திண்ணை

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

Fig. 1
Glenn Seaborg

(1912-1999)

பூமண்டலத்தைச் சிதைத்துவிடப் போர்கள் மூண்டு விடுமா, அல்லது மனித இனத்தை உயர்நிலைக்கு மேம்படுத்த அமைதி நிலவி விடுமா என்று மாந்தருக்கு அச்சத்தையும், எதிர்பார்ப்பையும் உண்டாக்கும் ஒரு பெரும் இக்கட்டான நிலை நமது காலத்தின் தவிர்க்க முடியாத போக்காகும்!

கெலென் ஸீபோர்க்

நாகசாகில் போட்ட இரண்டாம் அமெரிக்க அணுகுண்டு

1945 ஆகஸ்டு 9 ஆம் தேதி இரண்டாம் உலகப் போர் முடியும் தறுவாயில், ஜப்பான் நாகாசாகியின் மீது அமெரிக்கா ‘ஃபாட் மான்’ [Fat Man, Code Name] என்னும் அணுகுண்டை வீசி பெரும் உயிர்ச் சேதத்தையும், பொருட் சேதத்தையும் உண்டாக்கியது! அதற்கு மூன்று நாட்களுக்கு முன்பு, முதல் அணுகுண்டு ‘லிட்டில் பாய்’ [Little Boy, Code Name] ஹிரோஷிமாவில் வெடித்து பெரும் சேதத்தை விளைவித்தது! அவை இரண்டும் வெவ்வேறான அணுப்பிளவு உலோகத்தைக் கொண்டவை. முதல் அணுகுண்டில் பயன்பட்ட அணுஎரு, யுரேனியம் 235 ! இரண்டாவது அணுகுண்டில் வைத்திருந்தது, புளுடோனியம் 239 ! புளுடோனியத்தை முதன் முதல் தயாரித்துப் பிளவுப் பிண்டமாய்ப் [Fissile Material] பயன்படுத்த உதவிய ரசாயன விஞ்ஞானி, டாக்டர் கெலென் ஸீபோர்க்! 1940 ஆம் ஆண்டில் பெர்கெலி, காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தின் ‘சுழல் விரைவாக்கியில்’ [Cyclotron] யுரேனியம் 238 மூலகத்தை நியூட்டிரான் கணைகளால் தாக்கிப் புதிய மூலகம் ஒன்றைப் படைத்தவர், ஸீபோர்க்! அதற்குப் ‘புளுடோனியம்’ என்று முதலில் பெயர் வைத்தவரும், ஸீபோர்க்!

Fig 2
Plutonium Bomb

ஸீபோர்க் கண்டு பிடித்த போது, அந்த உலோகம் அதி விரைவில் தீவிர அணு ஆயுதத்துக்குப் பயன்படப் போவதையோ அல்லது ஆக்க வினைகளில் எதிர் காலத்தில் அணுமின்சாரம் தயாரிக்கப் பயன்படப் போவதையோ அவர் எள்ளளவும் அறிய மாட்டார்! அணுப்பிளவு எருக்கள் அனைத்தையும் [யுரேனியம் 235, யுரேனியம் 233, புளுடோனியம் 239], ஒப்பு நோக்கினால் புளுடோனியம் 239 உலோகத்தைத் தயாரிப்பது, தனித் தெடுப்பது யாவும் மற்றவற்றை விட எளியது! சிக்கனச் செலவில் ஆக்க வல்லது! சிறிய அளவே பூரணத் தொடரியக்கத்தைத் [Ciritical Chain Reaction] தூண்ட வல்லது! அரிய அணுசக்தி மூலகம் ‘புளுடோனியம்’ கண்டு பிடித்ததற்கு 1951 ஆம் ஆண்டு டாக்டர் கெலென் ஸீபோர்க் அவரது துணையாளி டாக்டர் எட்வின் மெக்மில்லன் [Edwin McMillan] ஆகியோர் இருவரும் ரசாயன விஞ்ஞானத்துக்கு மகத்தான நோபெல் பரிசைப் பெற்றார்கள்!

Fig 3
Glenn Seaborg

விஞ்ஞான உலகில் ஸீபோர்க் சாதித்தவை என்ன ?

மேரி கியூரி 1898 ஆம் ஆண்டில் பிட்ச்பிளண்டி [Pitchblende] தாதுக் கற்களில் ரசாயன முறையில் சுத்திகரித்து இயற்கையான போலொனியம், ரேடியம் [Polonium, Radium] ஆகிய புதிய கதிரியக்க மூலகங்களைக் [Radioactive Elements] கண்டு பிடித்து அவற்றைப் பிரித்தெடுத்தார். மேரி கியூரியின் புதல்வி ஐரீன் கியூரி ஆல்ஃபாக் கணைகளை ஏவி மூலகங்களைத் தாக்கி, 1934 இல் புதிதாகச் செயற்கைக் கதிரியக்க மூலகங்களை உண்டாக்கினார்! பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி ஜேம்ஸ் சாட்விக் [James Chadwick] 1932 இல் அணுக்கருவினுள் இருந்த நியூட்டிரான் பரமாணுவைக் கண்டு பிடித்து அணுயுகத்தில் ஓர் புரட்சியைத் தூண்டினார்! நியூட்டிரான் கணைக்கு ஆஃல்பா, பீட்டா கணைகள் போன்று மின்கொடை [Electrical Charge] எதுவும் இல்லை! இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ஃபெர்மி, ஐரீன் கியூரியைப் பின்பற்றி 1934 இல் யுரேனியத்தை முதன் முதலாக நியூட்டிரான் கணைகளால் தாக்கிப், புதிய கதிரியக்க மூலகங்கள் விளைவதைக் கண்டார்! அப்போது நேர்ந்த அணுப்பிளவை [Nuclear Fission] அறியாமல் போனதுடன், விளைந்த புது மூலகங்கள் யாவற்றையும் பிரித்து விபரம் தெரியாமல் போனார், என்ரிகோ ஃபெர்மி! அப்பணி ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஆட்டோ ஹானுக்கும் [Otto Hahn], அமெரிக்க விஞ்ஞானி கெலென் ஸீபோர்க்கும் ஒரு பெரும் வாய்ப்பாக அமைந்து, இருவருக்கும் நோபெல் பரிசையும் வாங்கித் தந்தது!

சுழல்விரைவாக்கி யந்திரம்

Fig. 4
Berkeley Cyclotron

1940 ஆம் ஆண்டில் பெர்கெலி, காலிஃபோர்னியா பலகலைக் கழகத்தில் ஸீபோர்க் ‘சுழல் விரைவாக்கியில்’ [Cyclotron] யுரேனியம்238 மூலகத்தை நியூட்டிரான் கணைகளால் தாக்கி ஓர் புதிய மூலகத்தைப் படைத்தார்! அது ரேடியத்தைப் போன்று தீவிர ஆல்ஃபாக் கதிர்வீச்சை [Alpha particle emitter] எழுப்பியது! அது யுரேனியத்தைப் போல் மிகக் கனமானது! மேலும் யுரேனியம் 235 மூலகத்தைப் போல் புது உலோகம் எளிதில் நியூட்டிரான்களால் பிளக்கப்பட்டு [Fissionable] அளவற்ற வெப்பசக்தியை உண்டாக்க வல்லது! அவர் 1940-1955 ஆண்டுகளில் மூலகங்களின் அணி அட்டவணையில் [Periodic Table of Elements] யுரேனியத்திற்குப் பின் அமையும் பத்து புதிய கன மூலகங்களையும் [Heavy Elements], அவற்றைச் சார்ந்த நூற்றுக் கணக்கான செயற்கைக் கதிர் ஏகமூலங்களையும் [Radio Isotpoes] சுழல்வீச்சு யந்திரங்களிலும், அணு உலைகளிலும் ஆக்கி யிருக்கிறார்!

அணு எண்கள் [Atomic Numbers (Proton Numbers in Nucleus)] 94 முதல் 102 வரை மற்றும் 106 உட்பட அப்பத்து மூலகங்கள் செயற்கையான முறையில் ஆக்கப் பட்டன! அவற்றில் தனித்துவம் கொண்ட புளுடோனியம் 239 பெரும் பான்மையாக அணு ஆயுத வெடிப்புக்கும், சிறு பான்மையாக அணு மின்சக்தி ஆக்கத்திற்கும் உலக நாடுகளில் உபயோக மாகிறது. ஸீபோர்க் இரண்டாம் உலகப் போரின் சமயம் சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தின் உலோகவியல் ஆய்வுக்கூடத்தின் [Metallurgical

Fig. 5
Parts of Cyclotron

Laboratory] ஒரு பகுதிக்கு அதிபராய்ப் பணி செய்து, புதிய அணு ஆராய்ச்சி உலையில் [Atomic Research Reactor] புளுடோனியத்தை உண்டாக்கி, அதைக் கதிரியக்க பிளவு விளைவுத் துணுக்குகளிலிருந்து [Radioactive Fission Products] பிரித்தெடுத்து, ஆயுதத் தரமான புளுடோனியத்தைத் [Weapon grade Plutonium] தயாரித்தார். அந்தப் புளுடோனியம் பின்னால் நியூ மெக்ஸிகோ லாஸ் அலமாஸில், 1945 ஜூலை 16 இல் சோதித்த முதல் அணுகுண்டாகவும், அடுத்து நாகசாக்கியில் போட்ட ஆகஸ்டு 9 இல் ‘ஃபாட் மான்’ அணுகுண்டாகவும் வெடித்தது!

ஸீபோர்க் குழுவினர் ஆக்கிய மற்ற புதிய கன மூலகங்கள்: அமெரிகியம், கியூரியம், பெர்கெலியம், காலிஃபோர்னியம், ஐன்ஸ்டைனியம், ஃபெர்மியம், மெண்டெலிவியம், நொபெலியம், உன்னில்ஹெக்ஸியம் [Americium (95), Curium (96), Berkelium (97), Californium (98), Einsteinium (99), Fermium (100), Mendelevium (101), Nobelium (102), Unnilhexium (106)]. 1944 இல் ஸீபோர்க் அறிவித்த ‘ஆக்டினைடு கோட்பாடு’ [Actinide Concept] மூலக அணி அட்டவணையில் [Periodic Table of Elements] இறுதியில் அமையும் அப்புதிய கன மூலகங்களின் பண்புகள், இடங்கள் [Properties, Places] ஆகியவற்றைச் சீராக இணைத்து ஒழுங்கு படுத்தியது! அக்கோட்பாடின் முறைப்படி ஆக்டினியத்தை [Actinium] விடக் கனமான 14 கதிரியக்க மூலகங்கள், அணி அட்டவணையில் தனிக் குழுவைச் சேர்ந்தவையாகக் கருதப் படுகின்றன.

புதிய யுரேனியச் சந்ததி மூலகங்கள்

Fig. 6
Transuranium Elements
First Made

கெலென் ஸீபோர்க்கின் மகத்தான வாழ்க்கை வரலாறு

அமெரிக்காவில் மிச்சிகன் மாநிலத்தின் இஸ்பெமிங் [Ishpeming, Michigan] என்னும் சிற்றூரில் 1912 ஏப்ரல் 19 ஆம் தேதி கெலென் ஸீபெர்க் பிறந்தார். சிறுவன் கெலென் பத்து வயதாகும் போது, குடும்பம் காலிஃபோர்னியாவுக்கு மாறியது. 1929 இல் லாஸ் ஏஞ்செலஸ் டேவிட் ஸ்டார் ஜார்டன் உயர்நிலைப் பள்ளியில் கல்வி பயின்று சிறப்பாகத் தேர்ச்சி பெற்றார். 1934 இல் லாஸ் ஏஞ்செலஸ் காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தில் B.A. பட்டம் பெற்றுப் பிறகு, 1937 இல் ரசாயனத்தில் Ph.D. பட்டத்தைப் பெர்கெலி காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தில் பெற்றார். அங்கே பயிற்சி ஆசிரியராகச் சேர்ந்து, 1941 இல் உதவிப் பேராசிரியராகி, அதன் பின் 1945 இல் ரசாயனப் பேராசிரியராக உயர்பதவி அடைந்தார். அதே சமயத்தில் லாரென்ஸ் கதிர்வீச்சுக் கூடத்தில் [Lawrence Radiation Laboratory] அணுக்கரு ரசாயன ஆராய்ச்சிப் [Nuclear Chemical Research] பிரிவகத்தின் ஆணை யாளராகவும் பணி யாற்றினார். 1942 இல் கெலென் ஸீபோர்க் ஹெலென் கிரிக்ஸ் [Helen Criggs] என்னும் மாதை மணந்து கொண்டார். அவர்களுக்கு நான்கு ஆண், இரண்டு பெண் ஆக ஆறு குழந்தைகள்!

Fig. 7
Periodic Table of Elements

1942-1946 வரை இரண்டாம் உலகப் போரின் தறுவாயில், ‘மறைமுக மன்ஹாட்டன் திட்டத்தில்’ [Secret Manhattan Project] அணு ஆயுதத் தயாரிப்புக்குப் புளுடோனிய உலோக உற்பத்திப் பிரிவில் சேர்ந்தார். 1946 இல் ஜனாதிபதி ட்ரூமன் ஸீபோர்க்கை அணுசக்திப் பேரவையின் [Atomic Energy Commission] ஆலோசகராக நியமித்தார். ஜனாதிபதி ஜான் கென்னடி 1961 இல் பதவி ஏற்றதும், ஸீபோர்க்கை அணுசக்திப் பேரவையின் அதிபதி யாக்கினார். அப்போது ஜனாதிபதியின் விஞ்ஞான ஆலோசனைக் குழுவினருள் ஒருவராகவும் பணி செய்தார்.

கெலென் ஸீபோர்க் ஏறக்குறைய 200 விஞ்ஞான வெளியீடுகளை வெளியிட்டிருக்கிறார். ரசாயனத்தை பற்றியும், மூலகங்களைப் பற்றியும் [Chemistry & Elemets] அநேக புத்தகங்கள் எழுதி யிருக்கிறார். கெலென் ஸீபோர்க் தனது 87 ஆவது வயதில் காலிஃபோர்னியா லாஃபாயட் [Lafayette, Calif] நகரில் காலமானார்.

முதல் செயற்கைப் புளுடோனிய உலோகம் கண்டுபிடிப்பு

அணு ஆயுத உற்பத்திக்கு உதவியா யிருக்கும் புளுடோனியம் பூமியில் இயற்கையாகக் கிடைப்ப தில்லை! யுரேனியத்தை [U238] நியூட்ரான்களால் தாக்கி அதை அணு உலைகளிலோ அல்லது விரைவாக்கி யந்திரங்களிலோ செயற்கை முறையில் உண்டாக்கிப் பிரிக்க வேண்டும்! அம்முயற்சியில் வெற்றி பெற்ற விஞ்ஞானிகள் இருவர்! பெர்கெலி காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தில் பணியாற்றிய ரசாயன விஞ்ஞானிகள் கெலென் ஸீபோர்க், எட்வின் மெக்மில்லன் [Edwin McMillan] இருவரும் இணைந்தே யுரேனியத் தொடர் மூலகங்களை [Transuranium Elements] ‘சுழல் விரைவாக்கியில்’ [Cyclotron] ஆராய்ந்து வந்தனர். மெக்மில்லன் முதலில் யுரேனியம்238 மூலகக் குறியை நியூட்ரான் கணைகளால் தாக்கிய போது, ஒரு புதிய சேய்மூலகம் [Daughter Element] உண்டானது. அணு எண் 93 [Atomic Number 93] கொண்ட அப்புதிய மூலகத்திற்கு ‘நெப்டியூனியம்’ [Neptunium (Np)] பெயரிட்டார், மெக்மில்லன். சூரிய மண்டலத்தில் ‘யுரானஸ்’ கோளுக்கு அப்பால் சுற்றும் ‘நெப்டியூன்’ கோளின் பெயரை அதற்குத் தேர்ந்தெடுத்தார், மெக்மில்லன்!

92[யுரேனியம்]238 + 0[நியூட்ரான்]1 ->92[யுரேனியம்]239 + காமாக் கதிர்கள்

92[யுரேனியம்]239 – 1[பீட்டா துகள்]0 ->93[நெப்டியூனியம்]239

Fig. 8
Lawrence, Seaborg & Oppenheimer

ஸீபோர்க் குழுவினர் [Glenn Seaborg, Joseph Kennedy, Arthur Wahl] 1940 இல் தொடர்ந்து நெப்டியூனியத்தை ஆராய்ந்தனர். அது அடுத்து ஒரு பீட்டாத் துகளை வெளியேற்றி மற்றுமொரு புதிய சேய்மூலகத்தை ஈன்றது! மேலும் பெர்கெலியில் உள்ள 60 அங்குல ‘சுழல் விரைவாக்கி’ யந்திரத்தில், யுரேனியம்238 மூலகத்தைக் குறியாக வைத்து, டியூட்ரான்களால் [Deuterons] தாக்கிய போது, அப்புதிய மூலகத்தின் ஏகமூலம் [Isotope] உண்டானது! டியூட்ரான் என்பது கன ஹைடிரஜன் [Heavy Hydrogen-Deuterium]. ஏகமூலங்கள் [Isotopes] என்றால் ஒரே புரோட்டான் எண்ணிக்கை கொண்டு [Atomic Numbers] வெவ்வேறு பளு எண்ணிக்கை [Mass Numbers] யுள்ள மூலகங்கள். ஒரு மூலகத்தின் ஏகமூலங்கள் அனைத்தும் மூலக அணி அட்டவணையில் ஒரே இடத்தைப் பெறுபவை. [‘Iso’ ‘tope’ means Same Place].

93[நெப்டியூனியம்]239 – 1[பீட்டா துகள்]0 ->94[புளுடோனியம்]239

92[யுரேனியம்]238 + 1[கன ஹைடிரஜன்]2 ->93[நெப்டியூனியம்]238 + 0நியூட்ரான்]2

93[நெப்டியூனியம்]238 – 1[பீட்டா]0 ->94[புளுடோனியம்]238

94[புளுடோனியம்]239 இன் ஏகமூலம், 94[புளுடோனியம்]238.

ஸீபோர்க் புது மூலகத்துக்கு நெப்டியூனுக்கு அப்பால் சூரிய மண்டலத்தில் சுற்றும் கோள் ‘புளுடோவின்’ பெயரைத் தீர்மானித்து, ‘புளுடோனியம்’ [Plutonium (Pu)] என்று பெயர் வைத்தார்! அதைப் பின் தொடர்ந்து, 1944 இல் ஸீபோர்க் குழுவினர் புளுடோனியத்தை ஆல்ஃபா கணைகளால் தாக்கி, அணு எண் 95 உடைய அடுத்த புது மூலகத்தை ஆக்கினர். அதற்கு ‘அமெரிகியம் ‘ [Americium (Am)] என்று பெயரிட்டனர். அணு எண் 96 உடைய புது உலோகம் ‘கியூரியம்’ [Curium (Cm)] என்று மேரி கியூரி நினைவாகப் பெயரிடப் பட்டது. 1950 இல் ஆல்ஃபா கணைகளை அமெரிக்கியம் மீது ஏவி, அணு எண் 97 கொண்ட புது உலோகம் ‘பெர்கெலியம்’ [Berkelium (Bk)] உண்டாக்கப் பட்டது. சுழல்வீச்சு யந்திரத்தில் கியூரியத்தை ஆல்ஃபா கணைகளால் தாக்கி, அணு எண் 98 பெற்ற ‘காலிஃபோரினியம்’ [Californium (Cf)] உண்டானது.

Fig. 9
Otto Hahn & Seaborg

1952 இல் பசிபிக் கடலில் உள்ள எனிவெடாக் [Eniwetok] தீவில் அமெரிக்கா சோதனை செய்த முதல் வெப்ப அணுக்கரு ஆயுத [Thermo Nuclear Weapon ‘ஹைடிரஜன் குண்டு’] வெடிப்பில் சிதறிய கதிரியக்க பிளவுத் துணுக்குகளில் [Fission Products], அணு எண்கள் 99, 100 கொண்ட மூலகங்கள் காணப் பட்டன! ஸீபோர்க் குழுவினர் அவற்றைப் பெர்கெலியில் தனியாகச் செய்து காட்டினர்! அணு எண் 99 உடைய மூலகம் ஐன்ஸ்டைன் நினைவாக ‘ஐன்ஸ்டைனியம்’ [Einsteinium (Es)] எனப் பெயரிடப் பட்டது! முதல் அணுக்கருத் தொடரியக்கம் நிகழ்த்திய என்ரிகோ ஃபெர்மி நினைவாக, அணு எண் 100 உள்ள உலோகம் ‘ஃபெர்மியம்’ [Fermium (Fm)] என்று அழைக்கப் பட்டது.

Fig. 10
Half-Lives of Transuranium
Elements

அடுத்து ஆல்ஃபா துகள்களை ஐன்ஸ்டைனியம் மீது தாக்கி அணு எண் 101 கொண்ட புது உலோகம் 1955 இல் படைக்கப் பட்டது. ரஷ்ய ரசாயன விஞ்ஞானி மென்டிலீஃப் [Mendeleef (1834-1907)] நினைவாக, அது ‘மென்டிலிவியம்’ [Mendelevium (Md)] என்று பெயரிடப் பட்டது! மென்டிலீஃப் மூலக அணிக் கோட்பாடை [Periodic Law] உருவாக்கி, ஒழுங்கு படுத்தி அணி அட்டவணையை 1869 இல் [Periodic Table] அமைத்தவர். 1958 இல் ‘நேர்போக்கு விரைவாக்கியில்’ [Linear Accerator] கியூரியத்தைக் கரி மின்னிகளால் [Cabon Ions] தாக்கி அணு எண் 102 உள்ள மூலகம், ஆல்ஃபிரட் நோபெல் நினைவாக ‘நொபெலியம்’ [Nobelium (No)] என்று பெயர் வைக்கப் பட்டது!

Fig 11
Fissile Experiment Assembly

ஸீபோர்க் யுரேனியத்தொடர் உலோகங்களின் [Transuranium Metals] ‘அரை ஆயுட்கள்’ [Half Lives] ஓர் ஒழுங்குச் சீர் முறையில் குறைவதைக் [Progressively Shorter] கண்டார்! ‘அரை ஆயுள் ‘ என்பது கதிரியக்க மூலகம் ஒன்று கதிர்வீசித் தேயும் போது பாதி எடையாக மாறும் காலத்தைக் குறிக்கிறது. புளுடோனியம் 239 இன் அரை ஆயுள் 24,360 ஆண்டுகள். அமெரிகியத்தின் அரை ஆயுள் 7370 ஆண்டுகள்! காலிஃபோர்னியத்தின் அரை ஆயுள் 800 ஆண்டுகள்! கியூரியத்தின் அரை ஆயுள் 18 ஆண்டுகள்! மென்டிலிவியம் மூலகத்தின் அரை ஆயுள் 60 நாட்கள்! ஃபெர்மியத்தின் அரை ஆயுள் 3 மணி நேரங்கள்! நொபெலியத்தின் அரை ஆயுள் 3 விநாடிகள்! ஸீபோர்கியம் என்று பெயரிடப் பட்ட அணு எண் 106 கொண்ட உன்னில்ஹெக்ஸியத்தின் அரை ஆயுள் 1 விநாடிக்கும் குறைந்தது!

அணு ஆயுதத் தயாரிப்பில் ஸீபோர்க்கின் முக்கிய பங்கு

இரண்டாம் உலகப் போர் நிகழ்ந்த சமயத்தில் கெலென் ஸீபோர்க், சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தின் உலோக ஆராய்ச்சிக் கூடத்தில் 1942 முதல் 1946 வரை, மன்ஹாட்டன் அணு ஆயுதத் தயாரிப்பு வேலைகளில் ஈடுபட்டார். ரசாயனக் கூடத்தில் 1941 இல் புளுடோனியத்தைக் கண்டு பிடித்த போது, மிக மிகச் சிறிய அளவைத்தான் அவர் கையாண்டார். ஆனால் அணு ஆயுதத்திற்கு கிலோ கிராம் கணக்கில் புளுடோனியம் தேவைப் பட்டதால், தனி அணு உலை ஒன்று அமைக்கப் பட்டுப் புளுடோனியம் தயாரிக்கப் பட்டது!

Fig. 12
Relative Energy Requirement of Fissile
Materials

ஹெலென் ஸீபோர்க்கின் ரசாயனக் குரு நோபெல் பரிசு பெற்ற ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஆட்டோ ஹான் [Otto Hahn]! ஆட்டோ ஹான் யுரேனிய அணுவைப் பிளந்ததாக முதலில் உலகுக்கு அறிமுகமானவர்! அவரே இருபதாம் நூற்றாண்டில் ‘கதிர்வீச்சு ரசாயனப் பிதா’ [Father of Radiochemistry] வென்று போற்றப் படுபவர்! யுரேனியத்தொடர் மூலகங்களின் [Transuranium Elements] இயக்கங்களில் விளைந்த சிக்கலான கதிரியக்க மூலக்கூறுகளைப் [Molecules] பிரித்தெடுப்பதில் அவர் மிகவும் சாமர்த்திய மானவர்! ஆட்டோ ஹானின் ரசாயன முறைகளைப் பின்பற்றிதான், ஸீபோர்க் தூய்மையான புளுடோனியத்தைப் பிரித்தெடுத்தார்!

யுரேனியத்தின் திணிவு [Density] 18.7 gm/c.c., புளுடோனியத்தின் திணிவு 19.8 gm/c.c. [ஒப்பு நோக்க இரும்பின் திணிவு 7.9 gm/c.c]. யுரேனியம் 235 மூலகத்தைப் ‘பரவும் வாயு முறையில்’ [Gaseous Diffusion Process] தனித்தெடுப்பதை விட, ரசாயன முறையில் புளுடோனியம் 239 மூலகத்தைப் பிரிப்பது எளியது! சம எடையுள்ள புளுடோனியம் 239, யுரேனியம்235 இரண்டையும் நியூட்ரான் கணைகளால் பிளந்தால், புளுடோனியமே அதிக அளவு வெப்ப சக்தியை வெளியிடுகிறது! காரணம், புளுடோனியம் 239 மூலகத்தின் பிளவு முகப்பரப்பு [Fission Cross Section], யுரேனியம் 235 இன் முகப்பரப்பை விட 28% மிகையானது!

Fig. 13
Plutonium Bomb Dropped on Nagasaki
‘Fat Man’

பிளவு முகப்பரப்பு என்றால் நியூட்டிரான் கணைகள் குறிமூலகம் ஒன்றைத் [யுரேனியம் 235 அல்லது புளுடோனியம் 239] தாக்கி அணுப்பிளவு நிகழ்த்தும் ஓர் எதிர்பார்ப்பு அளவைக் [Prabability of Fission] குறிக்கிறது. யுரேனியம் 235 மூலகத்திற்குப் பிளவு முகப்பரப்பு 580 பார்ன்ஸ் [580 barns] என்றால், புளுடோனிய [Pu239] உலோகத்துக்கு 740 பார்ன்ஸ் [740 barns]! அதாவது சிறிதளவு புளுடோனிய உலோகத்தால் பூரணத் தொடரியக்கம் [Critical Chain Reaction] நிகழ்த்த முடியும்!

சிகாகோ பலகலைக் கழகத்திற்கு ஸீபோர்க் அவரது 30 ஆவது பிறந்த நாளன்று [1942 ஏப்ரல் 19] வந்து சேர்ந்தார். டிசம்பர் 2 ஆம் தேதியில் என்ரிகோ ஃபெர்மி முதல் யுரேனிய அணு உலையில் அணுக்கருத் தொடரியக்கத்தை [Nuclear Chain Reaction] நிகழ்த்திக்குக் காட்டிய பின், பிளவுப் பண்டங்களைப் பிரித்துப் புளுடோனியத்தைத் தனித்தெடுப்பது, ஸீபோர்க்கின் பொறுப்பானது! அணு உலைகளிலும், சுழல்வீச்சு யந்திரங்களிலும், இராப் பகலாய் யுரேனியத்தை நியூட்ரான்களால் தாக்கித் தேவையான புளுடோனியம் ‘ஃபாட் மான்’ அணுகுண்டு தயாரானது!

Fig. 14
Nobel Prize Winners
Seaborg & McMillan

நியூமெக்ஸிகோ லாஸ் அலமாஸில் 1945 ஜூன் 11 ஆம் தேதி அணு ஆயுதங்கள் தயாராக இருந்த தறுவாயில் உடன் பணி செய்த விஞ்ஞானி ஜேம்ஸ் ஃபிராங்க் [James Franck (1882-1964)] குழுவினருடன் தானும் சேர்ந்து, ஜப்பானில் அணுகுண்டு போடப் போவதைத் தடுக்க ஸீபோர்க் முயன்றார்! 1925 இல் நோபெல் பெற்ற ஜேம்ஸ் ஃபிராங்க், பயங்கர அணுகுண்டைப் பற்றி ஜப்பானியருக்கு முன்னறிவிப்பாக எச்சரிக்கை விடாமல், அவர்கள் மீது வீசக் கூடாது என்று கருதினார்! அக்கருத்தை வலுயுறுத்த ‘ஃபிராங்க் விண்ணப்பம்’ என்ற வேண்டுகோள் ஒன்றை எழுதி, ஸீபோர்க் உட்பட பலரது கையெழுத்துக்களுடன் அமெரிக்க யுத்தச் செயலாளர், ஸ்டைமனுக்கு [Secretary of War, Stimon] அனுப்பினார்!

விண்ணப்பத்தின் அறிவிப்பு இதுதான்: ‘முன்னெச்சரிக்கை எதுவு மின்றி ஜப்பான் மீது அணு ஆயுதங்களைப் போடுவது, நியாய மற்றது என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்! மனித இனத்தின் மீது கருணை எதுவு மின்றி கண்மூடித்தன மாக அமெரிக்கா முதன் முதலாக அணுகுண்டை வீசினால், உலக மாந்தரின் ஆதரவை இழக்க நேரிடும்! அப்புறம் அணு ஆயுதப் பெருக்கத்துக்கு அது வழி வகுக்கும்! அடுத்து அகில நாடுகளின் அணு ஆயுதக் கட்டுப்பாடுக்கு அமெரிக்கா உடன்பட வேண்டிய திருக்கும்! மனிதரற்ற ஓரிடத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து, அங்கே அணுகுண்டை வெடித்துக் காட்டி ஜப்பானுக்கு முன்பாகவே எச்சரிக்கை செய்தால், பலனுள்ள சேதார மற்ற, வெற்றிகரமான சமாதானத்தைச் சாதிக்க முடியும்’

Fig. 15
Nagasaki Bombing

யுத்தச் செயலாளரோ, அல்லது ஜனாதிபதி ட்ரூமனோ அந்த முக்கிய விண்ணப்பத்தைப் படித்ததாக அறியப் படவில்லை! அவ்வாண்டு ஜூலை முதல் தேதியே, ஜப்பானில் அணுகுண்டு வீச்சு முடிவும், போடப் போகும் இடங்களும் தீர்மானமாகி விட்டன என்பது பின்னால் தெரிய வந்தது! ஜேம்ஸ் ஃபிராங்க், கெலென் ஸீபோர்க் குழுவினர் பெரும் ஏமாற்றம் அடைந்தாலும், ஜப்பானில் அணு ஆயுதங்கள் விளைவிக்கப் போகும் கோரச் சேதங்களைத் தடுக்க முற்பட்டோம் என்று மன ஆறுதல் அடைந்தனர்!

கெலென் ஸீபோர்க் பெற்ற பெரும் பரிசுகள்

அமெரிக்க ஜனாதிபதி ஜான் கென்னடி ஸீபோர்க்கை 1961 இல் அமெரிக்க அணுசக்திப் பேரவைக்கு அதிபதி [Chairman, Atomic Energy Commission] ஆக்கினார்! ஸீபோர்க் அப்பதவியில் பத்து வருடங்கள் [1961-1971] பணி யாற்றினார். அவர் காலத்தில்தான் ஆக்க வினைகளுக்கு அணுசக்தியைப் பயன்படுத்த அமெரிக்காவில் அணு மின்சக்தித் தொழிற் திட்டங்கள் பல முளைத்தெழுந்து, நூற்றுக் கணக்கான அமெரிக்க அணுசக்தி நிலையங்கள் அமெரிக்காவிலும், அகில நாடுகளிலும் நிறுவனம் ஆகி வேரூன்றின!

Fig. 16
Seaborg & Oppenheimer

ஸீபோர்க் 1951 இல் ரசாயனத்துக்கு நோபெல் பரிசு பெற்றார். 1959 இல் அமெரிக்காவின் மதிப்புயர்ந்த ‘என்ரிகோ ஃபெர்மிப் பரிசு’ [Enrico Fermi Award] ஸீபோர்க்கு அளிக்கப் பட்டது. மற்றும் ஸீபோர்க் 1948 இல் அமெரிக்க சுவீடிஷ் எஞ்சினியர்கள் அளித்த ‘ஜான் எரிக்ஸன் தங்கப் பதக்கம்’, அமெரிக்க ரசாயனக் குழுவினரின் ‘நிகோலஸ் பதக்கம்’, 1957 இல் அமெரிக்க ரசாயனத் தொழிற்துறைகளின் ‘பெர்கின் பதக்கம்’ 1963 இல் ஃபிலடல்ஃபியா ஃபிராங்கலின் ஆய்வுக்கூடம் அளித்த ‘ஃபிராங்கலின் பதக்கம்’ ஆகியவற்றையும் பெற்றார்!

1994 ஆம் ஆண்டில் ஸீபோர்க் முன்பு [1940-1955] செயற்கை முறையில் ஆக்கிய உன்னில்ஹெக்ஸியம் [Unnilhexium(106)] மூலகம் அவரது பெயரில் ‘ஸீபோர்கியம்’ [Seaborgium (SG)] என்று பெயரிடப் பட்டது !

Fig. 17
Glenn Seaborg

****************

S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) December 2, 2009 (R-2)

சி. ஜெயபாரதன், கனடா

பூமண்டலத்தைச் சிதைத்துவிடப் போர்கள் மூண்டு விடுமா, அல்லது மனித இனத்தை உயர்நிலைக்கு மேம்படுத்த அமைதி நிலவி விடுமா என்று மாந்தருக்கு அச்சத்தையும், எதிர்பார்ப்பையும் உண்டாக்கும் ஒரு பெரும் இக்கட்டான நிலை நமது காலத்தின் தவிர்க்க முடியாத போக்காகும்!

கெலென் ஸீபோர்க்

நாகசாகில் போட்ட இரண்டாம் அமெரிக்க அணுகுண்டு!

1945 ஆகஸ்டு 9 ஆம் தேதி இரண்டாம் உலகப் போர் முடியும் தறுவாயில், ஜப்பான் நாகாசாகியின் மீது அமெரிக்கா ‘ஃபாட் மான் ‘ [Fat Man, Code Name] என்னும் அணுகுண்டை வீசி பெரும் உயிர்ச் சேதத்தையும், பொருட் சேதத்தையும் உண்டாக்கியது! அதற்கு மூன்று நாட்களுக்கு முன்பு, முதல் அணுகுண்டு ‘லிட்டில் பாய் ‘ [Little Boy, Code Name] ஹிரோஷிமாவில் வெடித்து பெரும் சேதத்தை விளைவித்தது! அவை இரண்டும் வெவ்வேறான அணுப்பிளவு உலோகத்தைக் கொண்டவை. முதல் அணுகுண்டில் பயன்பட்ட அணுஎரு, யுரேனியம்235! இரண்டாவது அணுகுண்டில் வைத்திருந்தது, புளுடோனியம்239! அந்தப் புளுடோனியத்தை முதன் முதல் தயாரித்துப் பிளவுப் பிண்டமாய்ப் [Fissile Material] பயன்படுத்த உதவிய ரசாயன விஞ்ஞானி, டாக்டர் கெலென் ஸீபோர்க்! 1940 ஆம் ஆண்டில் பெர்கெலி, காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தின் ‘சுழல் விரைவாக்கியில் ‘ [Cyclotron] யுரேனியம்238 மூலகத்தை நியூட்டிரான் கணைகளால் தாக்கிப் புதிய மூலகம் ஒன்றைப் படைத்தவர், ஸீபோர்க்! அதற்குப் ‘புளுடோனியம் ‘ என்று முதலில் பெயர் வைத்தவரும், ஸீபோர்க்!

ஸீபோர்க் கண்டு பிடித்த போது, அந்த உலோகம் அதி விரைவில் தீவிர அணு ஆயுதத்துக்குப் பயன்படப் போவதையோ அல்லது ஆக்க வினைகளில் எதிர் காலத்தில் அணுமின்சாரம் தயாரிக்கப் பயன்படப் போவதையோ அவர் எள்ளளவும் அறிய மாட்டார்! அணுப்பிளவு எருக்கள் அனைத்தையும் [யுரேனியம்235, யுரேனியம்233, புளுடோனியம்239], ஒப்பு நோக்கினால் புளுடோனியம்239 உலோகத்தைத் தயாரிப்பது, தனித்தெடுப்பது யாவும் மற்றவற்றை விட எளியது! சிக்கனச் செலவில் ஆக்க வல்லது! சிறிய அளவே பூரணத் தொடரியக்கத்தைத் [Ciritical Chain Reaction] தூண்ட வல்லது! அரிய அணுசக்தி மூலகம் ‘புளுடோனியம் ‘ கண்டு பிடித்ததற்கு 1951 ஆம் ஆண்டு டாக்டர் கெலென் ஸீபோர்க் அவரது துணையாளி டாக்டர் எட்வின் மெக்மில்லன் [Edwin McMillan] ஆகியோர் இருவரும் ரசாயன விஞ்ஞானத்துக்கு மகத்தான நோபெல் பரிசைப் பெற்றார்கள்!

Glenn Seaborg

விஞ்ஞான உலகில் ஸீபோர்க் சாதித்தவை என்ன ?

மேரி கியூரி 1898 ஆம் ஆண்டில் பிட்ச்பிளண்டி [Pitchblende] தாதுக் கற்களில் ரசாயன முறையில் சுத்திகரித்து இயற்கையான போலொனியம், ரேடியம் [Polonium, Radium] ஆகிய புதிய கதிரியக்க மூலகங்களைக் [Radioactive Elements] கண்டு பிடித்து அவற்றைப் பிரித்தெடுத்தார். மேரி கியூரியின் புதல்வி ஐரீன் கியூரி ஆல்ஃபாக் கணைகளை ஏவி மூலகங்களைத் தாக்கி, 1934 இல் புதிதாகச் செயற்கைக் கதிரியக்க மூலகங்களை உண்டாக்கினார்! பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி ஜேம்ஸ் சாட்விக் [James Chadwick] 1932 இல் அணுக்கருவினுள் இருந்த நியூட்டிரான் பரமாணுவைக் கண்டு பிடித்து அணுயுகத்தில் ஓர் புரட்சியைத் தூண்டினார்! நியூட்டிரான் கணைக்கு ஆஃல்பா, பீட்டா கணைகள் போன்று மின்கொடை [Electrical Charge] எதுவும் இல்லை! இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ஃபெர்மி, ஐரீன் கியூரியைப் பின்பற்றி 1934 இல் யுரேனியத்தை முதன் முதலாக நியூட்டிரான் கணைகளால் தாக்கிப், புதிய கதிரியக்க மூலகங்கள் விளைவதைக் கண்டார்! அப்போது நேர்ந்த அணுப்பிளவை [Nuclear Fission] அறியாமல் போனதுடன், விளைந்த புது மூலகங்கள் யாவற்றையும் பிரித்து விபரம் தெரியாமல் போனார், என்ரிகோ ஃபெர்மி! அப்பணி ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஆட்டோ ஹானுக்கும் [Otto Hahn], அமெரிக்க விஞ்ஞானி கெலென் ஸீபோர்க்கும் ஒரு பெரும் வாய்ப்பாக அமைந்து, இருவருக்கும் நோபெல் பரிசையும் வாங்கித் தந்தது!

Cyclotron

1940 ஆம் ஆண்டில் பெர்கெலி, காலிஃபோர்னியா பலகலைக் கழகத்தில் ஸீபோர்க் ‘சுழல் விரைவாக்கியில் ‘ [Cyclotron] யுரேனியம்238 மூலகத்தை நியூட்டிரான் கணைகளால் தாக்கி ஓர் புதிய மூலகத்தைப் படைத்தார்! அது ரேடியத்தைப் போன்று தீவிர ஆல்ஃபாக் கதிர்வீச்சை [Alpha particle emitter] எழுப்பியது! அது யுரேனியத்தைப் போல் மிகக் கனமானது! மேலும் யுரேனியம்235 மூலகத்தைப் போல் புது உலோகம் எளிதில் நியூட்டிரான்களால் பிளக்கப்பட்டு [Fissionable] அளவற்ற வெப்பசக்தியை உண்டாக்க வல்லது! அவர் 1940-1955 ஆண்டுகளில் மூலகங்களின் அணி அட்டவணையில் [Periodic Table of Elements] யுரேனியத்திற்குப் பின் அமையும் பத்து புதிய கன மூலகங்களையும் [Heavy Elements], அவற்றைச் சார்ந்த நூற்றுக் கணக்கான செயற்கைக் கதிர் ஏகமூலங்களையும் [Radio Isotpoes] சுழல்வீச்சு யந்திரங்களிலும், அணு உலைகளிலும் ஆக்கி யிருக்கிறார்!

Inside the Cyclotron

அணு எண்கள் [Atomic Numbers (Proton Numbers in Nucleus)] 94 முதல் 102 வரை மற்றும் 106 உட்பட அப்பத்து மூலகங்கள் செயற்கையான முறையில் ஆக்கப் பட்டன! அவற்றில் தனித்துவம் கொண்ட புளுடோனியம்239 பெரும் பான்மையாக அணு ஆயுத வெடிப்புக்கும், சிறு பான்மையாக அணு மின்சக்தி ஆக்கத்திற்கும் உலக நாடுகளில் உபயோக மாகிறது. ஸீபோர்க் இரண்டாம் உலகப் போரின் சமயம் சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தின் உலோகவியல் ஆய்வுக்கூடத்தின் [Metallurgical Laboratory] ஒரு பகுதிக்கு அதிபராய்ப் பணி செய்து, புதிய அணு ஆராய்ச்சி உலையில் [Atomic Research Reactor] புளுடோனியத்தை உண்டாக்கி, அதைக் கதிரியக்க பிளவு விளைவுத் துணுக்குகளிலிருந்து [Radioactive Fission Products] பிரித்தெடுத்து, ஆயுதத் தரமான புளுடோனியத்தைத் [Weapon grade Plutonium] தயாரித்தார். அந்தப் புளுடோனியம் பின்னால் நியூ மெக்ஸிகோ லாஸ் அலமாஸில், 1945 ஜூலை 16 இல் சோதித்த முதல் அணுகுண்டாகவும், அடுத்து நாகசாக்கியில் போட்ட ஆகஸ்டு 9 இல் ‘ஃபாட் மான் ‘ அணுகுண்டாகவும் வெடித்தது!

New Transuranium Metals

ஸீபோர்க் குழுவினர் ஆக்கிய மற்ற புதிய கன மூலகங்கள்: அமெரிகியம், கியூரியம், பெர்கெலியம், காலிஃபோர்னியம், ஐன்ஸ்டைனியம், ஃபெர்மியம், மெண்டெலிவியம், நொபெலியம், உன்னில்ஹெக்ஸியம் [Americium(95), Curium(96), Berkelium(97), Californium(98), Einsteinium(99), Fermium(100), Mendelevium(101), Nobelium(102), Unnilhexium(106)]. 1944 இல் ஸீபோர்க் அறிவித்த ‘ஆக்டினைடு கோட்பாடு ‘ [Actinide Concept] மூலக அணி அட்டவணையில் [Periodic Table of Elements] இறுதியில் அமையும் அப்புதிய கன மூலகங்களின் பண்புகள், இடங்கள் [Properties, Places] ஆகியவற்றைச் சீராக இணைத்து ஒழுங்கு படுத்தியது! அக்கோட்பாடின் முறைப்படி ஆக்டினியத்தை [Actinium] விடக் கனமான 14 கதிரியக்க மூலகங்கள், அணி அட்டவணையில் தனிக் குழுவைச் சேர்ந்தவையாகக் கருதப் படுகின்றன.

கெலென் ஸீபோர்க்கின் மகத்தான வாழ்க்கை வரலாறு

அமெரிக்காவில் மிச்சிகன் மாநிலத்தின் இஸ்பெமிங் [Ishpeming, Michigan] என்னும் சிற்றூரில் 1912 ஏப்ரல் 19 ஆம் தேதி கெலென் ஸீபெர்க் பிறந்தார். சிறுவன் கெலென் பத்து வயதாகும் போது, குடும்பம் காலிஃபோர்னியாவுக்கு மாறியது. 1929 இல் லாஸ் ஏஞ்செலஸ் டேவிட் ஸ்டார் ஜார்டன் உயர்நிலைப் பள்ளியில் கல்வி பயின்று சிறப்பாகத் தேர்ச்சி பெற்றார். 1934 இல் லாஸ் ஏஞ்செலஸ் காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தில் B.A. பட்டம் பெற்றுப் பிறகு, 1937 இல் ரசாயனத்தில் Ph.D. பட்டத்தைப் பெர்கெலி காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தில் பெற்றார். அங்கே பயிற்சி ஆசிரியராகச் சேர்ந்து, 1941 இல் உதவிப் பேராசிரியராகி, அதன் பின் 1945 இல் ரசாயனப் பேராசிரியராக உயர்பதவி அடைந்தார். அதே சமயத்தில் லாரென்ஸ் கதிர்வீச்சுக் கூடத்தில் [Lawrence Radiation Laboratory] அணுக்கரு ரசாயன ஆராய்ச்சிப் [Nuclear Chemical Research] பிரிவகத்தின் ஆணையாளராகவும் பணி யாற்றினார். 1942 இல் கெலென் ஸீபோர்க் ஹெலென் கிரிக்ஸ் [Helen Criggs] என்னும் மாதை மணந்து கொண்டார். அவர்களுக்கு நான்கு ஆண், இரண்டு பெண் ஆக ஆறு குழந்தைகள்!

Lawrence, Seaborg, Oppenheimer

1942-1946 வரை இரண்டாம் உலகப் போரின் தறுவாயில், ‘மறைமுக மன்ஹாட்டன் திட்டத்தில் ‘ [Secret Manhattan Project] அணு ஆயுதத் தயாரிப்புக்குப் புளுடோனிய உலோக உற்பத்திப் பிரிவில் சேர்ந்தார். 1946 இல் ஜனாதிபதி ட்ரூமன் ஸீபோர்க்கை அணுசக்திப் பேரவையின் [Atomic Energy Commission] ஆலோசகராக நியமித்தார். ஜனாதிபதி ஜான் கென்னடி 1961 இல் பதவி ஏற்றதும், ஸீபோர்க்கை அணுசக்திப் பேரவையின் அதிபதி யாக்கினார். அப்போது ஜனாதிபதியின் விஞ்ஞான ஆலோசனைக் குழுவினருள் ஒருவராகவும் பணி செய்தார்.

கெலென் ஸீபோர்க் ஏறக்குறைய 200 விஞ்ஞான வெளியீடுகளை வெளியிட்டிருக்கிறார். ரசாயனத்தை பற்றியும், மூலகங்களைப் பற்றியும் [Chemistry & Elemets] அநேக புத்தகங்கள் எழுதி யிருக்கிறார். கெலென் ஸீபோர்க் தனது 87 ஆவது வயதில் காலிஃபோர்னியா லாஃபாயட் [Lafayette, Calif] நகரில் காலமானார்.

Seaborg, McMillan

முதல் செயற்கைப் புளுடோனிய உலோகம் கண்டு பிடிப்பு

அணு ஆயுத உற்பத்திக்கு உதவியா யிருக்கும் புளுடோனியம் பூமியில் இயற்கையாகக் கிடைப்ப தில்லை! யுரேனியத்தை [U238] நியூட்ரான்களால் தாக்கி அதை அணு உலைகளிலோ அல்லது விரைவாக்கி யந்திரங்களிலோ செயற்கை முறையில் உண்டாக்கிப் பிரிக்க வேண்டும்! அம்முயற்சியில் வெற்றி பெற்ற விஞ்ஞானிகள் இருவர்! பெர்கெலி காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தில் பணியாற்றிய ரசாயன விஞ்ஞானிகள் கெலென் ஸீபோர்க், எட்வின் மெக்மில்லன் [Edwin McMillan] இருவரும் இணைந்தே யுரேனியத் தொடர் மூலகங்களை [Transuranium Elements] ‘சுழல் விரைவாக்கியில் ‘ [Cyclotron] ஆராய்ந்து வந்தனர். மெக்மில்லன் முதலில் யுரேனியம்238 மூலகக் குறியை நியூட்ரான் கணைகளால் தாக்கிய போது, ஒரு புதிய சேய்மூலகம் [Daughter Element] உண்டானது. அணு எண் 93 [Atomic Number 93] கொண்ட அப்புதிய மூலகத்திற்கு ‘நெப்டியூனியம் ‘ [Neptunium (Np)] பெயரிட்டார், மெக்மில்லன். சூரிய மண்டலத்தில் ‘யுரானஸ் ‘ கோளுக்கு அப்பால் சுற்றும் ‘நெப்டியூன் ‘ கோளின் பெயரை அதற்குத் தேர்ந்தெடுத்தார், மெக்மில்லன்!

92[யுரேனியம்]238 + 0[நியூட்ரான்]1 ->92[யுரேனியம்]239 + காமாக் கதிர்கள்

92[யுரேனியம்]239 – 1[பீட்டா துகள்]0 ->93[நெப்டியூனியம்]239

ஸீபோர்க் குழுவினர் [Glenn Seaborg, Joseph Kennedy, Arthur Wahl] 1940 இல் தொடர்ந்து நெப்டியூனியத்தை ஆராய்ந்தனர். அது அடுத்து ஒரு பீட்டாத் துகளை வெளியேற்றி மற்றுமொரு புதிய சேய்மூலகத்தை ஈன்றது! மேலும் பெர்கெலியில் உள்ள 60 அங்குல ‘சுழல் விரைவாக்கி ‘ யந்திரத்தில், யுரேனியம்238 மூலகத்தைக் குறியாக வைத்து, டியூட்ரான்களால் [Deuterons] தாக்கிய போது, அப்புதிய மூலகத்தின் ஏகமூலம் [Isotope] உண்டானது! டியூட்ரான் என்பது கன ஹைடிரஜன் [Heavy Hydrogen-Deuterium]. ஏகமூலங்கள் [Isotopes] என்றால் ஒரே புரோட்டான் எண்ணிக்கை கொண்டு [Atomic Numbers] வெவ்வேறு பளு எண்ணிக்கை [Mass Numbers] யுள்ள மூலகங்கள். ஒரு மூலகத்தின் ஏகமூலங்கள் அனைத்தும் மூலக அணி அட்டவணையில் ஒரே இடத்தைப் பெறுபவை. [ ‘Iso ‘ ‘tope ‘ means Same Place].

93[நெப்டியூனியம்]239 – 1[பீட்டா துகள்]0 ->94[புளுடோனியம்]239

92[யுரேனியம்]238 + 1[கன ஹைடிரஜன்]2 ->93[நெப்டியூனியம்]238 + 0நியூட்ரான்]2

93[நெப்டியூனியம்]238 – 1[பீட்டா]0 ->94[புளுடோனியம்]238

94[புளுடோனியம்]239 இன் ஏகமூலம், 94[புளுடோனியம்]238.

ஸீபோர்க் புது மூலகத்துக்கு நெப்டியூனுக்கு அப்பால் சூரிய மண்டலத்தில் சுற்றும் கோள் ‘புளுடோவின் ‘ பெயரைத் தீர்மானித்து, ‘புளுடோனியம் ‘ [Plutonium (Pu)] என்று பெயர் வைத்தார்! அதைப் பின் தொடர்ந்து, 1944 இல் ஸீபோர்க் குழுவினர் புளுடோனியத்தை ஆல்ஃபா கணைகளால் தாக்கி, அணு எண் 95 உடைய அடுத்த புது மூலகத்தை ஆக்கினர். அதற்கு ‘அமெரிகியம் ‘ [Americium (Am)] என்று பெயரிட்டனர். அணு எண் 96 உடைய புது உலோகம் ‘கியூரியம் ‘ [Curium (Cm)] என்று மேரி கியூரி நினைவாகப் பெயரிடப் பட்டது. 1950 இல் ஆல்ஃபா கணைகளை அமெரிக்கியம் மீது ஏவி, அணு எண் 97 கொண்ட புது உலோகம் ‘பெர்கெலியம் ‘ [Berkelium (Bk)] உண்டாக்கப் பட்டது. சுழல்வீச்சு யந்திரத்தில் கியூரியத்தை ஆல்ஃபா கணைகளால் தாக்கி, அணு எண் 98 பெற்ற ‘காலிஃபோரினியம் ‘ [Californium (Cf)] உண்டானது.

1952 இல் பசிபிக் கடலில் உள்ள எனிவெடாக் [Eniwetok] தீவில் அமெரிக்கா சோதனை செய்த முதல் வெப்ப அணுக்கரு ஆயுத [Thermo Nuclear Weapon ‘ஹைடிரஜன் குண்டு ‘] வெடிப்பில் சிதறிய கதிரியக்க பிளவுத் துணுக்குகளில் [Fission Products], அணு எண்கள் 99, 100 கொண்ட மூலகங்கள் காணப் பட்டன! ஸீபோர்க் குழுவினர் அவற்றைப் பெர்கெலியில் தனியாகச் செய்து காட்டினர்! அணு எண் 99 உடைய மூலகம் ஐன்ஸ்டைன் நினைவாக ‘ஐன்ஸ்டைனியம் ‘ [Einsteinium (Es)] எனப் பெயரிடப் பட்டது! முதல் அணுக்கருத் தொடரியக்கம் நிகழ்த்திய என்ரிகோ ஃபெர்மி நினைவாக, அணு எண் 100 உள்ள உலோகம் ‘ஃபெர்மியம் ‘ [Fermium (Fm)] என்று அழைக்கப் பட்டது.

அடுத்து ஆல்ஃபா துகள்களை ஐன்ஸ்டைனியம் மீது தாக்கி அணு எண் 101 கொண்ட புது உலோகம் 1955 இல் படைக்கப் பட்டது. ரஷ்ய ரசாயன விஞ்ஞானி மென்டிலீஃப் [Mendeleef (1834-1907)] நினைவாக, அது ‘மென்டிலிவியம் ‘ [Mendelevium (Md)] என்று பெயரிடப் பட்டது! மென்டிலீஃப் மூலக அணிக் கோட்பாடை [Periodic Law] உருவாக்கி, ஒழுங்கு படுத்தி அணி அட்டவணையை 1869 இல் [Periodic Table] அமைத்தவர். 1958 இல் ‘நேர்போக்கு விரைவாக்கியில் ‘ [Linear Accerator] கியூரியத்தைக் கரி மின்னிகளால் [Cabon Ions] தாக்கி அணு எண் 102 உள்ள மூலகம், ஆல்ஃபிரட் நோபெல் நினைவாக ‘நொபெலியம் ‘ [Nobelium (No)] என்று பெயர் வைக்கப் பட்டது!

ஸீபோர்க் யுரேனியத்தொடர் உலோகங்களின் [Transuranium Metals] ‘அரை ஆயுட்கள் ‘ [Half Lives] ஓர் ஒழுங்குச் சீர் முறையில் குறைவதைக் [Progressively Shorter] கண்டார்! ‘அரை ஆயுள் ‘ என்பது கதிரியக்க மூலகம் ஒன்று கதிர்வீசித் தேயும் போது பாதி எடையாக மாறும் காலத்தைக் குறிக்கிறது. புளுடோனியம்239 இன் அரை ஆயுள் 24,360 ஆண்டுகள். அமெரிகியத்தின் அரை ஆயுள் 7370 ஆண்டுகள்! காலிஃபோர்னியத்தின் அரை ஆயுள் 800 ஆண்டுகள்! கியூரியத்தின் அரை ஆயுள் 18 ஆண்டுகள்! மென்டிலிவியம் மூலகத்தின் அரை ஆயுள் 60 நாட்கள்! ஃபெர்மியத்தின் அரை ஆயுள் 3 மணி நேரங்கள்! நொபெலியத்தின் அரை ஆயுள் 3 விநாடிகள்! ஸீபோர்கியம் என்று பெயரிடப் பட்ட அணு எண் 106 கொண்ட உன்னில்ஹெக்ஸியத்தின் அரை ஆயுள் 1 விநாடிக்கும் குறைந்தது!

அணு ஆயுதத் தயாரிப்பில் ஸீபோர்க்கின் முக்கிய பங்கு

இரண்டாம் உலகப் போர் நிகழ்ந்த சமயத்தில் கெலென் ஸீபோர்க், சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தின் உலோக ஆராய்ச்சிக் கூடத்தில் 1942 முதல் 1946 வரை, மன்ஹாட்டன் அணு ஆயுதத் தயாரிப்பு வேலைகளில் ஈடுபட்டார். ரசாயனக் கூடத்தில் 1941 இல் புளுடோனியத்தைக் கண்டு பிடித்த போது, மிக மிகச் சிறிய அளவைத்தான் அவர் கையாண்டார். ஆனால் அணு ஆயுதத்திற்கு கிலோ கிராம் கணக்கில் புளுடோனியம் தேவைப் பட்டதால், தனி அணு உலை ஒன்று அமைக்கப் பட்டுப் புளுடோனியம் தயாரிக்கப் பட்டது!

Otto Hahn, Seaborg

ஹெலென் ஸீபோர்க்கின் ரசாயனக் குரு நோபெல் பரிசு பெற்ற ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஆட்டோ ஹான் [Otto Hahn]! ஆட்டோ ஹான் யுரேனிய அணுவைப் பிளந்ததாக முதலில் உலகுக்கு அறிமுகமானவர்! அவரே இருபதாம் நூற்றாண்டில் ‘கதிர்வீச்சு ரசாயனப் பிதா ‘ [Father of Radiochemistry] வென்று போற்றப் படுபவர்! யுரேனியத்தொடர் மூலகங்களின் [Transuranium Elements] இயக்கங்களில் விளைந்த சிக்கலான கதிரியக்க மூலக்கூறுகளைப் [Molecules] பிரித்தெடுப்பதில் அவர் மிகவும் சாமர்த்திய மானவர்! ஆட்டோ ஹானின் ரசாயன முறைகளைப் பின்பற்றிதான், ஸீபோர்க் தூய்மையான புளுடோனியத்தைப் பிரித்தெடுத்தார்!

யுரேனியத்தின் திணிவு [Density] 18.7 gm/c.c., புளுடோனியத்தின் திணிவு 19.8 gm/c.c. [ஒப்பு நோக்க இரும்பின் திணிவு 7.9 gm/c.c]. யுரேனியம்235 மூலகத்தைப் ‘பரவும் வாயு முறையில் ‘ [Gaseous Diffusion Process] தனித்தெடுப்பதை விட, ரசாயன முறையில் புளுடோனியம்239 மூலகத்தைப் பிரிப்பது எளியது! சம எடையுள்ள புளுடோனியம்239, யுரேனியம்235 இரண்டையும் நியூட்ரான் கணைகளால் பிளந்தால், புளுடோனியமே அதிக அளவு வெப்ப சக்தியை வெளியிடுகிறது! காரணம், புளுடோனியம்239 மூலகத்தின் பிளவு முகப்பரப்பு [Fission Cross Section], யுரேனியம்235 இன் முகப்பரப்பை விட 28% மிகையானது!

Plutonium Bomb “Fat Man”

பிளவு முகப்பரப்பு என்றால் நியூட்டிரான் கணைகள் குறிமூலகம் ஒன்றைத் [யுரேனியம்235 அல்லது புளுடோனியம்239] தாக்கி அணுப்பிளவு நிகழ்த்தும் ஓர் எதிர்பார்ப்பு அளவைக் [Prabability of Fission] குறிக்கிறது. யுரேனியம்235 மூலகத்திற்குப் பிளவு முகப்பரப்பு 580 பார்ன்ஸ் [580 barns] என்றால், புளுடோனிய [Pu239] உலோகத்துக்கு 740 பார்ன்ஸ் [740 barns]! அதாவது சிறிதளவு புளுடோனிய உலோகத்தால் பூரணத் தொடரியக்கம் [Critical Chain Reaction] நிகழ்த்த முடியும்!

சிகாகோ பலகலைக் கழகத்திற்கு ஸீபோர்க் அவரது 30 ஆவது பிறந்த நாளன்று [1942 ஏப்ரல் 19] வந்து சேர்ந்தார். டிசம்பர் 2 ஆம் தேதியில் என்ரிகோ ஃபெர்மி முதல் யுரேனிய அணு உலையில் அணுக்கருத் தொடரியக்கத்தை [Nuclear Chain Reaction] நிகழ்த்திக்குக் காட்டிய பின், பிளவுப் பண்டங்களைப் பிரித்துப் புளுடோனியத்தைத் தனித்தெடுப்பது, ஸீபோர்க்கின் பொறுப்பானது! அணு உலைகளிலும், சுழல்வீச்சு யந்திரங்களிலும், இராப் பகலாய் யுரேனியத்தை நியூட்ரான்களால் தாக்கித் தேவையான புளுடோனியம் ‘ஃபாட் மான் ‘ அணுகுண்டு தயாரானது!

நியூமெக்ஸிகோ லாஸ் அலமாஸில் 1945 ஜூன் 11 ஆம் தேதி அணு ஆயுதங்கள் தயாராக இருந்த தறுவாயில் உடன் பணி செய்த விஞ்ஞானி ஜேம்ஸ் ஃபிராங்க் [James Franck (1882-1964)] குழுவினருடன் தானும் சேர்ந்து, ஜப்பானில் அணுகுண்டு போடப் போவதைத் தடுக்க ஸீபோர்க் முயன்றார்! 1925 இல் நோபெல் பெற்ற ஜேம்ஸ் ஃபிராங்க், பயங்கர அணுகுண்டைப் பற்றி ஜப்பானியருக்கு முன்னறிவிப்பாக எச்சரிக்கை விடாமல், அவர்கள் மீது வீசக் கூடாது என்று கருதினார்! அக்கருத்தை வலுயுறுத்த ‘ஃபிராங்க் விண்ணப்பம் ‘ என்ற வேண்டுகோள் ஒன்றை எழுதி, ஸீபோர்க் உட்பட பலரது கையெழுத்துக்களுடன் அமெரிக்க யுத்தச் செயலாளர், ஸ்டைமனுக்கு [Secretary of War, Stimon] அனுப்பினார்!

விண்ணப்பத்தின் அறிவிப்பு இதுதான்: ‘முன்னெச்சரிக்கை எதுவு மின்றி ஜப்பான் மீது அணு ஆயுதங்களைப் போடுவது, நியாய மற்றது என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்! மனித இனத்தின் மீது கருணை எதுவு மின்றி கண்மூடித்தன மாக அமெரிக்கா முதன் முதலாக அணுகுண்டை வீசினால், உலக மாந்தரின் ஆதரவை இழக்க நேரிடும்! அப்புறம் அணு ஆயுதப் பெருக்கத்துக்கு அது வழி வகுக்கும்! அடுத்து அகில நாடுகளின் அணு ஆயுதக் கட்டுப்பாடுக்கு அமெரிக்கா உடன்பட வேண்டிய திருக்கும்! மனிதரற்ற ஓரிடத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து, அங்கே அணுகுண்டை வெடித்துக் காட்டி ஜப்பானுக்கு முன்பாகவே எச்சரிக்கை செய்தால், பலனுள்ள சேதார மற்ற, வெற்றிகரமான சமாதானத்தைச் சாதிக்க முடியும் ‘

யுத்தச் செயலாளரோ, அல்லது ஜனாதிபதி ட்ரூமனோ அந்த முக்கிய விண்ணப்பத்தைப் படித்ததாக அறியப் படவில்லை! அவ்வாண்டு ஜூலை முதல் தேதியே, ஜப்பானில் அணுகுண்டு வீச்சு முடிவும், போடப் போகும் இடங்களும் தீர்மானமாகி விட்டன என்பது பின்னால் தெரிய வந்தது! ஜேம்ஸ் ஃபிராங்க், கெலென் ஸீபோர்க் குழுவினர் பெரும் ஏமாற்றம் அடைந்தாலும், ஜப்பானில் அணு ஆயுதங்கள் விளைவிக்கப் போகும் கோரச் சேதங்களைத் தடுக்க முற்பட்டோம் என்று மன ஆறுதல் அடைந்தனர்!

கெலென் ஸீபோர்க் பெற்ற பெரும் பரிசுகள்

அமெரிக்க ஜனாதிபதி ஜான் கென்னடி ஸீபோர்க்கை 1961 இல் அமெரிக்க அணுசக்திப் பேரவைக்கு அதிபதி [Chairman, Atomic Energy Commission] ஆக்கினார்! ஸீபோர்க் அப்பதவியில் பத்து வருடங்கள் [1961-1971] பணி யாற்றினார். அவர் காலத்தில்தான் ஆக்க வினைகளுக்கு அணுசக்தியைப் பயன்படுத்த அமெரிக்காவில் அணு மின்சக்தித் தொழிற் திட்டங்கள் பல முளைத்தெழுந்து, நூற்றுக் கணக்கான அமெரிக்க அணுசக்தி நிலையங்கள் அமெரிக்காவிலும், அகில நாடுகளிலும் நிறுவனம் ஆகி வேரூன்றின!

ஸீபோர்க் 1951 இல் ரசாயனத்துக்கு நோபெல் பரிசு பெற்றார். 1959 இல் அமெரிக்காவின் மதிப்புயர்ந்த ‘என்ரிகோ ஃபெர்மிப் பரிசு ‘ [Enrico Fermi Award] ஸீபோர்க்கு அளிக்கப் பட்டது. மற்றும் ஸீபோர்க் 1948 இல் அமெரிக்க சுவீடிஷ் எஞ்சினியர்கள் அளித்த ‘ஜான் எரிக்ஸன் தங்கப் பதக்கம் ‘, அமெரிக்க ரசாயனக் குழுவினரின் ‘நிகோலஸ் பதக்கம் ‘, 1957 இல் அமெரிக்க ரசாயனத் தொழிற்துறைகளின் ‘பெர்கின் பதக்கம் ‘ 1963 இல் ஃபிலடல்ஃபியா ஃபிராங்கலின் ஆய்வுக்கூடம் அளித்த ‘ஃபிராங்கலின் பதக்கம் ‘ ஆகியவற்றையும் பெற்றார்!

1994 ஆம் ஆண்டில் ஸீபோர்க் முன்பு [1940-1955] செயற்கை முறையில் ஆக்கிய உன்னில்ஹெக்ஸியம் [Unnilhexium(106)] மூலகம் அவரது பெயரில் ‘ஸீபோர்கியம் ‘ [Seaborgium] என்று பெயரிடப் பட்டது!

***

jayabar@bmts.com