அணு நிறை

அணு நிறை என்பது ஒரு பரிமாணமில்லா இயற்பியல் பண்பளவு ஆகும், இது (குறிப்பிட்ட மூலத்திலிருந்தான) ஒரு தனிமத்தின் அணுக்களின் சராசரி நிறைக்கும், கரிமம்-12 அணுவின் நிறையில் பன்னிரைண்டில் ஒரு பகுதிக்குமான (1/12) விகிதமாய் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. (இவ்வரையறையின்படி கொண்டால் கரிம அணுவின் அணு நிறை 12 ஆகவும், மற்றவை இதன் அடிப்படையிலும் அமையும்) பொதுவாய் இந்தச் சொல், எந்தவித மேலதிக வரையறையும் இன்றி, தனி மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியல் அனைத்துலக ஒன்றியத்தால் முறையான கால இடைவெளிகளில் வெளியிடப்படும் சீராக்கப்பட்ட அணு நிறைகளைக் குறிக்க பயன்படுத்தப்படும் - இவைகள் பொதுவான ஆய்வுக்கூட பொருட்களுக்கு பொருந்துவதாய் இருக்கும். இந்த சீராக்கப்பட்ட அணு நிறைகள் பலதரப்பட்ட பாடனூல்களிலும், வணிக பட்டுயல்களிலும், சுவர் படங்களிலும், இன்னும் பிறவற்றிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த இயற்பியல் பண்பளவைக் குறிக்க “ஒப்பு அணு நிறை” என்பதையும் பயன்படுத்தலாம் - உண்மையில், “அணு நிறை” என்கின்ற பதத்தின் தொடர்ந்த பயன்பாடு குறிப்பிடத்தக்க சர்ச்சைகளைக் கிளப்பியிருக்கிறது.

அணு நிறைகள், (தனி அணுக்களின் எடையான) அணுத்திணிவைப் போல் அல்லாமல், இயற்பியல் மாறிலிகள் அல்ல - இவை மாதிரிக்கு மாதிரி வேறுபடும் இயல்பின. இருந்தாலும், அணு நிறைகள் வேதியலில் அடிப்படை முக்கியத்துவத்தை பெறும் அளவிற்கு ”வழக்கமான” மாதிரிகளில் மாறிலியாய் இருக்கின்றன.

வரையறை 

ஐயுபிஏசி-யின் அணு நிறை வரையரை:
ஒரு குறிப்பிட்ட மூலத்தின் தனிமத்தின் ஓர் அணு நிறையானது அத்தனிமத்தின் ஓர் அணுவின் சராசரி எடைக்கும் 12C (கரிமம்-12) அணுவின் எடையில் 1/12 பங்கிற்குமான் விகிதமாகும்.
இந்த வரையறை மிககுறிப்பாய் “ஓர் அணு நிறை” என்று சொல்வது, மூலத்தைப் பொறுத்து ஒரே தனிமம் வெவ்வேறு அணு நிறைகளைக் கொண்டிருக்கும் என்பதினால்தான். எடுத்துக்காட்டாய், துருக்கியிலிருந்து பெறப்படும் போரான் கலிபோர்னியாவிலிருந்து பெறப்படும் போரானைவிட குறைவான அணு நிறையை கொண்டிருக்கிறது, காரணம் அவற்றின் வெவ்வேறான ஓரிடத்தான்களின் கூட்டுப்பொதிவாகும். என்னவிருந்தாலும், ஓரிடத்தான்கள் ஆய்வின் பொருட்செலவினாலும் கடினத்தினாலும், வேதியல் ஆய்வுக்கூடங்களில் நீக்கமற நிறைந்திருக்கும் அணு நிறைகளின் சீராக்கப்பட்ட மதிப்புகளின் அட்டவனைகளைப் பயன்படுத்துவது வழக்கமான ஒன்றுதான்.

பெயரிடலின் சர்ச்சைகள் 

”அணு நிறை” என்ற பெயரின் பயன்பாடு அறிவியலாளர்களிடையே பெறும் சர்ச்சைகளை கிளப்பியுள்ளது. இந்தப் பெயரை எதிர்ப்பவர்கள் பொதுவாய் “ஒப்பு அணு நிறை” (அணுத்திணிவு அல்லது அணு நிறை என்பதுடன் குழப்பிக்கொள்ள வேண்டா) என்னும் பதத்தையே முன்மொழிகின்றனர். எதிர்ப்பின் அடிப்படை அணு நிறை என்பது உண்மையில் ஒரு எடையல்ல, இஃது ஒரு பொருளின் மீது புவியீர்ப்பு விசையால் ஏற்படும், நியூட்டன் போன்ற விசைக்கான அளபுகளால் அளக்கப்படும், ஒரு விசையல்ல என்பதேயாகும்.

இதற்கு பதிலாய், “அணு நிறை” என்ற பதத்தின் ஆதரவாளர்கள் கூறுவன,

 1808ல் முதல் முறையாக இந்தப் பண்பளவு கருத்துருவாக்கம் செய்யப்பட்டதிலிருந்தே இதே பண்பைக் குறிக்கத்தான் தொடர்ந்து பயன்பட்டு வருகிறது;
 அப்பொழுது அதிகப்படியாக அணு நிறைகள் எடையை அளப்பதன் மூலமே அளக்கப்பட்டு வந்தன, மேலும் ஒரு இயற்பியல் பண்பளவை அளக்கும் முறை மாறிவிட்டது என்பதற்காக மட்டுமே அதன் பெயரை மாற்ற வேண்டியதில்லை;
 “ஒப்பு அணு நிறை” என்ற பதம் ஒரு குறிப்பிட்ட அணுக்கருவின் (அல்லது ஓரிடத்தானின்) நிறையைக் குறிக்க பயன்படுத்திக் கொண்டு, “அணு நிறை” என்பதனை ஒரு மாதிரியில் உள்ள அனைத்து அணுக்களின் நிறைகளின் எடையிட்ட கூட்டுச் சராசரியை குறிக்க பயன்படுத்தலாம்;
 வரலாற்றுக் காரணங்களுக்காக பொருந்தாத பெயர்கள் இயற்பியல் பண்பளவுகளுக்கு தக்கவைக்கப் பட்டுள்ளது வழக்கமில்லாத ஒன்றல்லவே, எடுத்துக்காட்டாக
	o மின்னியக்கவிசை, என்பது ஒரு விசை அல்ல
	o பகுப்பாற்றல், என்பது ஒரு ஆற்றல் பண்பு அல்ல
	 
மேலும் சொல்லப் போனால், அணு நிறை என்பது உண்மையில் ”அணுத்தன்மை”யது அல்ல, அது ஒரு தனிப்பட்ட அணுவின் எந்தப் பண்பையும் குறிப்பது அல்ல. இதே கூற்றை “ஒப்பு அணு நிறை” என்பதற்கு எதிராகவும் கூறலாம்.

அணு நிறையைக் கண்டறிதல் 

இன்றைய அணு நிறைகள் ஒவ்வொரு அணுக்கருவிற்கும் கணக்கிடப்பட்டுள்ள அணுத்திணிவையும் தனிமங்களின் ஓரிடத்தான்களின் கூட்டுப்பொதிவையும் கொண்டு கணக்கிடப்படுகின்றன. கதிரியக்கமில்லா அணுக்கருக்கள் அனைத்திற்கும் மிகத்துல்லியமான அணுத்திணிவு மதிப்புகள் கிடைக்கின்றன, ஆனால் ஓரிடத்தான்களின் கூட்டுப்பொதிவானது அளப்பதற்கும் அரிதானது, மாதிரிகளுக்கிடையே மிகவும் வேறுபடவும் கூடியது. இந்தக் காரணத்தால், இருபத்தியிரண்டு ஓரணுக்கரு தனிமங்களின் அணு நிறைகள் மட்டும் குறிப்பிடும்படியான் மீநுந்துல்லியத்துடன் அறியப்பட்டுள்ளன - அதிலும் குறிப்பாய் ப்ளோரினின் அணு நிறை மதிப்பு 38 மில்லியனில் ஒரு பகுதி என்ற விகிதத்திலேயே நிலையின்மை கொண்டதாய் உள்ளது - தற்போதைய மிகச்சிறந்த துல்லிய மதிப்பான அவகாட்ரோ எண்ணைவிட (20 மில்லியனில் ஒரு பகுதி நிலையின்மை) சிறந்ததான ஒரு துல்லியம் இது!

சிலிகானின் அணு நிறையை கணக்கிடும் முறை எடுத்துகாட்டாக தரப்பட்டுள்ளது, இதன் அணு நிறை அளவியலில் குறிப்பிடத்தக்க முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகும். இயற்கையில் சிலிகான் மூன்று ஓரிடத்தான்களின் கூட்டாக கிடைக்கிறது, அவை: 28Si, 29Si மற்றும் 30Si. இந்த ஓரிடத்தான்களின் அணுத்திணிவுகள் 28Si-க்கு 14 பில்லியனில் ஒரு பகுதி துல்லியத்துடனும், மற்றவிரண்டிற்கும் ஒரு பில்லியனில் ஒரு பகுதி துல்லியத்துடனும் அறியப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், இவற்றின் இயற்கையான வளத்தின் வகைகள் அந்தளவிற்கு உள்ளன அதனின் இவற்றின் சீராக்கப்பட்ட வளத்தை ±0.001% என்ற துல்லியத்துடன்தான் தரவியலும். அணு நிறை கணக்கிடுதல்:

 Ar(Si) = (27.97693 × 0.922297) + (28.97649 × 0.046832) + (29.97377 × 0.030872) = 28.0854

இதில் நிலையின்மையை கணக்கிடுவது மிகச்சிக்கலான ஒன்று, காரணம் மாதிரிகளின் தன்மை சமச்சீராய் இருக்க வாய்ப்பில்லை: ஐயுபிஏசி-யின் சீராக்கப்பட்ட அணு நிறைகள் சமச்சீரான நிலையின்மைகளுடன்தான் மதிப்பீடு செய்யப்படுகின்றன, சிலிகானுக்கான மதிப்பு 28.0855(3) ஆகும். இந்த மதிப்பின் ஒப்பு நியம நிலையின்மை 1 × 10-5 or 10 ppm ஆகும்.

மேற்கோள்கள்

வெளி இணைப்புகள் 
 அணுநிறை விளக்கம் 
 தனிமங்களின் அணுநிறை

அணுவியல்
வேதியப் பண்புகள்
அணுக்கள்