Page 3 - Ariviyal_Palagai_Sep_2020
P. 3
அறிவியல் பல்க!
மெபைம்பர 2020 3
விடுபடு ஆற்றல் கு்றவொயிருநதைொல் மவறும் நூற்றுக்கைக்கொன வருைங்கவள மதைொைரநது பிடிபடு நி்லயில் இருக்கும்.
D"r
V"
பைம் - 1 சிங்வி குவ்ள ொதிரி.
ொறொல் இருக்கிறது எனவும் கருதைபபடடிருக்கிறது (assumptions).
தூண்டாளிர் காலககணிப்ிற்குப ்ினனிருககும் இயற்்ியல்
சிங்வி குவ்ள ொதிரியிலிருநது தூண்மைொளிர கொலக்கணிபபிற்கு வருவதைற்கு முன எது குவ்ளயொகச் மெயல்படுகிறது, தைண்ணீரொக எது மெயல்படுகிறது, நல்லியில் இருநது சீரொன வவகத்தில் ஒழுகும் தைண்ணீரொக எது மெயல்படுகிறது எனப்தை அறிநது மகொள்ளவவண்டும். ைலில் இருக்கும் குவொரடஸ் (quartz) எனற படிகவ (crystal) குவ்ளயொகச் மெயல்படுகிறது. உதைொரைத்திற்குக் குவொரடஸினுள் இருக்கும் சில எதிரயனிக்கு்றபொடுகளும் பற்றொக் கு்றகளுவ (negative ion vacancies), குவ்ள தைண்ணீ்ரக் மகொள்ளுவது வபொல, எமலக்டரொன களி்னத் தைங்களுைவனத் தைக்க்வக்கும் வ்லகள் அல்லது பிடிொனங்கள் (traps). அவவொறு வ்லயில் பிடிபடடிருக்கும் எமலக்டரொனக்ளப பிடிபடு எமலக்டரொனகள் (trapped electrons) எனறு அ்ழக்கிவறொம். அநதைப பிடிபடு எமலக்டரொனகள் தைங்கள் பிடிபடடிருக்கும் வ்லகளிலிருநது விடு படுவதைற்குக் குறிபபிடை அளவு ஆற்றல் வதை்வப படும். அநதை ஆற்றல், மவபப ஆற்றலொகவவொ (kT ; k = வபொல்டஸ்மன ொறிலி) அல்லது ஒளி ஆற்றலொகவவொ (hν'; h = பளொனக் ொறிலி), மகொடுக்கப பைொதை படெத்தில் அநதைப பிடிபடு எமலக்டரொனகள் மதைொைரநது பிடிபடை நி்லயிவலவய இருக்கும். பிடிபடு எமலக்டரொனக்ள விடுவிக்கக் மகொடுக்கபபடும் ஆற்றல் அதிகொகத் வதை்வபபடைொல், அபபடிப படை பிடிபடு எமலக்டரொனகள் தைங்கள் வ்லகளில் வகொடிக்கைக்கொன ஆண்டுகள் இருக்கும்.
பிடிபடு எமலக்டரொனகள் குவொரடஸினுள் எபபடி அதிகரிக்கினறன? இது நல்லியில் இருநது ஒழுகும் தைண்ணீரின ஒழுகுவீதைத்வதைொடுத் மதைொைரபு்ையது. ைலில் குவொரடஸ் இருக்கினறது, அநதைக் குவொரட்ஸைச் சுற்றிலும் யுவரனியம், வதைொரியம்,
மபொடைொசியம் எனற தைனிங்களும் அத்தைனிங்களில் யுவரனியம் - 238, வதைொரியம் - 232, மபொடைொசியம் - 40 எனற அதிக ஆயுடகொல அள்வக் மகொண்ை கதிரியக்க ஓரிைமிகள் (long lived radioactive isotopes) உண்டு. இவற்றில் கு்றநதை ஆயுடகொல அளவு (~125 வகொடி ஆண்டுகள்) மகொண்ைது மபொடைொசியம் - 40, ற்ற இரண்டும் அதைற்கும் அதிகொன ஆயுடகொல அளவு மகொண்ை்வ. இவற்றினினறு ஆல்ஃபொ மபொருடகளும் (ஹீலியம் அணுக்கருக்களுக்கு ஒத்தை்வ), பீற்றொ மபொருடகளும் (எமலக்டரொனகளுக்மகொத்தை்வ), கொொ கதிரகளும் மவளிபபடும். இ்வ அயனியொக்கும் வல்ல் (ஒரு தைனித்தின எமலக்டரொனக்ள மவளியிை ொற்றம் மெய்யும் வல்ல்; (ionization potential) மகொண்ை வபரொற்றல் மபொருடகள் / கதிரகள்.
உண்டு.
இநதை அயனியொக்கும் ஆற்றல்
கதிரியக்க மபொருடகளும் கதிரகளும் குவொரடஸின மீது வொதும் வபொது (irradiation) குவொரடஸில் (SiO2) உள்ள சிலிக்கொனிலும் ஆக்ஸிஜனிலும் இருநது எமலக்டரொனகள் மவளிவயற்றபபடடு மீண்டும் தைங்கள் தைங்கள் இைங்களுக்குத் திரும்பும். அவவொறு திரும்பும் எமலக்டரொனகள் எதிரயனித் வதை்வயுள்ள
(electron traps)
(பைம் - 2). இ்வகவள பிடிபடு எமலக்டரொனகள். கதிரியக்க ஓரிைமிகளின (யுவரனியம் - 238, வதைொரியம் - 232, மபொடைொசியம் - 40) த்தியில் இருக்கும் கொலளவும் இவற்றினினறு மவளிபபடும் ஆல்ஃபொ, பீற்றொ, கொொ வபொனற அயனியொக்கும் ஆற்றல் மகொண்ை கதிரகளின தைொக்கத்திற்குக் குவொரடஸ் உள்ளொக்கபபடும். அதைனொல் மவளிவயற்றபபடும் எமலக்டரொனகளில் சில பிடிபடடுக்மகொள்ளும், இவவொறொகப பிடிபடு எமலக்டரொனகள் குவொரடஸ்
இைங்களில் சிக்கிக்மகொள்ளும்
வபொனற படிகங்களில்
மெல்லும். வகொடிக்கைக்கொன வருைங்க்ள ஆயுடகொல அளவொகக் மகொண்ை கதிரியக்க ஓரிைமிகளொயிருபபதைொல் பிடிபடு எமலக்டரொனகளின அதிகரிக்கும் அளவு இலடெம் ஆண்டுக்ளக் கைக்கில் மகொண்ைொல் ொறொதைதைொகவவ இருக்கும்.
ஒரு கொலகடைத்தில் குவொரடஸில் எமலக்டரொனகளின எண்ணிக்்க சுழியொக இருநதிருக்கும், அநதைக் கொலகடைத்திலிருநது தைற்வபொது வ்ரப பிடிபடு எமலக்டரொனகளின எண்ணிக்்கச் சீரொன வவகத்தில் அதிகரித்துக் மகொண்வையிருநதிருக்கும், இபவபொது உள்ள பிடிபடு
அதிகரித்துக்மகொண்வை
மகொண்ை
பிடிபடு
