அணு கடிகாரத்தை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதை புதிய முடிவுகள் வெளிப்படுத்துகின்றன

அணு கடிகாரங்கள் நேரக்கட்டுப்பாடு பதிவுகளை சிதைத்துவிடும். இப்போது இயற்பியலாளர்கள் ஒன்றை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்கிறார்கள்

கென்னா ஹியூஸ்-காஸ்டில்பெர்ரி மூலம்

செயற்கைக்கோள் வழிசெலுத்தலில் இருந்து ஜிபிஎஸ் வரை, உலகம் பொதுவாக அணுக் கடிகாரங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட மிகத் துல்லியமான நேரக் கண்காணிப்பில் இயங்குகிறது. இந்தச் சாதனங்கள், அணுக்கருவைச் சுற்றிவரும் எலக்ட்ரான்களை உற்சாகப்படுத்த, குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்களுக்கு ஏற்ற லேசர்கள் போன்ற ஆற்றல் மூலங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. எலக்ட்ரான்கள் வேகமான, சீரான நேர இடைவெளியில்-ஒரு அணுக் கடிகாரத்தின் “டிக்” இல் குறைந்த நிலைக்குத் திரும்புவதற்கு முன் அதிக ஆற்றல் மட்டத்திற்கு குதிக்கின்றன அல்லது “மாற்றம்” செய்கின்றன.

ஆனால் அணுக் கடிகாரங்கள் கூட சரியானவை அல்ல, ஏனெனில் சுற்றுச்சூழல் காரணிகள் எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு துள்ளுகின்றன என்பதைப் பாதிக்கலாம். எங்களின் தொழில்நுட்பக் கருவிகளுக்கு இன்னும் அதிக துல்லியம் தேவைப்படுவதால், இயற்பியலாளர்கள் சாத்தியமான தீர்வை உருவாக்குகிறார்கள்: எலக்ட்ரான்களுக்குப் பதிலாக உற்சாகமான புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் மூலம், அத்தகைய குறுக்கீட்டிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கருவுக்குள் நேரக்கட்டுப்பாடு. புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஒப்பீட்டளவில் அடர்த்தியாக இருப்பதால், ஒரு “அணு கடிகாரம்” மிகவும் சக்திவாய்ந்த டியூன் செய்யப்பட்ட லேசர்கள் மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட வகையான அணு தேவைப்படும். இப்போது நேச்சரில் சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்ட தோரியம் 229 ஐசோடோப்பின் திருப்புமுனை அளவீடுகள், ஒரு நடைமுறை அணுக்கரு கடிகாரம் இறுதியாக அடையக்கூடியதாக இருக்கலாம் என்று கூறுகின்றன.

இன்றைய சிறந்த அணுக் கடிகாரங்கள் ஒவ்வொரு 100 மில்லியன் வருடங்களுக்கும் ஒரு வினாடியை இழக்கும் அதே வேளையில், அணுக்கரு கடிகாரங்கள் ஒவ்வொரு 31.7 பில்லியன் வருடங்களுக்கும் ஒரு வினாடியை இழக்கும் (இது பிரபஞ்சத்தின் வயதை விட இரண்டு மடங்கு அதிகம்) என்று ஆய்வின் முதன்மை எழுத்தாளர் சாண்ட்ரோ க்ரேமர் விளக்குகிறார். இந்த மேம்படுத்தப்பட்ட துல்லியமானது நேரக்கட்டுப்பாடு, அணுக்கரு இயற்பியல் மற்றும் செயற்கைக்கோள் வழிசெலுத்தல் மற்றும் தொலைத்தொடர்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் குவாண்டம் சென்சார் தொழில்நுட்பம் ஆகியவற்றில் முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும். “இது அணுக்கரு இயற்பியல் அளவீடுகளை ஒரு ட்ரில்லியன் முதல் ஒரு க்வாட்ரில்லியன் வரை உடனடியாக மேம்படுத்தும்,” என்கிறார் புதிய அளவீடுகளில் ஈடுபடாத ஜெர்மனியின் அணு இயற்பியலுக்கான மேக்ஸ் பிளாங்க் நிறுவனத்தின் விஞ்ஞானி ஜோஸ் ஆர். க்ரெஸ்போ லோபஸ்-உருட்டியா.

2003 ஆம் ஆண்டில் இயற்பியலாளர்கள் முதலில் தோரியம் 229 எனப்படும் செயற்கை ஐசோடோப்பு அணுக்கரு நேரக்கணிப்புக்கு திறவுகோலாக இருக்கலாம் என்று பரிந்துரைத்தனர். கோட்பாட்டளவில், தோரியம் 229 இன் அணுக்கரு துகள்கள் ஒரு தனித்தன்மை வாய்ந்த குறைந்த அளவிலான ஆற்றலுடன் ஒரு உற்சாகமான நிலைக்கு மாறலாம், இது தற்போதைய லேசர் தொழில்நுட்பம் அணு கடிகாரத்தை தூண்டக்கூடிய ஒரே ஐசோடோப்பாக ஆக்குகிறது. “பெரும்பாலான [உறுப்புகளின்] அணுக்கரு மாற்றங்கள் ஆயிரக்கணக்கான அல்லது மில்லியன் கணக்கான எலக்ட்ரான் வோல்ட் வரம்பில் மிகப் பெரிய ஆற்றல்களைக் கொண்டுள்ளன,” இது அதிநவீன லேசர்களின் திறன்களுக்கு அப்பாற்பட்டது என்று பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர் அட்ரியானா பால்ஃபி கூறுகிறார். ஜெர்மனியில் உள்ள வூர்ஸ்பர்க், புதிய வேலையில் ஈடுபடவில்லை.

ஆய்வில், CERN இன் அணு இயற்பியல் வசதி, ISOLDE இல் உள்ள இயற்பியலாளர்கள் குழு, முதல் முறையாக தோரியம் 229 இன் அணுக்கரு மாற்றத்தைக் கண்டறிந்து அளந்தது. 8.3 எலக்ட்ரான் வோல்ட்களில், மாற்றமானது சிறப்பாக டியூன் செய்யப்பட்ட லேசர் மூலம் தூண்டப்படும் அளவுக்கு சிறியதாக இருக்கும். இயற்பியலாளர்கள் இப்போது தோரியம் கடிகாரத்தை டிக் செய்ய லேசர்களை உருவாக்குகிறார்கள் என்று ISOLDE குழுவின் செய்தித் தொடர்பாளரும், பெல்ஜியத்தில் உள்ள KU Leuven இல் உள்ள அணு மற்றும் கதிர்வீச்சு இயற்பியல் நிறுவனத்தின் பேராசிரியருமான Piet Van Duppen கூறுகிறார். “[தோரியம் 229 மற்றும் இந்த புதிய லேசர்களுக்கு இடையில்] அதிர்வு காணப்பட்டவுடன், நாங்கள் ஒரு பெரிய பாய்ச்சலை மேற்கொள்வோம்” என்று வான் டுப்பன் கூறுகிறார்.

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *