन-विक्रियांमध्ये दर कणास ३ Mev पर्यंतही अणुऊर्जा उपलब्ध होते.

अणूची संरचना अणुकेंद्रबाह्य इलेक्ट्रॉन आणि अणुकेंद्रीय प्रोटॉन व न्यूटॉन या स्वरूपाची आहे. अणुकेंद्रीय प्रोटॉनांच्या संख्येवरून म्हणजे अणुक्रमांकावरून अणूचे रासायनिक स्वरूप ठरते. एका अणूचे दुसऱ्‍या अणूत रूपांतर होते, ते त्यातील प्रोटॉन संख्या बदलल्यामुळे.

अणुकेंद्रामध्ये प्रोटॉन व न्यूट्रॉन एकत्र  राहतात ते केंद्रीय आकर्षण-क्षेत्रामुळे. अणुकेंद्रातील प्रोटॉन व न्यूट्रॉन पूर्णपणे अलग करण्यासाठी लागणाऱ्‍या ऊर्जेस ‘अणुकेंद्रीय बंधनऊर्जा’ असे म्हणतात.

नवीन अणू तयार होताना अणुकेंद्रीय बंधनऊर्जेमध्ये फरक झाला तर वस्तुमानाचे ऊर्जेत रूपांतर होऊन ती बाहेर पडते किंवा शोषली जाते. अणुकेंद्रीय विक्रियांमध्ये अशा तऱ्‍हेने ऊर्जा उद्‌भूत होते, तेव्हा तिला आपण अणुऊर्जा म्हणतात.

मात्र ज्या विक्रियांमध्ये कणास विशेष ऊर्जा प्राप्त होते, अशाच विक्रियांचा विचार अणुऊर्जेच्या उत्पादनामध्ये होतो.