இதுவரை அணு பற்றியும், ஆற்றல் பற்றியும் ஓரளவு பார்த்தோம். இனி அணு ஆற்றல் அல்லது அணு சக்தி பற்றிப் பார்ப்போம்.

அணுசக்தி என்பது உண்மையில் அணுவிலிருந்து பெறும் சக்தி அல்ல. மாறாக அது அணுவின் உட்கருவை உடைத்து அதிலிருந்து பெறப்படும் சக்தி ஆகும். இவ்வாறு அணுக் கருவைப் பிளப்பதை அணுக்கருப் பிளவு (Nuclear Fission) என்கிறார்கள். இப்படி அணுக்கருவைப் பிளந்து இச்சக்தியைப் பெறுவதால்தான் இதை அணு சக்தி (ATOMIC ENERGY) என்பதை விடவும் அணுக்கருச் சக்தி (NUCLEAR ENERGY) என்று அழைப்பது ஆங்கில மொழிப் பிரயோகத்தில் வழக்காக இருந்து வருகிறது.

எனவே பழக்கம் காரணமாக நாம் இதைத் தமிழில் ‘அணுசக்தி’ என்று அழைத்தாலும் இந்த அணுசக்தி என்பது உண்மையில் அணுவின் கருவிலிருந்து பெறப்படும் சக்திதான் அணுக்கரு ஆற்றல்தான் என்பதை நாம் நினைவில் கொள்ள வேண்டும்.

இயற்கையின் எல்லா இயக்கங்கள் பற்றியும் விஞ்ஞானம் ஆழ்ந்து ஆராய்ந்தது போலவே பொருளுக்கும் ஆற்றலுக்கும் உள்ள தொடர்பு பற்றியும் விஞ்ஞானம் ஆராய்ந்து வந்தது. நீண்ட காலமாக விஞ்ஞானிகள் பொருள் வேறு, ஆற்றல் வேறு என்று கருதி வந்தார்கள். அதாவது பொருள் என்பது துகள் வடிவில் தனியாக இருக்கிறது. அதிலிருந்து அதாவது அதன் இயக்கத்தில் இருந்து ஆற்றல் என்பது தனியாக வேறாக வெளிப்படுகிறது என்று கருதி வந்தார்கள்.

 ஆனால், பொருளுக்கும் ஆற்றலுக்கும் உள்ள தொடர்பு மேலும் அறியப்பட்ட பிறகு ‘நிறையின் அழிவின்மை விதி’யை (Law of Conservation of Mass) 1778இல் பிரான்ஸ் நாட்டைச் சார்ந்த லாவாய்சியர் கண்டறிந்தார். இதன்படி, பொருள் துகள் வடிவில் நிலவுகிறது. இது ஆற்றலை வெளிப்படுத்தும்போது ஏற்கெனவேயிருந்த பொருள் அழிவது போல் தோன்றினாலும் உண்மையில் அது அழிவதில்லை மாறாக அது வேறு பொருள்களாக மாறி விடுகின்றன. அதே போல அப்பொருளின் நிறையும் அழிவது போல் தோன்றினாலும் உண்மையில் அது அழிவதில்லை. மாறாக அது வேறு வேறு நிறையாக நிலவுகின்றது என்பது வெளிப்படுத்தப்பட்டது.

இவரை அடுத்து 1843இல் இங்கிலாந்து நாட்டைச் சேர்ந்த ஜேம்ஸ் ஜூலி என்பார் ஆற்றலின் அழிவின்மை விதிக்கு தனது சோதனைகள் மூலம் வித்திட்டார். இதையொட்டி, பொருளுக்கும், ஆற்றலுக்கும் உள்ள தொடர்பு மேலும் அறியப்பட்ட பிறகு, “பொருள் வேறு ஆற்றல் வேறு இல்லை. பொருள் என்பது ஆற்றலாகவும் நிலவ முடியும், ஆற்றல் என்பது பொருளாகவும் நிலவ முடியும். எனவே பொருளை அழித்தும் ஆற்றலை உருவாக்கலாம், ஆற்றலிலிருந்தும் பொருளைப் பெறலாம்” என்கிற கருத்து உருப் பெற்றது.

அதாவது இது ஏற்கெனவே உள்ள பொருளின், நிறையின் அழியாமை விதிக்கு எதிரானது போல் அல்லது அதை மறுப்பது போல் தோன்றினாலும்,உண்மையில் இது முதலில் சொன்ன விதியின் அடித்தளத்தில் கட்டப்பட்டதுதான்; அதன் அடித்தளத்தில் நிறுவப் பட்டதுதான். அதாவது, முதல் விதி பொருளை அழிக்க முடியாது; பொருளின் நிறையையும் அழிக்க முடியாது என்கிறது.

எனில், இந்த இரண்டாவது விதி ஆற்றலையும் அழிக்க முடியாது என்கிறது. இத்துடன் பொருளை ஆற்றலாகவும் மாற்றலாம். ஆற்றலைப் பொருளாகவும் மாற்றலாம் என்கிறது. அதேபோல பொருளை, நிறையை முற்றாக அழிக்க முடியாது என்னும்போது இங்கு பொருள், நிறை அழிக்கப் பெற்று ஆற்றலாக வடிவெடுத்து நிற்கிறது. அதாவது ஒரு பொருள், நிறை ஆற்றலாக மாற்றம் பெற்று இன்னொரு பொருள் இன்னொரு நிறையாக நிலவுகிறது என்கிறது.

இதை மெய்ப்பிக்கும் வகையில்தான் 1939 ஆம் ஆண்டு ஜெர்மன் நாட்டைச் சார்ந்த ஆட்டோகான் மற்றும் ஸ்ட்ராஸ்மன் ஆகிய இருவரும் அணுக்கருவானது நியூட்ரான் துகள் கொண்டு தாக்கப்படும்போது அது இரு அணுக் கருக்களாக உடைவதுடன் ஆற்றலையும் வெளிப்படுத்துவதைக் கண்டறிந்தனர். முன்னதாக இதை 1939இல் ஆஸ்திரிய நாட்டைச் சேர்ந்த லிஸ்மைட்னர் என்னும் மாது யுரேனிய அணுக்கருவை நியூட்ரான் துகள் கொண்டு தாக்கி அணுக்கருப் பிளவை உலகிற்கு அறிவித்தார்.

இந்த உண்மைகளிலிருந்தே, இப்பேரண்டத்தில் நிலவும் மொத்தப் பொருளின் நிறை, ஆற்றலின் தன்மை எப்போதும் மாறாததாக நிலையானதாயிருக்கிறது. இதில் ஒன்று அழிந்து மற்றொன்றாகலாமே தவிர, எதுவும் முற்றாக அழிவதில்லை, அழிக்கப்பட்டு விடவும் முடியாது. பொருளோ, நிறையோ ஆற்றலோ அது நிலவும் வடிவங்கள் மட்டுமே மாறுபடுகின்றனவே தவிர, அதன் மொத்த அளவில் அவை மாறு படுவதில்லை, என்கிற கருத்து வலுப் பெற்றது இதிலிருந்தே இயற்கையின் நிலை ஆற்றல் சமநிலைக் கோட்பாடு உறுதியாக நிறுவப்ப்பட்டது.

இந்தக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் 1905ஆம் ஆண்டு ஆற்றல் பற்றி ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் வகுத்த விதிதான் E=MC2. இதில் E என்பது ஆற்றல் (ENERGY), M என்பது நிறை, C என்பது ஒளி வேகம்.

பார்ப்பதற்கு இது ஏதோ மிகச் சிறிய மிக அற்பமான ஒரு விதி போலத் தோன்றலாம். என்றாலும் இது ஏதோ 2 x 2 = 4 என்பது போல ஒரு சாதாரண விதி அல்ல. மாறாக இதுவரை உலகில் நிலவிவந்த மொத்த விஞ்ஞானத்தையும் ஒரு குலுக்கு குலுக்கி உலகையே அதிரவைத்த, உலகையே ஆட்டங்காண வைத்த ஒரு மாபெரும் விதி இது.

உதாரணத்துக்கு கீழ்க்காணும் கணக்கீடு இந்த விதியின் விஸ்வரூபத்தை ஓரளவு விளக்க முடியும் என்று நம்பலாம்.

பொருளை அழித்து ஆற்றலை வெளிப்படுத்துவது என்று சொல்லும்போது, அது விறகை எரித்து விறகின் வடிவத்தை அழிப்பது போலவோ, பெட்ரோலை எரித்து பெட்ரோலின் வடிவத்தை அழிப்பது போலவோ அல்ல. காரணம், இங்கே பொருள்களின் வடிவம்தான் அழிகிறதே தவிர மற்றபடி அதிலுள்ள மூலக்கூறுகள் அல்லது தனிம அணுக்கள் அழிவதில்லை. அவை அப்படியே அழியாமல் வேறொரு பொருளுக்கு மாற்றப்படுகின்றன. அல்லது அவை வேறு பொருள்களாக மாறிவிடுகின்றனவே தவிர அவை எந்த வகையிலும் அழிவதில்லை என்று ஏற்கெனவே பார்த்தோ மில்லையா? இது அப்படியல்ல.

எனவே, இங்குப் பொருள்களை அழிப்பது என்பது அப்பொருள்கள் எவ்வகை அணுக்களால் ஆக்கப்பட்டதோ அந்த அணுவையே அழிப்பது. அந்த அணுவை அழிப்பதும், வெறும் எலக்ட்ரான் மட்டத்தில் எந்த அழிவையும் நிகழ்த்திவிடுவது அல்ல. மாறாக, அணுக்கருவையே உடைத்து அழிப்பது. அதாவது அணுக்கருவிலுள்ள புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகிய துகள்களின் பிணைவைப் பிளப்பது. அதன் வழி ஆற்றலைப் பெறுவது. ஆகவே பொருளை அழித்து அணுவை அழித்து, ஆற்றலை உருவாக்குவது என்பதை நாம் இங்கு அணுக்கருவைப் பிளந்து ஆற்றலைப் பெறுவது என்கிற அர்த்தத்திலேயே புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

இப்படிப் பொருளை அழித்து அதாவது அணுக்கருவைப் பிளந்து அதன் மூலம் பெறப்படும் ஆற்றல் அளப்பறியதும், நம்மையெல்லாம் வியப்பூட்டித் திகைக்க வைப்பதும் ஆகும். அந்த வகையிலேயே இந்த விதியும் விஞ்ஞான வரலாற்றில் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகவும் இருக்கிறது.

இந்த விதிப்படி, ஒரு கிராம் பொருளை முழுவதுமாக அழித்தால் எவ்வளவு ஆற்றல் கிடைக்கிறது என்பதை ஓர் உதாரணம் மூலம் பார்ப்போம்.

1 கிராம் என்பது 1 x 10-3 கிலோ கிராம் - M

ஒளியின் திசை வேகம் என்பது 3 x 105 மீ./செ. - C

ஆகவே, E = MC2 என்னும் விதிப்படி,

E         =            1x 10 -3  x [3 x 108] 2

            =            1 x10-3 x 9 x 1016

                =             9 x 1013 ஜூல்கள்.

                =             9,00,00,00,00,00,000 ஜூல்கள்

ஜூல் என்பது வேலையைக் கணக்கிடும் ஓர் அலகு. இது ஒரு விநாடி நேரத்தில் ஒரு மீட்டர் தூரத்துக்குச் செலுத்தப்பட்ட வேலையின் அளவைக் குறிப்பதாகும்.

இதன்படி,

ஜூல் 60 X 60 x 1000  ஜூல்கள் கொண்டதை ஒரு கிலோவாட் மணி (One Kilowatt hour) என்கிறார்கள்.

ஆகவே, ஒரு கிராம் பொருளை அழித்து அதன்மூலம் கிடைத்த ஆற்றல் எத்தனை கிலோவாட் மணி என்று பார்ப்போம். இது

=          9 x 1013

       60 x 60 x 1000

=     9 x 1013

       36 x 105

=     108

         4

=     2,50,00,000 

அதாவது இரண்டு கோடியே ஐம்பது இலட்சம் யூனிட் அளவுள்ள மின்சாரம்.

இந்த மின்சாரம் யூனிட்டுக்கு குறைந்த பட்சம் ரூ 2.50 பை வீதம் கிடைப்பதாகவே வைத்துக்கொள்வோம். அப்படி வைத்துக் கொண்டாலே எவ்வளவு ரூபாய் மதிப்புள்ள மின்சாரம் கிடைக்கும்? 6,25,00,000 அதாவது ஆறு கோடியே 25 இலட்சம் ரூபாய்க்கான மின்சாரம் கிடைக்கும்.

ஆக, E=MC2 விதிப்படி ஒரு கிராம் பொருளை அழித்தால், அதன் மூலம் ஆறே கால் கோடி ரூபாய் மதிப்புள்ள மின்சாரம் கிடைக்கிறது.

இங்கே ஒரு செய்தியை நாம் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.அதாவது மேலே உள்ள கணக்கு ஒரு கிராம் பொருளை அழித்தால் எவ்வளவு ஆற்றல் கிடைக்கும் என்பதைக் காட்டும் ஒரு கோட்பாட்டு அடிப்படையிலான கணக்குதானே தவிர நடைமுறையில் எந்த ஒரு கிராம் பொருளையும் முற்றாக முழுமையாக அழித்து விடமுடியாது அது சாத்தியமும் அல்ல. பகுதி அழியும் பகுதி மிஞ்சும் அழியும் பகுதிக்கேற்ற ஆற்றல் கிடைக்கும். ஆகவே இது அந்த ஆற்றலின் பேருருவைக் காட்டும் ஒரு கணக்கு தானே தவிர இதுவே அப்படியே இம்மி பிசகாமல் நிகழத் தக்கதல்ல.

இதுதான் அணுக்கருவின் சக்தி ஆற்றல். இந்த ஆற்றல் எப்படிக் கிடைக்கிறது? அணுக்கருவைப் பிளப்பதன் மூலம், அதாவது பேரண்டத்தில் உள்ள எல்லாப் பொருள்களுக்கும் மூலமாயுள்ள அணுவை, அதன் எலக்ட்ரான் மட்டங்களைக் கடந்து அணுவில் மையமாயுள்ள அணுக்கருவைத் துளைத்துப் பிளப்பதன் மூலம் கிடைக்கிறது.

ஆக, ஐன்ஸ்டீனின் இந்த விதிப்படி விஞ்ஞானம் இதுவரை கண்டறியாத அளப்பறிய ஆற்றல், மிகச் சிறிய சின்னஞ்சிறிய துகளான, அணுவின் கருவை உடைப்பதன் மூலம் வெளிப்பட்டது.

ஐன்ஸ்டீனின் கண்டுபிடிப்பு வந்த 40 ஆண்டுகளுக்குள்ளேயே 1945 ஜூலை 16ஆம் தேதி காலை 5.30 மணியளவில், அமெரிக்க நாட்டு கலிபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தின் பேராசிரியர் ஜே.ஆர்.ஓபன் ஹோமர் முயற்சியில் முதல் அணுகுண்டு சோதனை லாஸ் அலமோஸ் பாலைவனத்தில் வெற்றிகரமாக நடந்தேறியது. இந்தக் குண்டு வெடித்தபோது வானத்துக்கும் பூமிக்குமாக 12,000 மீட்டர் உயரத்துக்குப் புகை எழுந்ததாம். எந்தப் பிரும்மாண்டமான இரும்பு ஸ்தூபியின் மேலிருந்து இந்தச் சோதனை செய்யப்பட்டதோ, அந்த ஸ்தூபி அணுகுண்டு வெடித்த பிறகு இருந்த இடமே தெரியாமல் மறைந்து போய்விட்டதாம்.

அதற்குப் பிறகுதான் அமெரிக்கா ஹிரோஷிமாவிலும் நாகசாகியிலும் அணுகுண்டு வீசியது.

சரி. அணுவிலிருந்து, அதாவது அணுக்கருவிலிருந்து மட்டும் இவ்வளவு ஆற்றல் எப்படி வந்தது? மற்ற ஆற்றலுக்கும், அணுக்கரு ஆற்றலுக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன என்பதை நாம் தெரிந்துகொள்ள வேண்டாமா? இதைத் தெரிந்து கொண்டால்தானே நாம் அணுவின் சாதக பாதகங்களைப் பற்றிப் பார்க்க முடியும். பார்ப்போம்.

- இராசேந்திர சோழன்