அணுக்கரு இயற்பியல்

அனைத்து பொருட்களும் அணுக்களால்(Atom) ஆனது. அணுவானது எலக்ட்ரான் , புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் போன்ற துகள்களால் ஆனது .  இவற்றில் புரோட்டான்கள்  மற்றும் நியூட்ரான்கள் m அளவுள்ள மிக சிறிய பரப்பில் செறிந்து காணப்படுகின்றது . இதையே அணுக்கரு என்கிறோம் . எலக்ட்ரான் அணுக்கருவை சுற்றி நீள் வட்டப்பாதையில் சுற்றி வருகின்றன.அணுக்கரு இயற்பியல் (Nuclear physics) அணுக்கருக்களின் உட்கூறுகளைப்  படிக்கும் இயற்பியல் புலமாகும்.  அணுக்கரு இயற்பியலின் முதன்மையான பயன்பாடு அணுக்கரு மின்னாக்கமே என்றாலும், இத்துறை பல தரப்பட்ட பயன்பாடுகளைக் கொண்டதாக உள்ளது.  அணுக்கரு மருத்துவம், காந்த ஒத்திசைவுப் படமமாக்கம், அணுக்கரு ஆயுதங்கள், பொருள் பொறியியலில் மின்னணு பொதித்தல், தொல்லியலிலும் புவியியலிலும், கதிரியக்கக் கரிமக்காலகணிப்பு, ஆகியன சிலவாகும். அணுக்கரு இயற்பியலின் வரலாறு அணு இயற்பியலில் இருந்து வேறுபட்ட ஒரு துறையாக , 1896 இல் என்றி பெக்குரெல் கதிரியக்கத்தைக் கண்டுபிடித்த காலத்திலிருந்து தொடங்குகிறது.

அணுக்கரு பற்றிய ஆய்வுகள் 
கெய்கர்  மற்றும் மார்ஸ்டென் சோதனை

1909இல் கெய்கர்  மற்றும் மார்ஸ்டென் மேற்கொண்ட ஆய்வு [ H. Geiger and E. Marsden, Proc. Roy. Soc., 82, 495 1 ]  அணுக்கரு இயற்பியல் தொடங்க வழி வகுத்தது . அதிவேக α -துகளை உலோக தகட்டின்  மீது மோதும் போது சில α -துகள்கள் கோணத்தில் சிதறடிக்கப்பட்டன . அதாவது துகள் சென்ற பாதையிலேயே மீண்டும் சிதறல் (back scattering) அடைந்தன. வெவ்வேறு அணுஎண்  கொண்ட உலோக தகடு வைத்து சோதனை மேற்கண்ட செய்யப்பட்டது. அதாவது ஆல்பா துகளுக்கும் , அணு நிறைக்கும் இடையிலான தொடர்பு கண்டறியப்பட்டது . விளக்கமாக கூறவேண்டும் எனில் வெவ்வேறு  உலோக தடிமனுக்கும், சிதறதல் ஆன  ஆல்பா துகளுக்கும் உள்ள தொடர்பு கண்டறியப்பட்டது. மேற்கண்ட சோதனையின் மூலம் 8000இல் 1 பங்கு ஆல்பா துகள் மட்டுமே சிதறடிக்கப்படுகிறது என்பது தெரிய வந்தது. அதாவது 7999 ஆல்பா துகள் உலோக தகட்டை கடந்து செல்கிறது 1 மட்டும் மிக அதிக கோணத்தில் சிதறடிக்கப்படுகிறது. ஆனால் கெய்கர்  மற்றும் மார்ஸ்டென் அறிஞர்களால்  இதற்கான தெளிவான காரணத்தை விளக்க முடியவில்லை.

ரூதர்போர்ட்  சோதனை

1911இல்  ரூதர்போர்ட் கொடுத்த விளக்கம் தாம்சன் அணுமாதிரியை கேள்விக்குறியாக்கியது. ரூதர்போர்ட்  கெய்கர்  மற்றும் மார்ஸ்டென் மேற்கொண்ட ஆய்வு தரவுகளை வைத்து செய்த ஆய்வு அணு இயற்பியலில் புதிய சகாப்தத்தை தோற்றுவித்தது. தாம்சன் அணு மாதிரியில் எலக்ட்ரான் மற்றும் ப்ரோட்டான்கள் கோளத்தில் சீராக அமைத்திருக்க வேண்டும். அவ்வாறு அமைந்திருத்தல் கனமான ஆல்பா துகள் ஊடுருவி சென்றிருக்க வேண்டும் . ஆனால் ஆல்பா துகள் மிக அதிக கோணத்தில் சிதறடிக்கப்படுவதால் நேர் மின்னுட்டம் கொண்ட கோளம் மிக சிறிய பரப்பில் செறிந்திருக்க வேண்டும் என ரூதர்போர்ட் கண்டறிந்தார்.மேற்கண்ட சோதனையிலிருந்து சில முடிவுகளை வெளியிட்டார்.

அணு என்பது  m விட்டம் கொண்ட கோளம். ஆனால் நேர் மின்னூட்டம் அனைத்தும் சுமார்  m விட்டம் உடைய சிறிய பரப்பில் செறிந்திருக்க வேண்டும் .

எலக்ட்ரோன்கள் அணுக்கருவை சுற்றி வெளியில் சுற்றி வர வேண்டும்

எலக்ட்ரான் எண்ணிக்கையும் புரோட்டான் எண்ணிக்கையும் சமம். எனவே அணு நடுநிலையானது .

மேற்கோள்கள்

நூல்தொகை
 Nuclear Physics by Irving Kaplan 2nd edition1962 Addison-Wesley
 General Chemistry by Linus Pauling 1970 Dover Pub. 
 Introductory Nuclear Physics by Kenneth S. Krane Pub. Wiley

வெளி இணைப்புகள்
Ernest Rutherford's biography at the American Institute of Physics 
American Physical Society Division of Nuclear Physics
American Nuclear Society
Boiling Water Reactor Plant, BWR Simulator Program
Annotated bibliography on nuclear physics from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues 
Nucleonica ..web driven nuclear science
Nuclear science wiki
Nuclear Data Services - IAEA 
http://web.ihep.su/dbserv/compas/src/geiger09/eng.pdf

 
இயற்பியலின் பிரிவுகள்