அறிவியல் துளிகள்-25

This entry is part of 31 in the series 20030525_Issue

முனைவர் இரா விஜயராகவன் பிடெக் எம்ஐஇ எம்ஏ எம்எட் பிஎச்டி


பல ஆண்டுகள் விண்வெளியில் மிதக்கும் விண்கலங்களுக்கு (Space crafts) வேண்டிய ஆற்றல் எவ்வாறு அளிக்கப்படுகிறது ?

கோள்களுக்கு அனுப்பப்படும் விண்கலங்கள் மற்றும் துணைக்கோள்கள் (Satellites) ஆகியவற்றிற்குத் தேவையான ஆற்றல் பொதிகள் (Energy packages) அவைகளுடன் சேர்த்தே அனுப்பப்படுகின்றன. இப்பொதிகள் கதிரியக்க ஐசோடோப் வெப்ப மின் இயற்றிகள் (Radioisotope thermoelectric generators) வடிவத்தில் இருப்பவை. புளுடோனியம் (Plutonium), ஸ்ட்ரோண்டியம் (Strontium) போன்ற கதிரியக்கத் தனிமங்களைச் (Radioactive elements) சிதைத்து வெப்பம் உண்டாக்கப்படுகிறது; இவ்வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஈய-டில்லுரைட் கலப்புலோகம் (lead-telluride alloy), சிலிகான்-ஜெர்மானியம் கலப்புலோகம் (silicon-germanium alloy) போன்ற வெப்ப இரட்டை வரிசைகளில் (Thermo couple series) மின் ஆற்றல் பெறப்படுகிறது. ஸ்ட்ராண்டியம் – 90 போன்ற கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளின் ஆயுள் பத்தாண்டுக்கும் மேற்பட்டது; பல ஆண்டுகள் தொடர்ந்து மின்னியற்றியாகப் (Generators) பணி புரியக்கூடியது. எனவே தொடர்ந்து பல ஆண்டுகட்குத் தேவையான ஆற்றல் இதன் வாயிலாகப் பெறப்படுகிறது. ஆளில்லாத விண்கலமாக இருப்பின் இவற்றிற்கு மிகுந்த பாதுகாப்பு ஏற்பாடுகளும் தேவைப்படுவதில்லை. கதிரவனுக்கு அருகில் இருக்கும் செவ்வாய், புதன் போன்ற கோள்களுக்கு அனுப்பப்படும் விண்கலங்களாக இருப்பின் அவற்றிற்குத் தேவையான ஆற்றலை கதிரவ மின்கலங்கள் (Solar cells) வாயிலாக சூரியக் கதிர்களைப் பயன்படுத்திப் பெற்றுக்கொள்ள முடியும்.

தலையில் முடி நீண்டு வளர்வது போன்று உடற்பகுதியில் ஏன் வளர்வதில்லை ?

மனித இனம், பல இலட்சம் ஆண்டுகளாக, மாறிவரும் சூழலுக்கு ஏற்ப, பல்வேறுபட்ட தனித்தன்மை வாய்ந்த பண்புக் கூறுகளை (distinct traits) உருவாக்கிக்கொண்டு வந்துள்ளது. இப்படிப்பட்ட பண்புகளுள் ஒன்றுதான் மண்டையில் நீண்ட முடி வளர்வதும், உடலின் பிற பகுதிகளில் குறைவான முடி வளர்வதுமாகும். மண்டையில் வளரும் முடி சூரிய ஒளியின் நேரடித் தாக்கத்திலிருந்து தலைப் பகுதியைக் காக்கிறது. பல இலட்சம் ஆண்டுகளாக மனித இனத்தின் பரிணாம வளர்ச்சியில் உருவான தலையில் நீண்ட முடி வளர்தல் எனும் இப்பண்புக்கூறு, மாறிவரும் சூழலுக்கிடையே மரபுவழிப்பட்டதாக இன்றும் தொடர்ந்து வந்து கொண்டிருக்கிறது. மரபுவழியின் அடிப்படை அலகான மனித மரபணுக்கள் (Human genes) இன்று மனித உடலின் முடி வளர்ச்சியில் தமது கட்டுப்பாட்டைச் செலுத்தி வருகின்றன எனலாம்; இதன் விளைவே மண்டையில் நீண்ட முடி வளர்வதும், உடலின் பிற பகுதிகளில் நுண்ணியதாக முடி வளர்வதும் அல்லது முடியே இல்லமலிருப்பதுமாகும்.

குளிர்ந்த நீரைவிட சூடான நீர் விறைவாக உறைந்து போவது ஏன் ?

ஒரு பொருளின் குளிர்ச்சி வீதம் (Rate of Cooling) அப்பொருளின் வெப்பநிலைக்கும் அதன் சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலைக்கும் இடையேயுள்ள வேறுபாட்டிற்கு நேர்விகிதத்தில் அமையும் – இது நியூட்டனின் குளிர்ச்சி விதியாகும் (Newton ‘s Law of Cooling). இவ்விதியின்படி சூடான பொருள் குளிர்ந்த பொருளைவிட விரைவாக உறைநிலையை (Freezing point) அடைந்து உறைந்துபோகும். மேலும் சூடான நீர் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் இருப்பதால், ஆவியாதல் நிகழ்ச்சியின் (Evaporation) வாயிலாக குளிர்ந்த நீரைவிட விரைவாகத் தனது நிறையை (Mass) இழக்கும் வாய்ப்பை அடைகிறது. இதன் காரணமாகச் சூடான நீர் உறைநிலையை அடையும் நேரத்தில் குளிர்ந்த நீரைவிட நிறை குறைந்து இருக்கும். எனவே நிறை குறைந்த சூடான நீரை உறைய வைப்பதற்கு குறைவான வெப்பத்தையே வெளியேற்ற வேண்டும்; மாறாக நிறை மிகுந்த குளிர்ந்த நீரை உறைய வைக்க மிகுதியான வெப்பத்தை வெளியேற்றவேண்டும். இதன் காரணமாகச் சூடான நீர், குளிர்ந்த நீரைவிட விரைவில் உறைந்து போகிறது.

நனைந்த துணியில் உள்ள நீரை வெளிக்கொணர, அத்துணியை முறுக்கிப் பிழிவது ஏன் ?

பருத்தித் துணியானது உள்ளீடற்ற (Hollow) செல்லுலோஸ் எனப்படும் நார் இழைகளாலானது. பருத்தித் துணியை தண்ணீரில் நனைக்கும்போது மேற்கூறிய இழைகளின் வெறுமிடத்தில் தண்ணீர் சேர்ந்து தங்கி விடுகிறது. இத்தண்ணீர் சாதாரணமாக வெளியேறுவதில்லை; எனவே வலிந்து வெளியேற்ற வேண்டியதாகிறது. ஈரத்துணியை முறுக்கிப் பிழியும்போது துணியின் இழைகளில் தங்கி இருக்கும் தண்ணீர்த் துளிகள் அழுத்தப்பெற்று வெளியேற்றப்படுகின்றன. ஆனால் நைலான் பாலியஸ்டர் (Polyester) போன்ற செயற்கை இழைகளில் (Synthetic fibers) பருத்தித் துணியிழைகளில் இருப்பது போன்ற உள்ளீடற்ற பகுதி இல்லை. எனவே அவ்விழைகள் தண்ணீரை உறிஞ்சுவதில்லை. மேலும் அவை நீரெதிர்ப்புத் தன்மையுடையன. எனவே செயற்கை இழைத் துணிகளை நீரில் நனைத்தால், தண்ணீர் அத்துணிகளின் மேற்பரப்பில் மட்டுமே ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும். எனவே அவற்றை முறுக்கிப் பிழியாமல் உலர்த்தினாலே போதும்.

வெப்பத்தினால் பிளாஸ்டிக் உருகுவது போன்று மரக்காட்டை ஏன் உருகுவதில்லை ?

ஒவ்வொரு பொருளும் ஒரு குறிப்பிட்ட மூலக்கூறு அமைப்பைக் (Molecular structure) கொண்டுள்ளது; இவ்வமைப்பில் மூலக்கூறுகள் அல்லது அணுக்கள் எளிய விசையினால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு பொருள் உருக வேண்டுமெனில், அதன் உருகுநிலை (Melting point) அளவுக்குச் சூடுபடுத்த வேண்டும். ஒரு பொருளைச் சூடுபடுத்துவதன் வாயிலாக, அப்பொருளின் மூலக்கூறுகளை இணைத்து வைத்திருக்கும் எளிய விசை முறிக்கப்படுகிறது. அதாவது வெப்பநிலை உயர்வினால் இம்மூலக்கூறுகள் ஆற்றல் பெற்று தம்மை இணைத்துவைத்திருக்கும் அமைப்பை அழித்துவிடுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக பிளாஸ்டிக்கைச் சூடுபடுத்தினால் அது உருகுவதற்குக் காரணம் அதன் மூலக்கூறுகளைப் பிணைத்துவைத்திருக்கும் எளிய விசைகள் முறிக்கப்படுவதேயாகும். ஆனால் மரக்கட்டை போன்ற பொருட்கள் உருகுநிலைப் புள்ளியை (Melting point stage)அடைவதற்கு முன்பே உயிர்வளியுடன் (Oxygen) கலந்து எரிந்துவிடுகின்றன. எனவே இத்தகைய பொருட்களை உருகவைப்பது இயலாததாகும்.

****

முனைவர் இரா விஜயராகவன் பிடெக் எம்ஐஇ எம்ஏ எம்எட் பிஎச்டி

Email ragha2193van@yahoo.com

Series Navigation