ഊർജം - കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ

                                                                                                                   
                                                                                                                                                                                                                                                                                 

                    ഊർജം - കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ                  

                                                                                                                                                                                                                                                     

                   അണു ഊർജ്ജത്തെ കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ                  

                                                                                             
                             
                                                       
           
 

ഊർജം

 

പ്രവൃത്തി ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി. ഫലം പലവിധത്തിലാകാം. ഉദാ. ഒരു വസ്‌തുവിന്റെ സ്ഥാനം മാറ്റുക, രൂപം മാറ്റുക, താപനില ഉയർത്തുക എന്നീ ഫലങ്ങള്‍ ഉളവാക്കുവാന്‍ ഊർജം(energy) ആവശ്യമാണ്‌. ഏതു ചലനസ്ഥിതിയുടെ മാറ്റത്തിനും ബലവും ഊർജവും ആവശ്യമാണ്‌. ജോലി ചെയ്യുമ്പോഴും കളിക്കുമ്പോഴും പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടുന്നു അഥവാ ഊർജം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഭൗതികത്തിൽ ഊർജത്തെ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്‌ താഴെ കൊടുക്കുന്ന വിധത്തിലാണ്‌; ബലത്തിന്റെ പ്രയോഗബിന്ദു ചലിക്കുമ്പോള്‍ പ്രവൃത്തി നിർവഹിക്കപ്പെട്ടതായി പറയാം. ബലത്തിന്റെ പരിമാണവും ബലത്തിന്റെ ദിശയിൽ ഉണ്ടായ സ്ഥാനാന്തരവും തമ്മിലുള്ള ഗുണനഫലമാണ്‌ പ്രവൃത്തിയുടെ അളവ്‌.

 

A എന്ന ബിന്ദുവിൽ അഇ എന്ന ദിശയിലേക്ക്‌ Fഎന്ന ബലം(force) പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. ബലപ്രയോഗം ഹേതുവായി അക്ക്‌ ആയിലേക്കു വിസ്ഥാപനം (displacement) സേംഭവിക്കുന്നു എന്നു കരുതുക.AB, AC എന്നീ ദിശകള്‍ തമ്മിലുള്ള കോണം ആണെങ്കിൽ നിർവഹിക്കപ്പെടുന്ന പ്രവൃത്തി W = FS ആെയിരിക്കും. ഇവിടെ A B = S എന്ന്‌ സങ്കല്‌പിച്ചിരിക്കുന്നു. F ഉം S ഉം ഒരേ ദിശയിലാണെങ്കിൽ, Cos = 1അഥവാ W = FS. വിസ്ഥാപനം ഇല്ലെങ്കിൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്‌തതായി കണക്കാക്കുന്നില്ല, അതായത്‌ S = 0ആണെങ്കിൽ, W = 0.അതുപോലെ ബലം ഒട്ടും പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും പ്രവൃത്തി ഉണ്ടാകുന്നില്ല. ബലം പ്രയോഗിക്കുന്ന ദിശയ്‌ക്കു ലംബമായിട്ടാണ്‌ വിസ്ഥാപനമുണ്ടാകുന്നതെങ്കിൽ ആ വിസ്ഥാപനം പ്രയുക്തമാകുന്ന ബലത്തിന്റെ ഫലമല്ല. അതുകൊണ്ടും "പ്രവൃത്തി' ഉണ്ടാകുന്നില്ല.= 90O ആണെങ്കിൽ W = 0 ആയിരിക്കും. "പ്രവൃത്തി' സാങ്കേതികമായ ഒരർഥത്തിലാണ്‌ ഇവിടെ പ്രയോഗിക്കുന്നത്‌. ഒരാള്‍ 100 കിലോഗ്രാം ഭാരം തലയിലേറ്റി എത്രനേരം നിന്നാലും ഭാരത്തിനു വിസ്‌ഥാപനം വരാത്തതുകൊണ്ട്‌, സാങ്കേതികാർഥത്തിൽ പ്രവൃത്തി നിർവഹിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ഭാരത്തെ തലയിൽ എത്തിക്കാന്‍ പ്രയത്‌നം ആവശ്യമാണ്‌. പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടുന്ന വേഗം, ശക്തിയെ (power) ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു സെക്കന്‍ഡിൽ നിർവഹിക്കപ്പെടുന്ന പ്രവൃത്തിയെയാണ്‌ ശക്തിയുടെ മാത്രയായി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്‌. ശക്തി, ബലം, ഊർജം എന്നീ പദങ്ങള്‍ നിയതമായ അർഥത്തിലാണ്‌ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്‌.

 

ഊർജത്തിന്റെ മാത്ര. ശാസ്‌ത്രത്തിൽ പ്രചാരം സിദ്ധിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു മാത്രയാണ്‌ എർഗ്‌(erg)). W = FSഎന്ന സമവാക്യത്തിൽ F = 1 S = 1 ആണെങ്കിൽ W = 1 ആയിരിക്കും. ഒരു ഡൈന്‍ (dyne) ബലത്തിന്റെ പ്രയോഗബിന്ദു ബലത്തിന്റെ ദിശയിൽ 1 സെ.മീ. നീങ്ങുമ്പോള്‍ ചെയ്യപ്പെടുന്ന പ്രവൃത്തിയുടെ അളവാണ്‌ എർഗ്‌. പ്രായോഗികതലത്തിൽ നിന്നും വീക്ഷിച്ചാൽ, ഇത്‌ വളരെച്ചെറിയൊരു മാത്രയാണ്‌. അതുകൊണ്ട്‌ ജൂള്‍ (joule) എന്ന ടക മാത്രയാണ്‌ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കാറ്‌. 1 ന്യൂട്ടണ്‍ ബലത്തിന്റെ പ്രയോഗബിന്ദുവിന്‌ ബലത്തിന്റെ ദിശയിൽ 1 മീ. വിസ്ഥാപനം സംഭവിച്ചാൽ ചെയ്യപ്പെടുന്ന പ്രവൃത്തിക്കു തുല്യമാണിത്‌. എർഗിന്റെ ഒരു കോടി (107) മടങ്ങാണിത്‌. താപഗതികത്തിലെ ഒന്നാം നിയമത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവായ ജെയിംസ്‌ പ്രസ്‌കോട്ട്‌ ജൂള്‍ (1817-87) എന്ന ഭൗതികശാസ്‌ത്രജ്ഞന്റെ പേരിലാണ്‌ ഈ മാത്ര അറിയപ്പെടുന്നത്‌. പ്രായോഗികതലത്തിൽ ധാരാളം ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റൊരു മാത്രയാണ്‌ കി.വാ.മ.(കിലോവാട്ട്‌ മണിക്കൂർ; k.w.h). ഒരു ജൂള്‍ പ്രവർത്തനം ഒരു സെക്കന്‍ഡ്‌ കൊണ്ട്‌ നിർവഹിക്കപ്പെട്ടാൽ ശക്തി ഒരു വാട്ട് (watt)ആണ്‌. 1000 വാട്ട്‌ എന്ന തോതിൽ ഒരു മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക്‌ ഊർജം ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ ഉപയോഗിച്ച ഊർജത്തിന്റെ അളവ്‌ ഒരു കി.വാ.മ. ആണ്‌. അതായത്‌ 1 കി.വാ.മ. = 1000 x 60 x 60 = 3.6 x 106ജൂള്‍. വിദ്യുച്ഛക്തിയുടെ ഉപഭോഗം കണക്കാക്കുന്നത്‌ സാധാരണയായി കി.വാ.മ. എന്ന മാത്രയിലാണ്‌.

 

അണുഭൗതികത്തിൽ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഊർജമാത്രകള്‍ എർഗിനെക്കാള്‍ ചെറുതാണ്‌. ഇലക്‌ട്രാണ്‍വോള്‍ട്ട്‌ (eV)എന്നത്‌ അത്തരം ഒരു മാത്രയാണ്‌. ഒരു വോള്‍ട്ട്‌ പൊട്ടന്‍ഷ്യൽ അന്തരത്തിലൂടെ ഒരു ഇലക്‌ട്രാണ്‍ സഞ്ചരിച്ചാൽ അതിനുണ്ടാകുന്ന ഊർജവ്യത്യാസമാണ്‌ ഒരു ഇലക്‌ട്രാണ്‍ വോള്‍ട്ട്‌. അതായത്‌ 1 eV=1.602x10-19ജൂള്‍. ഇതിന്റെ ദശലക്ഷം മടങ്ങാണ്‌ ഒരു മില്യണ്‍ ഇലക്‌ട്രാണ്‍ വോള്‍ട്ട്‌ (MeV)1 MeV = 106eV. ശക്തിയുടെ ടക മാത്ര വാട്ട്‌ (watt) ആേണ്‌. ഒരു കാരകം (agency) സെക്കന്‍ഡിൽ ഒരു ജൂള്‍ എന്ന നിരക്കിൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ (അഥവാ ഊർജം ചെലവിടുന്നുവെങ്കിൽ) അതിന്റെ ശക്തി ഒരു വാട്ട്‌ ആണെന്നു പറയും. 1000 വാട്ട്‌ ഒരു കിലോവാട്ടും ദശലക്ഷം വാട്ട്‌ ഒരു മെഗാവാട്ടുമാണ്‌. മുമ്പ്‌ ഉപയോഗത്തിലുണ്ടായിരുന്ന ഒരു യൂണിറ്റ്‌ ആണ്‌ കുതിരശക്തി (horse power). ഇത്‌ 745.7 വാട്ടിനു തുല്യമായി കണക്കാക്കുന്നു.

 

സ്ഥാനികോർജം (Potential energy). ഒരു വസ്‌തുവിന്‌ അതിന്റെ സ്ഥാനം കൊണ്ടോ അവസ്ഥകൊണ്ടോ പ്രവൃത്തിചെയ്യാനുള്ള കഴിവാണ്‌ സ്ഥാനികോർജം. 'm' പിണ്ഡമുള്ള ഒരു വസ്‌തുവിൽ ഭൂമിപ്രയോഗിക്കുന്ന ഗുരുത്വബലം mg(g-ഗുരുത്വത്വരണം) ആണ്‌. അതിനെ 'h' ഉയരത്തിൽ എത്തിക്കാന്‍ ഗുരുത്വബലത്തിനെതിരെ ചെയ്യേണ്ട പ്രവൃത്തിയുടെ അളവ്‌ F.S = mg.h ആണ്‌. പൂർവസ്ഥാനത്തേക്കു തിരിച്ചെത്തുമ്പോള്‍ അതിന്‌ അത്രയും പ്രവൃത്തി ചെയ്യാന്‍ കഴിയുന്നതുകൊണ്ട്‌ പ്രസ്‌തുത വസ്‌തുവിന്റെ സ്ഥാനികോർജം mgh ആയിരിക്കും. ആകർഷണബലംമൂലമുള്ള സ്ഥാനികോർജം ഋണവും(negative) വികർഷണബലംമൂലമുള്ളത്‌ ധനവും (positive)ആയി പരിഗണിക്കുന്നു. മുറുകിയ അവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു സ്‌പ്രിങ്‌, വലിച്ചുമുറുക്കിയ ഒരു വില്ല്‌, ചാർജ്‌ ചെയ്‌ത ഒരു സെൽ, സ്‌ഫോടനശേഷിയുള്ളഒരു രാസവസ്‌തു തുടങ്ങിയവയ്‌ക്കെല്ലാം അവയുടെ അവസ്ഥമൂലം പ്രവൃത്തി ചെയ്യാനുള്ള ശേഷിയുണ്ട്‌. ഇവയെല്ലാം സ്ഥാനികോർജങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഉദാഹരണമാണ്‌.

 

ഗതികോർജം (Kinetic energy). അണകെട്ടി നിർത്തിയ ജലം തുറന്നുവിട്ടാൽ വർധിതവേഗത്തോടെ ഒഴുകുന്നു. ഒഴുകുന്ന ജലത്തിനും പ്രവൃത്തി ചെയ്യാനുള്ള കഴിവുണ്ട്‌; അതായത്‌ ഊർജമുണ്ട്‌. ഇത്തരം ഊർജത്തെ ഗതികോർജമെന്നു പറയുന്നു. ഒരു വസ്‌തുവിന്റെ ദ്രവ്യമാനം m-ഉം വേഗം v ഉം ആണെങ്കിൽ അതിന്റെ ഗതികോർജം K.E.=œ mv2.. വസ്‌തുവിന്റെ ദ്രവ്യമാനമോ വേഗമോ കൂടുമ്പോള്‍ ഗതികോർജവും കൂടുന്നു.

 

വിവിധരൂപങ്ങള്‍. ഊർജം പലരൂപത്തിലും പ്രകടമാകുന്നു. അണകെട്ടി നിർത്തിയ ജലത്തിന്റെ സ്ഥാനികോർജം, ഒഴുകുന്ന ജലത്തിന്റെ ഗതികോർജം എന്നിവ യാന്ത്രികോർജത്തിന്‌ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്‌. പക്ഷേ ഊർജം എല്ലായ്‌പോഴും യാന്ത്രികമാവണമെന്നില്ല. ഊർജത്തിന്റെ മറ്റു പ്രധാനരൂപങ്ങളാണ്‌ താപം, പ്രകാശം, ശബ്‌ദം, വൈദ്യുതി എന്നിവ. ഊർജത്തെ ഒരു രൂപത്തിൽനിന്ന്‌ മറ്റൊരു രൂപത്തിലേക്ക്‌ മാറ്റാവുന്നതാണ്‌. താപോർജത്തെ യാന്ത്രികോർജമായി മാറ്റുകയാണ്‌ താപയന്ത്രങ്ങളിൽ ചെയ്യുന്നത്‌. യാന്ത്രികോർജത്തെ വൈദ്യുതോർജമായി രൂപാന്തരപ്പെടുത്തുന്നവയാണ്‌ ജനറേറ്ററുകള്‍. വൈദ്യുതോർജം ആവശ്യാനുസരണം മറ്റനേകം ഊർജരൂപങ്ങളിലേക്ക്‌ മാറ്റാന്‍ കഴിയും. യഥാർഥത്തിൽ മിക്ക ഊർജരൂപങ്ങളും സൂക്ഷ്‌മതലത്തിൽ സ്ഥാനിക, ഗതിക ഊർജങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്‌. ഉദാ. ചെടികള്‍ സംഭരിക്കുന്ന അന്നജം (രാസോർജം), താപോർജം (തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജം), വൈദ്യുതോർജം (ഇലക്‌ട്രാണുകളുടെ ഗതികോർജം) മുതലായവ.

 

രാസോർജം (Chemical energy). സൗരോർജം ഉപയോഗിച്ച്‌, സസ്യങ്ങള്‍ അവയുടെ ഇലയിലും തടിയിലും വേരിലും മറ്റും പഞ്ചസാര, സെല്ലുലോസ്‌ തുടങ്ങിയ പദാർഥങ്ങള്‍ നിർമിച്ചു സംഭരിക്കുന്നു. തടി കത്തിച്ച്‌ താപോർജം ലഭ്യമാക്കാം. പലതരത്തിലുള്ള ഇന്ധനങ്ങളിൽ രാസോർജത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ ഊർജം സംഭൃതമായിരിക്കുന്നു. പ്രധാനമായ ഇന്ധനങ്ങള്‍ കൽക്കരി, എണ്ണ, പ്രകൃതിവാതകം, വിറക്‌ എന്നിവയാണ്‌.

 

അണുകേന്ദ്രാർജം (Nuclear energy). ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിലാണ്‌ അണുകേന്ദ്രം ഒരു ഊർജസ്രോതസ്സാണെന്നു കണ്ടുപിടിച്ചത്‌. യുറേനിയത്തെപ്പോലെ, താരതമ്യേന അണുസംഖ്യ കൂടിയ അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ വിഘടിക്കുമ്പോള്‍ ഊർജം മുക്തമാകുന്നു. അതുപോലെതന്നെ അണുസംഖ്യ കുറഞ്ഞ അണുക്കള്‍ (ഹൈഡ്രജന്‍) സംയോജിക്കുമ്പോഴും ഊർജം മുക്തമാകുന്നു. ഈ ഊർജത്തെയാണ്‌ അണുകേന്ദ്രാർജമെന്നു പറയുന്നത്‌.

 

വൈദ്യുതോർജം(Electrical energy). ഊർജരൂപാന്തരണത്തിനു പറ്റിയ സംവിധാനങ്ങളുടെ നിർമാണമാണ്‌ വൈദ്യുത എന്‍ജിനീയറിങ്ങിൽ സാധിക്കുന്നത്‌. സംവിധാനങ്ങളുടെ നിർമിതിയിൽ ഊർജത്തിന്റെ നഷ്‌ടം കഴിയുന്നത്ര കുറഞ്ഞിരിക്കണം; എന്നാൽ വേണ്ട രൂപത്തിലേക്ക്‌ ഊർജത്തെ മാറ്റുകയും വേണം. ഉദാഹരണത്തിന്‌ വൈദ്യുതോർജത്തെ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌ പ്രകാശമായിട്ടോ (ഇലക്‌ട്രിക്‌ ബള്‍ബ്‌) താപമായിട്ടോ (ഇലക്‌ട്രിക്‌ ഹീറ്റർ) യാന്ത്രികോർജമായിട്ടോ (ഫാന്‍) ആയിരിക്കും. ഓരോരോ മാറ്റത്തിനും വേണ്ട സംവിധാനം അതിനു പറ്റിയതായിരിക്കണം. ഒരു യന്ത്രത്തിന്റെ ശക്തി എത്രവലിയ ഭാരം അതിനു വലിക്കാന്‍ കഴിയും എന്നതിന്റെ സൂചനയല്ല; ഒരു നിർദിഷ്‌ടഭാരത്തെ എത്രവേഗത്തിൽ വലിക്കാന്‍ കഴിയും എന്നതിന്റെ അളവാണ്‌. താത്ത്വികമായി ഏറ്റവും വലിയ ഭാരത്തെ നീക്കാന്‍ ഏറ്റവും ചെറിയ എന്‍ജിന്‍ മതി. വളരെയധികം നേരം പ്രവർത്തിച്ചാലേ, കുറച്ചുദൂരമെങ്കിലും ഭാരം നീങ്ങുകയുള്ളൂ എന്നുമാത്രം. സൈദ്ധാന്തികമായി വളരെവലിയ ഗിയർതോത്‌ (Gear ratio) ഉപയോഗിച്ച്‌ ഇങ്ങനെ ചെയ്യാം. പക്ഷേ പ്രായോഗികമായി ഗിയർവീലുകളുടെ ഘർഷണാധിക്യംകൊണ്ട്‌ ചെറിയ എന്‍ജിന്‌ അവയെ നീക്കുവാന്‍ കഴിയാതെ വന്നേക്കാം.

 

സംവഹനധാരയും കാറ്റും. ചൂടുപിടിക്കുമ്പോള്‍ ജലം വികസിക്കുന്നു. തപ്‌തജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രത തണുത്തതിന്റേതിനെക്കാള്‍ കുറവായിരിക്കും. തന്മൂലം ചൂടുപിടിച്ച ജലം മേല്‌പോട്ടു പൊങ്ങുകയും സാന്ദ്രതകൂടിയ തണുത്തജലം കീഴ്‌പോട്ടു വരികയും ചെയ്യുന്നു. ഇവിടെ ജലകണങ്ങള്‍ ഒരു സംവഹനധാരയായി (con-vection current)സേഞ്ചരിക്കാന്‍ ഇടയാകുന്നു. ഇതുപോലെയുള്ള ധാരകള്‍, വാതകങ്ങള്‍ ചൂടുപിടിച്ചാലും ഉണ്ടാകുന്നതാണ്‌. അന്തരീക്ഷത്തിലെ സംവഹനധാരകളാണ്‌ കാറ്റിന്റെ ഉദ്‌ഭവഹേതുക്കളിൽ പ്രധാനം. ഇവിടെ താപോർജത്തിന്‌ ഗതികോർജമായി രൂപാന്തരണം സംഭവിക്കുന്നു.

 

പായ്‌ക്കപ്പലുകള്‍ ഓടിക്കാന്‍ പണ്ടുമുതൽക്കേ കാറ്റിന്റെ ഗതികോർജം ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. വളരെക്കാലത്തിനുശേഷമാണ്‌ (ഏകദേശം എ.ഡി. 10-ാം ശതകം) കാറ്റാടിയന്ത്രം(windmill)രൂപംകൊണ്ടത്‌. വെള്ളം പമ്പുചെയ്‌തുയർത്താനാണ്‌ പ്രധാനമായും കാറ്റാടിയന്ത്രം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്‌. പക്ഷേ ഇവയുടെ അസാമാന്യവലുപ്പം, കാറ്റിന്റെ അനിയതസ്വഭാവം എന്നിവകൊണ്ട്‌ ഇവയെ ഇന്ന്‌ അധികം ഉപയോഗിക്കാറില്ല. ഇപ്പോള്‍ വിദ്യുച്ഛക്തിയുത്‌പാദനത്തിനാണ്‌ കാറ്റാടിയന്ത്രങ്ങള്‍ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. വേലിയേറ്റത്തിൽ നിന്ന്‌ ഊർജം സംഭരിക്കുന്നതിനുള്ള യന്ത്രങ്ങള്‍ (tide mills) 16-ാം നൂറ്റാണ്ടിൽത്തന്നെ നിലവിൽവന്നിരുന്നു. ഹൈഡ്രാ ഇലക്‌ട്രിക്‌ പ്ലാന്റുകള്‍, തെർമൽ പ്ലാന്റുകള്‍ എന്നിവയെയാണ്‌ വൈദ്യുതി ഉത്‌പാദിപ്പിക്കാന്‍ ഇന്ന്‌ പ്രധാനമായി ആശ്രയിക്കുന്നത്‌. അണുകേന്ദ്രാർജത്തിൽനിന്നും, വൈദ്യുതി ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്‌. ഊർജത്തിന്റെ വന്‍തോതിലുള്ള സ്രാതസ്സുകളാണ്‌ അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍. വിഘടനത്തിലൂടെയോ സംയോജനത്തിലൂടെയോ ഈ ഊർജത്തെ മോചിപ്പിക്കാം. പക്ഷേ അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ സംയോജനപ്രക്രിയ(fusion)വഴി മോചിതമാകുന്ന ഊർജത്തെ നിയന്ത്രണാധീനമാക്കാന്‍ ഇതേവരെ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. എന്നാൽ, വിഘടനത്തിലൂടെ മോചിതമാകുന്ന ഊർജത്തെ വൈദ്യുതോർജമാക്കി മാറ്റാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌. കുറച്ച്‌ ഇന്ധനത്തിൽനിന്ന്‌ വളരെയധികം ഊർജം ലഭ്യമാക്കാം എന്നതാണ്‌ ഇതിന്റെ മേന്മ. ഇന്നറിയാവുന്ന യുറേനിയം, തോറിയം എന്നീ നിക്ഷേപങ്ങളുടെ പകുതി ഉപയോഗിച്ചാൽത്തന്നെ 1000 ക്യൂ ഊർജം ലഭ്യമാക്കാമെന്നു കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു ഗ്രാം ജലത്തിന്റെ താപനില 1oC (സെൽഷ്യസ്‌) ഉയർത്തുവാന്‍വേണ്ട താപമാണ്‌ 1 കാലറി. 252 കാലറി ഒരു ബ്രിട്ടീഷ്‌ തെർമൽ യൂണിറ്റും (B.Th.U.), 1018 ആ.ഠവ.ഡ. ഒരു ക്യൂ (Q)-ഉം ആകുന്നു. 3,00,000 ലക്ഷം ടണ്‍ കൽക്കരി കത്തിച്ചാൽ കിട്ടുന്ന താപം ഏകദേശം ഒരു ക്യു-വിന്‌ തുല്യമായിരിക്കും. എന്നാൽ, ഇന്നും പരിഹരിക്കാന്‍ സാധിച്ചിട്ടില്ലാത്ത അപകടസാധ്യതകളും ആണവമാലിന്യങ്ങളുടെ നിർമാർജനവും ആണവോർജത്തിന്റെ സ്വീകാര്യത നഷ്‌ടമാക്കുന്നു.

 

ദഹനം എന്ന പ്രക്രിയ. ഇന്ധനങ്ങളിൽ രാസോർജം സംഭൃതമായിരിക്കുന്നു. ഇന്ധനങ്ങള്‍ കത്തുമ്പോള്‍ രാസോർജം താപോർജമായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. ഓക്‌സിജനുമായുള്ള സംയോജനത്തെയാണ്‌ ദഹനം (burning)എന്നു പറയുന്നത്‌. ഇതൊരു രാസപ്രക്രിയയാണ്‌. ഉദാ. താപം.

 

ഒരു കിലോഗ്രാം കാർബണ്‍ പരിപൂർണമായി കത്തിയാൽ (ഏകദേശം 2.6 കിലോഗ്രാം ഓക്‌സിജനുമായി സംയോജിച്ചാൽ) കിട്ടുന്ന ഊർജം ഏതാണ്ട്‌ 10 കി.വാ.മ. ആയിരിക്കും. രാസോർജം ഒരുതരം സ്ഥാനികോർജമാണ്‌. അണുക്കള്‍ ബന്ധിച്ചുനിൽക്കുന്നത്‌ വൈദ്യുതാകർഷണംമൂലമാണ്‌. രാസപ്രക്രിയയിലൂടെ അണുക്കളുടെ സംവിധാനത്തിനു മാറ്റംവരുന്നു. അതായത്‌ ആകർഷണബലങ്ങളിൽ മാറ്റംവരുന്നു. ഈ മാറ്റം ചിലപ്പോള്‍ ഊർജത്തിന്റെ മോചനത്തിലും മറ്റു ചിലപ്പോള്‍ ഊർജത്തിന്റെ അവശോഷണത്തിലും കലാശിക്കുന്നു. ഇന്ധനങ്ങള്‍ ദഹിക്കുമ്പോള്‍ ഊർജം മോചിതമാകുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌.

 

ഒരു രാസപ്രക്രിയവഴി വ്യാപ്‌തത്തിൽ ഗണ്യമായ വർധന വരുന്നുവെങ്കിൽ, ആ പ്രക്രിയ രാസോർജത്തെ നേരിട്ട്‌ യാന്ത്രികോർജമാക്കി മാറ്റാന്‍ കെല്‌പുള്ളതായിരിക്കും. വിസ്‌ഫോടനങ്ങള്‍ ഇത്തരം ഊർജരൂപാന്തരണങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഉദാഹരണമാണ്‌. ഖനനത്തിലും തുരങ്കനിർമാണ(tunneling)ത്തിലും വിസ്‌ഫോടന തത്ത്വമാണ്‌ പ്രധാനമായും സ്വീകരിച്ചിട്ടുള്ളത്‌. പരിചിതമായ ഒരു വിസ്‌ഫോടകവസ്‌തുവാണ്‌ ടി.എന്‍.ടി.(Tri nitrotoluene). കോള്‍ട്ടാറിൽനിന്നു ലഭിക്കുന്ന ടൊള്വീന്‍ (toluene) എന്ന ദ്രാവകത്തിൽ നൈട്രിക്‌ അമ്ലവും സള്‍ഫ്യൂരിക്‌ അമ്ലവും ചേർത്താണ്‌ ഇതുണ്ടാക്കുന്നത്‌. രാസോർജത്തെ നേരിട്ട്‌ വൈദ്യുതോർജമാക്കുന്നതിനുള്ള ഉപാധിയാണ്‌ വൈദ്യുതസെല്ലുകള്‍. ലെക്ലാന്‍ഷേ സെൽ, ഡാനിയൽ സെൽ തുടങ്ങിയ വൈദ്യുതസെല്ലുകള്‍ ഇതിനുദാഹരണമാണ്‌. ടോർച്ചിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡ്രസെൽ, ലെക്ലാന്‍ഷേ സെല്ലിന്റെ ഒരു വകഭേദമാണ്‌.

 

സൗരോർജം. ഭൂമിയിൽ ജീവന്റെ ഉദ്‌ഭവത്തിനും നിലനിൽപ്പിനും നിദാനം സൂര്യനാണ്‌. അണുകേന്ദ്രാർജവും ഒരു പക്ഷേ ഭൗമതാപോർജവും(geothermal energy) ഒഴികെ ശേഷിക്കുന്ന എല്ലാ ഊർജവിഭവങ്ങളുടെയും സ്രാതസ്‌ സൂര്യനാണ്‌. സൂര്യനിൽനിന്ന്‌ ബഹിർഗമിക്കുന്ന ശക്തി ഏതാണ്ട്‌ 386x1021 കി.വാ. വരും. സൗരോർജത്തെ സംഭരിക്കാനോ പ്രഷണം ചെയ്യാനോ വിതരണം ചെയ്യാനോ എളുപ്പമാണ്‌. മാത്രമല്ല ഭക്ഷണം പാകം ചെയ്യുക, വെള്ളം തിളപ്പിക്കുക, മുറികള്‍ മിതശീതോഷ്‌ണമാക്കി നിലനിർത്തുക തുടങ്ങി അനേകം പ്രവർത്തനങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഇത്‌ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്‌. അർധചാലകങ്ങള്‍(semi-conductors) ഉപയോഗിച്ച്‌ സൗരോർജത്തെ നേരിട്ട്‌ വൈദ്യുതിയാക്കുവാന്‍ സാധിക്കും. ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങളിൽ സൗരസെൽ ധാരാളം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും ഭൂമിയിൽ വന്‍തോതിൽ വൈദ്യുതി ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ സൗരസെല്ലുകളുടെയും ബാറ്ററികളുടെയും വില തടസ്സമാണ്‌. എന്നാൽ, ഇത്‌ ക്രമേണ കുറഞ്ഞുവരുന്നുണ്ട്‌.

 

അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ സംയോജനപ്രക്രിയ വഴിയാണ്‌ സൂര്യനിൽ ഊർജോത്‌പാദനം നടക്കുന്നത്‌. സംയോജനംവഴി ഹൈഡ്രജന്‍ ഹീലിയമായി രൂപാന്തരപ്പെടുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. ഈ രൂപാന്തരണത്തിൽ കുറച്ചു ദ്രവ്യമാനം നഷ്‌ടമാകുന്നു. നഷ്‌ടപ്പെടുന്ന ദ്രവ്യമാനം എന്ന പ്രഖ്യാതമായ ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ സമവാക്യം അനുസരിച്ച്‌, ഊർജമായി രൂപാന്തരപ്പെടുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. ഈ വിധത്തിലുള്ള ഊർജോത്‌പാദനംകൊണ്ട്‌ പരിസരദൂഷണം സംഭവിക്കുന്നില്ല. മറ്റെല്ലാ ഊർജോത്‌പാദനവും പരിസരത്തെ ദുഷിപ്പിക്കുന്നതാണ്‌. എച്ചയും വാതകങ്ങളും കത്തിക്കുന്നതുകൊണ്ടുവരുന്ന പരിസരദൂഷണവും ആഗോളതാപനവും ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പിനുതന്നെ ഒരു വിപത്താണെന്ന്‌ ലോകം ഇപ്പോള്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌.

 

ഊർജോത്‌പാദനം നക്ഷത്രങ്ങളിൽ. സ്വയംപ്രകാശിക്കുന്ന ഗോളങ്ങളാണ്‌ നക്ഷത്രങ്ങള്‍. അവയിലെ പ്രകാശം ഊർജത്തിന്റെ രൂപമാണ്‌. ഈ ഊർജം നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതെങ്ങനെയെന്നു നോക്കാം. ഊർജോത്‌പാദനത്തെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം എല്ലാ നക്ഷത്രങ്ങളിലും നടക്കുന്ന പ്രക്രിയ മുഖ്യമായും രണ്ടുതരമാണ്‌; ബെഥേവൈത്‌സാക്കർ സിദ്ധാന്തവും ക്രിച്ച്‌ ഫീൽഡ്‌ സിദ്ധാന്തവും. നക്ഷത്രത്തിന്റെ നിർമാണഘടകങ്ങളിൽ മുഖ്യമായവ ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവുമാണ്‌. സൂര്യന്റെ പ്രതലതാപനില ഏതാണ്ട്‌ 6000 കോടി ീഇ-ഉം ആന്തരതാപനില ഏതാണ്ട്‌ രണ്ടു കോടി ീഇ-ഉം ആകുന്നു. അന്തർഭാഗത്തു പ്രവർത്തിക്കുന്ന മർദം ഏതാണ്ട്‌ ഒരു ലക്ഷം അന്തരീക്ഷമർദത്തോടു തുല്യമായിരിക്കും. ഇത്രയും ഉയർന്ന താപനിലയും മർദവുമുള്ള പരിതോവസ്ഥയിൽ ഹൈഡ്രജന്‍ അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ (പ്രാട്ടോണുകള്‍) യോജിച്ച്‌ ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രം ഉളവാകുന്നു എന്നതാണ്‌ രണ്ടു പ്രക്രിയകളിലെയും അന്ത്യഫലം. ഇതൊരു താപ അണുകേന്ദ്രീയ പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്‌ (thermonuclear reaction). ഈ പ്രക്രിയയിൽ കുറച്ചു ദ്രവ്യമാനം നഷ്‌ടപ്പെടുകയും അത്‌ ഊർജമായി ബഹിർഗമിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ഗ്രാം ദ്രവ്യമാനത്തെ ഊർജമാക്കി മാറ്റിയാൽ,9x1016 ജൂള്‍ ഊർജം ലഭിക്കും. സൂര്യനിൽ ഓരോ സെക്കന്‍ഡിലും 60 കോടി ടണ്‍ ഹൈഡ്രജന്‍ ഹീലിയമായി മാറുകയും 40 ലക്ഷം ടണ്‍ ദ്രവ്യമാനം ഊർജമായി രൂപാന്തരപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

 

ബെഥേ-വൈത്‌സാക്കർ സിദ്ധാന്തം. ബെഥേയും (Bethe) വൈത്‌സാക്കറും (Weizacker)ചേർന്ന്‌ 1939-ൽ ആവിഷ്‌കരിച്ചതാണ്‌ ഈ സിദ്ധാന്തം. ഇതിന്‌ കാർബണ്‍ നൈട്രജന്‍ ചക്രം എന്നും പേരുണ്ട്‌. ഹൈഡ്രജനെ ഹീലിയമാക്കി മാറ്റുന്ന ഈ പ്രക്രിയയിൽ കാർബണ്‍, നൈട്രജന്‍ എന്നിവ ഉത്‌പ്രരകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാലാണിത്‌. ഊർജം. . C–N ചക്രം ഇതാണ്‌; കാർബണ്‍ അണുകേന്ദ്രവും പ്രാട്ടോണും ചേർന്ന്‌ ഒരു റേഡിയോ ആക്‌റ്റീവ്‌ നൈട്രജന്‍ അണുകേന്ദ്രവും ഊർജവും ഉണ്ടാകുന്നു എന്നാണ്‌ സമവാക്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌. റേഡിയോ ആക്‌റ്റീവതയുള്ള ഒരു നൈട്രജന്‍ ഒരു പോസിട്രാണും ന്യൂട്രിനോയും ഉത്സർജിച്ച്‌ കാർബണ്‍ ആയി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു

 

അങ്ങനെ ആരംഭത്തിൽ ഉണ്ടായിരുന്ന-ൽത്തന്നെ എത്തിച്ചേരുന്നു. 4 ഹൈഡ്രജന്‍ അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ ചേർന്ന്‌ ഒരു ഹീലിയവും 27 MeV ഊർജവും സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്‌തു. ശൃംഖലയുടെ ഏതെങ്കിലും കച്ചിയിൽനിന്നു തുടങ്ങി അവിടെത്തന്നെ പിന്നീട്‌ എത്തിച്ചേരാന്‍ ഏതാണ്ട്‌ 60 ലക്ഷം വർഷം വേണ്ടിവരും. 4 പ്രാട്ടോണുകളുടെ ആകെ ദ്രവ്യമാനം ആണ്‌ (ഗ്രാം). ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ ദ്രവ്യമാനം -ഉം ദ്രവ്യമാനത്തിൽ വരുന്ന കുറവ്‌ -ഉം ആണ്‌. എന്ന സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച്‌ ഇതിനു സമാനമായ ഊർജം കണക്കാക്കുമ്പോള്‍ ഈ ഊർജത്തിന്റെ മൂല്യം വളരെ നിസ്സാരമാണെന്നു തോന്നാം. പക്ഷേ ഇത്തരം കോടാനുകോടി പ്രവർത്തനങ്ങള്‍ ഒരേസമയത്ത്‌ നടക്കുന്നതുകൊണ്ട്‌ ഭീമമായ ഊർജം ഉത്‌പാദിതമാകുന്നു.

 

ചാറൽസ്‌ ക്രിച്ച്‌ഫീൽഡ്‌ സിദ്ധാന്തം. ചാറൽസ്‌ ക്രിച്ച്‌ഫീൽഡ്‌ (Charles Critchfield) 1939-ൽ മറ്റൊരു സിദ്ധാന്തം ആവിഷ്‌കരിക്കുകയുണ്ടായി. അന്യോന്യം കൂട്ടിമുട്ടുന്ന പ്രാട്ടോണുകളിലൊന്ന്‌ വിപരീത ബീറ്റാശോഷണം (Inverse beta decay) വഴി ഒരു ന്യൂട്രാണ്‍ ആകുകയും ഈ ന്യൂട്രാണ്‍ പ്രാട്ടോണുമായി ചേർന്ന്‌ ഒരു ഡോയ്‌ട്ടേറിയം (Dauterium-1H2)ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യുന്നു. 1ഒ2 വീണ്ടും ഹൈഡ്രജന്‍ അണുകേന്ദ്രവുമായി കൂട്ടിമുട്ടി ഹീലിയം (He3) ഉണ്ടാകുകയും, അങ്ങനെയുള്ള രണ്ടു ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ യോജിച്ച്‌ ആൽഫാകണങ്ങളും (He4) പ്രാട്ടോണുകളും ഉടലെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒഒ ചക്രവും കാർബണ്‍ ചക്രത്തിലെ പരിണതഫലംതന്നെ നൽകുന്നു. കാർബണും നൈട്രജനും ഉത്‌പ്രരകങ്ങളായി ഇവിടെ ആവശ്യമില്ല. ഒഒ സംയോജനപ്രക്രിയയിലെ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങള്‍ ഇങ്ങനെ കുറിക്കാം: ഊർജം ഊർജം ഊർജം ഈ രണ്ടു സിദ്ധാന്തങ്ങളും പഠനവിധേയമാക്കിയതിൽനിന്ന്‌ ഉരുത്തിരിഞ്ഞ നിഗമനം ഇതാണ്‌: സൂര്യനെക്കാള്‍ ശോഭകൂടിയ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ (ശോഭ കൂടുമ്പോള്‍ ഉള്ളിലെ താപനിലയും കൂടും) C–N ചക്രമാണ്‌ മുഖ്യമായ ഊർജോത്‌പാദനപ്രക്രിയ. സൂര്യനെക്കാള്‍ ശോഭകുറഞ്ഞ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ സംയോജനത്തിനാണ്‌ പ്രാധാന്യം. സൂര്യനിൽ രണ്ടും നടക്കുന്നുണ്ട്‌. എന്നാൽ സംയോജനത്തിനാണ്‌ മുന്‍തൂക്കം.

 

ഊർജോപഭോഗം. ഒരു രാജ്യത്ത്‌ ആകെ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഊർജം ആ രാജ്യത്തിന്റെ പുരോഗതിയുടെ മാനദണ്ഡമായി ഗണിക്കാറുണ്ട്‌. ഇന്ത്യയിലെ പ്രതിശീർഷ, പ്രതിവർഷ ഊർജോപഭോഗം ഏതാണ്ട്‌ 0.25 മെട്രിക്‌ടണ്‍ (മെ.ട.) കൽക്കരിക്കു തുല്യമാണെന്ന്‌ കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വികസിത രാജ്യങ്ങളായ യു.എസ്‌., ജപ്പാന്‍, യൂറോപ്യന്‍ യൂണിയന്‍, കാനഡ തുടങ്ങിയവയോടു താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോള്‍ ഈ ഊർജോപഭോഗം വളരെ കുറവാണ്‌. യു.എസ്സിൽ പ്രതിവർഷ, പ്രതിശീർഷ-ഊർജോപഭോഗം ഏതാണ്ട്‌ 10 മെ.ട. ആകുന്നു.

 

ഊർജം നിത്യജീവിതത്തിൽ. ഊർജം പരിഷ്‌കൃതജീവിതത്തിന്റെ അവശ്യഘടകമാണ്‌. ആഹാരം പാകം ചെയ്യാന്‍, വാഹനങ്ങള്‍ ഓടിക്കാന്‍, ടെലിവിഷനും കംപ്യൂട്ടറും പ്രവർത്തിപ്പിക്കാന്‍, വെളിച്ചവും ചൂടും (തണുപ്പുരാജ്യങ്ങളിൽ) കിട്ടാന്‍, വ്യവസായശാലകള്‍ പ്രവർത്തിക്കാന്‍ ഇങ്ങനെ എച്ചിയാലൊടുങ്ങാത്ത ആവശ്യങ്ങള്‍ ഊർജത്തിനുണ്ട്‌. ജനങ്ങളുടെ ജീവിതനിലവാരം ഉയരുമ്പോള്‍ ഊർജത്തിന്റെ ഉപഭോഗവും കൂടുന്നു എന്നതാണ്‌ ഇന്നുവരെയുള്ള അനുഭവം. എന്നാൽ, പല സമ്പന്ന രാജ്യങ്ങളിലും ഊർജത്തിന്റെ അമിതോപഭോഗമാണ്‌ നാം കാണുന്നത്‌. അവരുടെ ഊർജോപഭോഗ നിരക്കിലേക്ക്‌ ഇന്നത്തെ വികസ്വര-അവികസിത രാജ്യങ്ങള്‍ (അവിടങ്ങളിലാണ്‌ ലോകജനതയുടെ സിംഹഭാഗവും) എത്തിച്ചേർന്നാൽ ലോകത്ത്‌ ലഭ്യമായ ഊർജസ്രാതസ്സുകളെല്ലാം (സൗരോർജമൊഴികെ) ഏതാനും വർഷംകൊണ്ട്‌ തീർന്നുപോവുകയും ഭൂമി വന്‍പരിസ്ഥിതിനാശത്തിന്‌ ഇരയാവുകയും ചെയ്യും.

 

ഊർജവും പരിസ്ഥിതിയും. ഊർജത്തിന്റെ കൂടിയ ഉപഭോഗം പരിസ്ഥിതിയിൽ വലിയ മാറ്റങ്ങള്‍ സൃഷ്‌ടിക്കും. ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങള്‍ കത്തിക്കുമ്പോള്‍ കാർബണ്‍ മോണോക്‌സൈഡ്‌, സള്‍ഫർ ഡയോക്‌സൈഡ്‌ തുടങ്ങിയ വിഷവാതകങ്ങള്‍ക്കു പുറമേ വലിയ അളവിൽ കാർബണ്‍ ഡയോക്‌സൈഡും അന്തരീക്ഷത്തിൽ എത്തുന്നു. വിഷവാതകങ്ങളെ നീക്കംചെയ്യാന്‍ സാങ്കേതികവിദ്യകള്‍ ലഭ്യമാണെങ്കിലും ഇഛ2 ഇല്ലാതാക്കാന്‍ ചെലവുകുറഞ്ഞ മാർഗങ്ങളൊന്നും ലഭ്യമല്ല. ഇത്‌ ആഗോളതാപനത്തിന്‌ ഇടയാക്കുന്നു. കൽക്കരി, എച്ച ഖനനം ഭൂമിക്കുമേൽ ചെലുത്തുന്ന മറ്റ്‌ ആഘാതങ്ങളും നിസ്സാരമല്ല. കടലിൽ തൂവുന്ന എച്ചയും അന്തരീക്ഷത്തിൽ കലരുന്ന പ്രകൃതിവാതകങ്ങളും (മുഖ്യമായും മീഥെയ്‌ന്‍) ഇന്ന്‌ പ്രകൃതിക്കു വലിയ ഭീഷണി ഉയർത്തുന്നുണ്ട്‌. ആഗോളതാപനത്തിന്റെ ഫലം ഹിമാലയം പോലുള്ള നദീസ്രാതസ്സുകളിലെ ഹിമപാളിയുടെ നഷ്‌ടമായും ധ്രുവങ്ങളിലെ ഹിമം ഉരുകലായും സമുദ്രവിതാനത്തിന്റെ ഉയർച്ചയായും അനുഭവപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഇതിനു പരിഹാരമായി പലരും നിർദേശിക്കുന്നത്‌ ആണവറിയാക്‌ടറുകളുടെ നിർമാണമാണ്‌. എന്നാൽ ഇതും ഒട്ടും സുരക്ഷിതമല്ലെന്ന്‌ ത്രീമൈൽ ഐലന്‍ഡിലെയും ചെർണോബിലെയും ഫുക്കുഷിമയിലെയും അനുഭവങ്ങള്‍ കാണിക്കുന്നു. ഇത്തരം വന്‍ദുരന്തങ്ങള്‍ സാങ്കേതികമികവ്‌വഴി പരിഹരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാൽപ്പോലും റേഡിയോ ആക്‌റ്റീവ്‌ ആണവ അവശിഷ്‌ടങ്ങള്‍ ഒഴിവാക്കൽ, കാലാവധി കഴിയുന്ന ആണവനിലയങ്ങള്‍ സുരക്ഷിതമായി സൂക്ഷിക്കൽ (അനേകലക്ഷം വർഷങ്ങളോളം) തുടങ്ങിയ ഗുരുതരമായ പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ അവശേഷിക്കുന്നു. ഏറ്റവും സുരക്ഷിതമെന്നു വിശേഷിപ്പിക്കാറുള്ള ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങളും വനനഷ്‌ടം, ജൈവവൈവിധ്യനാശം തുടങ്ങിയ പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ ഉയർത്തുന്നുണ്ട്‌.

 

കാറ്റിൽ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതിയും സൗരോർജത്തിന്റെ വിവിധരീതിയിലുള്ള ഉപയോഗവും (സൂര്യവെളിച്ചം ലഭ്യമാകുന്ന കെട്ടിടഡിസൈന്‍, സൂര്യതാപം നേരിട്ടു പ്രയോജനപ്പെടുത്തൽ, സൗരവൈദ്യുതി...) ആണ്‌ ഇന്ന്‌ പരിസ്ഥിതിക്ക്‌ ആഘാതമേല്‌പിക്കാത്ത ഊർജസ്രാതസ്സുകളായി കണക്കാക്കുന്നത്‌. ഇപ്പോള്‍ ചെലവ്‌ ഏറിയതെങ്കിലും സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിക്കുന്നതിനൊപ്പം ഇവയുടെ ഉത്‌പാദനച്ചെലവ്‌ കുറയുകയും മറ്റ്‌ ഇന്ധനരൂപങ്ങളുടെ വില കൂടുകയും ചെയ്യുമ്പോള്‍ നമുക്ക്‌ ആശ്രയിക്കാവുന്ന ഏതാണ്ട്‌ അനന്തമായ ഊർജസ്രാതസ്സായി സൗരോർജം മാറുമെന്നാണ്‌ പ്രതീക്ഷ. ഇന്ത്യപോലെ ഉഷ്‌ണമേഖലയിലും അതിനോടുചേർന്നു കിടക്കുന്ന രാജ്യങ്ങള്‍ക്കുമാവും ഇതിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രയോജനം.

 

അണു

 

Atom

 

ഭൗതികപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ അവിഭാജ്യാംശമെന്നു കരുതപ്പെട്ടിരുന്ന കണിക.

 

പ്രാചീനസങ്കല്പങ്ങള്‍

 

പദാര്‍ഥഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള സങ്കല്പത്തിന് ഇരുപത്തഞ്ച് നൂറ്റാണ്ടിലധികം പഴക്കമുണ്ട്. പൗരാണിക ഭാരതീയരും ഗ്രീക്കുകാരും ഇതിനെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഭാരതീയ ചിന്തകരില്‍ പ്രമുഖന്‍ ആയിരുന്ന 'കണാദന്‍' (ബി.സി. 6-5 ശ.) പദാര്‍ഥത്തിന്റെ ഏറ്റവും ചെറിയ അംശത്തെ 'അണു' എന്ന് വിളിച്ചു. ബി.സി. 5-ാം ശ.-ത്തിലാണ് ഗ്രീസില്‍ 'അണുവാദികള്‍' ഉണ്ടായത്. ഈ കാലഘട്ടത്തില്‍ ജീവിച്ചിരുന്ന ലൂസിപ്പസും അദ്ദേഹത്തിന്റെ ശിഷ്യനായ ഡമോക്രിറ്റസും ആയിരുന്നു ഇവരില്‍ പ്രമുഖര്‍. പദാര്‍ഥങ്ങളെല്ലാം അവിഭാജ്യങ്ങളായ ചെറിയ കണങ്ങളെക്കൊണ്ടാണ് നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നതെന്ന് ഡമോക്രിറ്റസ് അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. ഈ അവിഭാജ്യ കണങ്ങളെ 'അത്തോമ' (വിഭജിക്കാന്‍ കഴിയാത്തത്) എന്നു വിളിച്ചു. ഇതില്‍നിന്നാണ് ഇംഗ്ളീഷില്‍ ആറ്റം (Atom) എന്ന പദം ഉണ്ടായത്. ഡമോക്രിറ്റസിന്റെ അണുസിദ്ധാന്തത്തെ എപ്പിക്ക്യൂറസ് എന്ന ഗ്രീക്കു ചിന്തകനും പിന്‍താങ്ങിയിരുന്നു. 'വസ്തുക്കളുടെ പ്രകൃതം' എന്ന ലുക്രീഷ്യസിന്റെ കവിതയിലും ഈ അഭിപ്രായം നിഴലിച്ചു കാണാം.

 

അണുസിദ്ധാന്തം വളര്‍ച്ച പ്രാപിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നകാലത്തുതന്നെയാണ് (ബി.സി. 5-ാം ശ.) എംപെഡോക്ള്‍സ് തന്റെ ചതുര്‍ഭൂതസിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടുവച്ചത്: ഈ പ്രപഞ്ചം മുഴുവനും അഗ്നി, വായു, പൃഥ്വി, ജലം എന്നീ നാലു ഭൂതങ്ങള്‍കൊണ്ടാണ് നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്. സുപ്രസിദ്ധ ഗ്രീക്കുചിന്തകനായ അരിസ്റ്റോട്ടല്‍ ഈ സിദ്ധാന്തത്തെ ശക്തമായി പിന്‍താങ്ങി. സര്‍വ വസ്തുക്കളിലും ഒരേ ബീജഭൂതം (hyle) ആണ് ഉള്ളത്. ഈ വസ്തുവിന് മൗലിക ഘടകങ്ങളായി നാലു ഗുണങ്ങള്‍ ഉണ്ട്: ചൂട്, തണുപ്പ്, വരള്‍ച്ച, ഈര്‍പ്പം. ഈ ഘടകങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്ക വ്യത്യാസമാണ് പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ വൈവിധ്യത്തിനു കാരണം. അരിസ്റ്റോട്ടലിന്റെ ഈ സിദ്ധാന്തം 2,000 വര്‍ഷത്തോളം നിലനിന്നു. ഇതിനു സമാനമാണ് ഭാരതീയരുടെ പഞ്ചഭൂതസിദ്ധാന്തം. ഇതനുസരിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിലുള്ള എല്ലാ പദാര്‍ഥങ്ങളും അഗ്നി, വായു, ജലം, പൃഥ്വി, ആകാശം എന്നീ അഞ്ചു ഭൂതങ്ങള്‍കൊണ്ടാണ് നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്.

 

അരിസ്റ്റോട്ടലിന്റെ എതിര്‍പ്പുകളെ അതിജീവിക്കാന്‍ ഡമോക്രിറ്റസിന്റെ അണുസിദ്ധാന്തത്തിനു കഴിഞ്ഞില്ല. അങ്ങനെ പല ശതകങ്ങളോളം സുഷുപ്തിയിലാണ്ട അണുസങ്കല്പം നവോത്ഥാനകാലത്തിനുശേഷമാണ് യൂറോപ്പില്‍ പുനരുജ്ജീവിച്ചത്. 16-ഉം 17-ഉം ശ.-ങ്ങളില്‍ ഗലീലിയോ ഗലീലി, റെനേ ദെകാര്‍ത്തെ, ഫ്രാന്‍സിസ് ബേക്കണ്‍, റോബര്‍ട്ട് ബോയ് ല്‍ , ഐസക് ന്യൂട്ടണ്‍ തുടങ്ങിയ ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരും ദാര്‍ശനികരും പദാര്‍ഥം സാന്തം (finite) അല്ലെന്നും പ്രത്യുത അണു എന്ന പരമകണങ്ങള്‍കൊണ്ട് ഉണ്ടാക്കപ്പെട്ടതാണെന്നും ഉള്ള അഭിപ്രായക്കാരായിരുന്നു.

 

അണുസങ്കല്പത്തിനുള്ള രസതന്ത്ര തെളിവുകള്‍

 

സ്പെയ്സും, ദ്രവ്യവും സാന്തം ആണെന്ന് ഉദ്ഘോഷിച്ചിരുന്ന അരിസ്റ്റോട്ടലിന്റെ സിദ്ധാന്തമായിരുന്നു മധ്യകാലഘട്ടത്തില്‍ പദാര്‍ഥഘടനയെക്കുറിച്ച് നിലവിലിരുന്നത്. ഏതു വസ്തുവിന്റെയും മൗലിക ഘടകങ്ങളായ ചൂട്, തണുപ്പ്, വരള്‍ച്ച, ഈര്‍പ്പം എന്നിവയുടെ ഉള്ളടക്കം വ്യത്യാസപ്പെടുത്തി പുതിയ വസ്തുക്കള്‍ ഉണ്ടാക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ് അക്കാലത്ത് രസതന്ത്രജ്ഞര്‍ ഏര്‍പ്പെട്ടിരുന്നത്. ഈ ഉള്ളടക്കം വ്യത്യാസപ്പെടുത്തലായിരുന്നു രസവാദിക(Alchemists)ളുടെ ലക്ഷ്യം. പരിമാണാത്മക രസതന്ത്രത്തിന്റെ വളര്‍ച്ചയോടെയാണ് പദാര്‍ഥഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള പരസ്പരവിരുദ്ധചിന്താഗതികളെ വിലയിരുത്താന്‍വേണ്ട പരീക്ഷണത്തെളിവുകള്‍ ലഭിച്ചത്.

 

ആധുനിക അണുസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രണേതാവ് ജോണ്‍ ഡാള്‍ട്ടന്‍ (1766-1844) ആണ്. മീഥേന്‍, എഥിലീന്‍, കാര്‍ബണ്‍ മോണോക്സൈഡ്, കാര്‍ബണ്‍ഡൈഓക്സൈഡ് തുടങ്ങിയ വാതകങ്ങളുടെ സമന്വിത-ബഹുഗുണിതാംശബന്ധനിയമം (Multiproduct ratio rule) നിര്‍ദേശിക്കാന്‍ ഈ സിദ്ധാന്തം ഡാള്‍ട്ടനെ സഹായിച്ചു. A എന്ന മൂലകം ആ എന്ന മൂലകവുമായി സംയോജിച്ച് രണ്ടോ അതിലധികമോ യൗഗികങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍, ഒരു നിശ്ചിത ഭാരത്തിലുള്ള A-യുമായി സംയോജിക്കുന്ന B-യുടെ ഭാരങ്ങള്‍ ലഘുപൂര്‍ണസംഖ്യകളുടെ അംശബന്ധത്തിലായിരിക്കുമെന്നതാണ് (ratio of integers) ബഹുഗുണിതാനുപാത നിയമം. രാസപ്രതിപ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ പങ്കെടുക്കുന്ന മൂലകങ്ങളുടെ പരിമാണങ്ങളെപ്പറ്റിയുള്ള പഠനം നാലാമത്തെ രാസസംയോഗനിയമത്തിനു വഴിതെളിച്ചു. ഒരു മൂലകത്തിന്റെ ഒരേ ഭാരവുമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന രണ്ടു മൂലകങ്ങളുടെ ഭാരങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം, ഇവ തമ്മില്‍ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴുള്ള ഭാരാനുപാതത്തിന് സമമോ അല്ലെങ്കില്‍ അതിന്റ വേറെ ഗുണിതമോ ആയിരിക്കും.

 

ഡാള്‍ട്ടന്‍ സിദ്ധാന്തം

 

രാസസംയോഗ നിയമങ്ങള്‍ വിശദീകരിക്കാനായി ജോണ്‍ ഡാള്‍ട്ടന്‍ 1803-ല്‍ നിര്‍ദേശിച്ച അണുസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അഭിഗൃഹീതങ്ങള്‍ (postulates) താഴെ ചേര്‍ക്കുന്നു: (1) പദാര്‍ഥം അവിഭാജ്യങ്ങളായ അണുക്കള്‍ അടങ്ങിയതാണ്; (2) ഒരു മൂലകത്തിന്റെ എല്ലാ അണുക്കളും ഭാരത്തിലും ഗുണധര്‍മങ്ങളിലും സര്‍വസമമാണ്; (3) വിവിധ മൂലകങ്ങള്‍ക്ക് വിവിധതരം അണുക്കളാണ് ഉള്ളത്; വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ അണുക്കള്‍ ഭാരത്തില്‍ വ്യത്യസ്തമാ

                                                                                                                   

                                                                                                                                                                                                                                                                                 

                    oorjam - kooduthal vivarangal                  

                                                                                                                                                                                                                                                     

                   anu oorjjatthe kuricchulla kooduthal vivarangal                  

                                                                                             
                             
                                                       
           
 

oorjam

 

pravrutthi cheyyaanulla sheshi. Phalam palavidhatthilaakaam. Udaa. Oru vasthuvinte sthaanam maattuka, roopam maattuka, thaapanila uyartthuka ennee phalangal‍ ulavaakkuvaan‍ oorjam(energy) aavashyamaanu. Ethu chalanasthithiyude maattatthinum balavum oorjavum aavashyamaanu. Joli cheyyumpozhum kalikkumpozhum pravrutthi cheyyappedunnu athavaa oorjam upayogikkappedunnu. Bhauthikatthil oorjatthe nirvachicchirikkunnathu thaazhe kodukkunna vidhatthilaanu; balatthinte prayogabindu chalikkumpol‍ pravrutthi nirvahikkappettathaayi parayaam. Balatthinte parimaanavum balatthinte dishayil undaaya sthaanaantharavum thammilulla gunanaphalamaanu pravrutthiyude alavu.

 

a enna binduvil ai enna dishayilekku fenna balam(force) pravartthikkunnu ennirikkatte. Balaprayogam hethuvaayi akku aayilekku visthaapanam (displacement) sembhavikkunnu ennu karuthuka. Ab, ac ennee dishakal‍ thammilulla konam aanenkil nirvahikkappedunna pravrutthi w = fs aaeyirikkum. Ivide a b = s ennu sankalpicchirikkunnu. F um s um ore dishayilaanenkil, cos = 1athavaa w = fs. Visthaapanam illenkil pravrutthi cheythathaayi kanakkaakkunnilla, athaayathu s = 0aanenkil, w = 0. Athupole balam ottum pravartthikkunnillenkilum pravrutthi undaakunnilla. Balam prayogikkunna dishaykku lambamaayittaanu visthaapanamundaakunnathenkil aa visthaapanam prayukthamaakunna balatthinte phalamalla. Athukondum "pravrutthi' undaakunnilla.= 90o aanenkil w = 0 aayirikkum. "pravrutthi' saankethikamaaya orarthatthilaanu ivide prayogikkunnathu. Oraal‍ 100 kilograam bhaaram thalayiletti ethraneram ninnaalum bhaaratthinu visthaapanam varaatthathukondu, saankethikaarthatthil pravrutthi nirvahikkappedunnilla. Bhaaratthe thalayil etthikkaan‍ prayathnam aavashyamaanu. Pravrutthi cheyyappedunna vegam, shakthiye (power) aashrayicchirikkunnu. Oru sekkan‍dil nirvahikkappedunna pravrutthiyeyaanu shakthiyude maathrayaayi nirvachicchirikkunnathu. Shakthi, balam, oorjam ennee padangal‍ niyathamaaya arthatthilaanu upayogikkappedunnathu.

 

oorjatthinte maathra. Shaasthratthil prachaaram siddhicchittulla oru maathrayaanu ergu(erg)). W = fsenna samavaakyatthil f = 1 s = 1 aanenkil w = 1 aayirikkum. Oru dyn‍ (dyne) balatthinte prayogabindu balatthinte dishayil 1 se. Mee. Neengumpol‍ cheyyappedunna pravrutthiyude alavaanu ergu. Praayogikathalatthil ninnum veekshicchaal, ithu valareccheriyoru maathrayaanu. Athukondu jool‍ (joule) enna daka maathrayaanu saadhaaranayaayi upayogikkaaru. 1 nyoottan‍ balatthinte prayogabinduvinu balatthinte dishayil 1 mee. Visthaapanam sambhavicchaal cheyyappedunna pravrutthikku thulyamaanithu. Erginte oru kodi (107) madangaanithu. Thaapagathikatthile onnaam niyamatthinte upajnjaathaavaaya jeyimsu praskottu jool‍ (1817-87) enna bhauthikashaasthrajnjante perilaanu ee maathra ariyappedunnathu. Praayogikathalatthil dhaaraalam upayogikkunna mattoru maathrayaanu ki. Vaa. Ma.(kilovaattu manikkoor; k. W. H). Oru jool‍ pravartthanam oru sekkan‍du kondu nirvahikkappettaal shakthi oru vaattu (watt)aanu. 1000 vaattu enna thothil oru manikkoor neratthekku oorjam upayogikkukayaanenkil upayogiccha oorjatthinte alavu oru ki. Vaa. Ma. Aanu. Athaayathu 1 ki. Vaa. Ma. = 1000 x 60 x 60 = 3. 6 x 106jool‍. Vidyuchchhakthiyude upabhogam kanakkaakkunnathu saadhaaranayaayi ki. Vaa. Ma. Enna maathrayilaanu.

 

anubhauthikatthil upayogikkappedunna oorjamaathrakal‍ erginekkaal‍ cheruthaanu. Ilakdraan‍vol‍ttu (ev)ennathu attharam oru maathrayaanu. Oru vol‍ttu pottan‍shyal antharatthiloode oru ilakdraan‍ sancharicchaal athinundaakunna oorjavyathyaasamaanu oru ilakdraan‍ vol‍ttu. Athaayathu 1 ev=1. 602x10-19jool‍. Ithinte dashalaksham madangaanu oru milyan‍ ilakdraan‍ vol‍ttu (mev)1 mev = 106ev. Shakthiyude daka maathra vaattu (watt) aaenu. Oru kaarakam (agency) sekkan‍dil oru jool‍ enna nirakkil pravrutthi cheyyunnuvenkil (athavaa oorjam chelavidunnuvenkil) athinte shakthi oru vaattu aanennu parayum. 1000 vaattu oru kilovaattum dashalaksham vaattu oru megaavaattumaanu. Mumpu upayogatthilundaayirunna oru yoonittu aanu kuthirashakthi (horse power). Ithu 745. 7 vaattinu thulyamaayi kanakkaakkunnu.

 

sthaanikorjam (potential energy). Oru vasthuvinu athinte sthaanam kondo avasthakondo pravrutthicheyyaanulla kazhivaanu sthaanikorjam. 'm' pindamulla oru vasthuvil bhoomiprayogikkunna guruthvabalam mg(g-guruthvathvaranam) aanu. Athine 'h' uyaratthil etthikkaan‍ guruthvabalatthinethire cheyyenda pravrutthiyude alavu f. S = mg. H aanu. Poorvasthaanatthekku thiricchetthumpol‍ athinu athrayum pravrutthi cheyyaan‍ kazhiyunnathukondu prasthutha vasthuvinte sthaanikorjam mgh aayirikkum. Aakarshanabalammoolamulla sthaanikorjam runavum(negative) vikarshanabalammoolamullathu dhanavum (positive)aayi pariganikkunnu. Murukiya avasthayilulla oru springu, valicchumurukkiya oru villu, chaarju cheytha oru sel, sphodanasheshiyullaoru raasavasthu thudangiyavaykkellaam avayude avasthamoolam pravrutthi cheyyaanulla sheshiyundu. Ivayellaam sthaanikorjangal‍kku udaaharanamaanu.

 

gathikorjam (kinetic energy). Anaketti nirtthiya jalam thurannuvittaal vardhithavegatthode ozhukunnu. Ozhukunna jalatthinum pravrutthi cheyyaanulla kazhivundu; athaayathu oorjamundu. Ittharam oorjatthe gathikorjamennu parayunnu. Oru vasthuvinte dravyamaanam m-um vegam v um aanenkil athinte gathikorjam k. E.=œ mv2.. Vasthuvinte dravyamaanamo vegamo koodumpol‍ gathikorjavum koodunnu.

 

vividharoopangal‍. Oorjam palaroopatthilum prakadamaakunnu. Anaketti nirtthiya jalatthinte sthaanikorjam, ozhukunna jalatthinte gathikorjam enniva yaanthrikorjatthinu udaaharanangalaanu. Pakshe oorjam ellaaypozhum yaanthrikamaavanamennilla. Oorjatthinte mattu pradhaanaroopangalaanu thaapam, prakaasham, shabdam, vydyuthi enniva. Oorjatthe oru roopatthilninnu mattoru roopatthilekku maattaavunnathaanu. Thaaporjatthe yaanthrikorjamaayi maattukayaanu thaapayanthrangalil cheyyunnathu. Yaanthrikorjatthe vydyuthorjamaayi roopaantharappedutthunnavayaanu janarettarukal‍. Vydyuthorjam aavashyaanusaranam mattanekam oorjaroopangalilekku maattaan‍ kazhiyum. Yathaarthatthil mikka oorjaroopangalum sookshmathalatthil sthaanika, gathika oorjangalil onnaanu. Udaa. Chedikal‍ sambharikkunna annajam (raasorjam), thaaporjam (thanmaathrakalude gathikorjam), vydyuthorjam (ilakdraanukalude gathikorjam) muthalaayava.

 

raasorjam (chemical energy). Saurorjam upayogicchu, sasyangal‍ avayude ilayilum thadiyilum verilum mattum panchasaara, sellulosu thudangiya padaarthangal‍ nirmicchu sambharikkunnu. Thadi katthicchu thaaporjam labhyamaakkaam. Palatharatthilulla indhanangalil raasorjatthinte roopatthil oorjam sambhruthamaayirikkunnu. Pradhaanamaaya indhanangal‍ kalkkari, enna, prakruthivaathakam, viraku ennivayaanu.

 

anukendraarjam (nuclear energy). Irupathaam noottaandilaanu anukendram oru oorjasrothasaanennu kandupidicchathu. Yureniyattheppole, thaarathamyena anusamkhya koodiya anukendrangal‍ vighadikkumpol‍ oorjam mukthamaakunnu. Athupolethanne anusamkhya kuranja anukkal‍ (hydrajan‍) samyojikkumpozhum oorjam mukthamaakunnu. Ee oorjattheyaanu anukendraarjamennu parayunnathu.

 

vydyuthorjam(electrical energy). Oorjaroopaantharanatthinu pattiya samvidhaanangalude nirmaanamaanu vydyutha en‍jineeyaringil saadhikkunnathu. Samvidhaanangalude nirmithiyil oorjatthinte nashdam kazhiyunnathra kuranjirikkanam; ennaal venda roopatthilekku oorjatthe maattukayum venam. Udaaharanatthinu vydyuthorjatthe upayogikkunnathu prakaashamaayitto (ilakdriku bal‍bu) thaapamaayitto (ilakdriku heettar) yaanthrikorjamaayitto (phaan‍) aayirikkum. Ororo maattatthinum venda samvidhaanam athinu pattiyathaayirikkanam. Oru yanthratthinte shakthi ethravaliya bhaaram athinu valikkaan‍ kazhiyum ennathinte soochanayalla; oru nirdishdabhaaratthe ethravegatthil valikkaan‍ kazhiyum ennathinte alavaanu. Thaatthvikamaayi ettavum valiya bhaaratthe neekkaan‍ ettavum cheriya en‍jin‍ mathi. Valareyadhikam neram pravartthicchaale, kuracchudooramenkilum bhaaram neengukayulloo ennumaathram. Syddhaanthikamaayi valarevaliya giyarthothu (gear ratio) upayogicchu ingane cheyyaam. Pakshe praayogikamaayi giyarveelukalude gharshanaadhikyamkondu cheriya en‍jinu avaye neekkuvaan‍ kazhiyaathe vannekkaam.

 

samvahanadhaarayum kaattum. Choodupidikkumpol‍ jalam vikasikkunnu. Thapthajalatthinte saandratha thanutthathintethinekkaal‍ kuravaayirikkum. Thanmoolam choodupidiccha jalam melpottu pongukayum saandrathakoodiya thanutthajalam keezhpottu varikayum cheyyunnu. Ivide jalakanangal‍ oru samvahanadhaarayaayi (con-vection current)sencharikkaan‍ idayaakunnu. Ithupoleyulla dhaarakal‍, vaathakangal‍ choodupidicchaalum undaakunnathaanu. Anthareekshatthile samvahanadhaarakalaanu kaattinte udbhavahethukkalil pradhaanam. Ivide thaaporjatthinu gathikorjamaayi roopaantharanam sambhavikkunnu.

 

paaykkappalukal‍ odikkaan‍ pandumuthalkke kaattinte gathikorjam upayogikkappettirunnu. Valarekkaalatthinusheshamaanu (ekadesham e. Di. 10-aam shathakam) kaattaadiyanthram(windmill)roopamkondathu. Vellam pampucheythuyartthaanaanu pradhaanamaayum kaattaadiyanthram upayogicchirunnathu. Pakshe ivayude asaamaanyavaluppam, kaattinte aniyathasvabhaavam ennivakondu ivaye innu adhikam upayogikkaarilla. Ippol‍ vidyuchchhakthiyuthpaadanatthinaanu kaattaadiyanthrangal‍ vyaapakamaayi upayogikkunnathu. Veliyettatthil ninnu oorjam sambharikkunnathinulla yanthrangal‍ (tide mills) 16-aam noottaandiltthanne nilavilvannirunnu. Hydraa ilakdriku plaantukal‍, thermal plaantukal‍ ennivayeyaanu vydyuthi uthpaadippikkaan‍ innu pradhaanamaayi aashrayikkunnathu. Anukendraarjatthilninnum, vydyuthi uthpaadippikkunnundu. Oorjatthinte van‍thothilulla sraathasukalaanu anukendrangal‍. Vighadanatthiloodeyo samyojanatthiloodeyo ee oorjatthe mochippikkaam. Pakshe anukendrangalude samyojanaprakriya(fusion)vazhi mochithamaakunna oorjatthe niyanthranaadheenamaakkaan‍ ithevare kazhinjittilla. Ennaal, vighadanatthiloode mochithamaakunna oorjatthe vydyuthorjamaakki maattaan‍ kazhinjittundu. Kuracchu indhanatthilninnu valareyadhikam oorjam labhyamaakkaam ennathaanu ithinte menma. Innariyaavunna yureniyam, thoriyam ennee nikshepangalude pakuthi upayogicchaaltthanne 1000 kyoo oorjam labhyamaakkaamennu kanakkaakkappedunnu. Oru graam jalatthinte thaapanila 1oc (selshyasu) uyartthuvaan‍venda thaapamaanu 1 kaalari. 252 kaalari oru britteeshu thermal yoonittum (b. Th. U.), 1018 aa. Dtava. Da. Oru kyoo (q)-um aakunnu. 3,00,000 laksham dan‍ kalkkari katthicchaal kittunna thaapam ekadesham oru kyu-vinu thulyamaayirikkum. Ennaal, innum pariharikkaan‍ saadhicchittillaattha apakadasaadhyathakalum aanavamaalinyangalude nirmaarjanavum aanavorjatthinte sveekaaryatha nashdamaakkunnu.

 

dahanam enna prakriya. Indhanangalil raasorjam sambhruthamaayirikkunnu. Indhanangal‍ katthumpol‍ raasorjam thaaporjamaayi roopaantharappedunnu. Oksijanumaayulla samyojanattheyaanu dahanam (burning)ennu parayunnathu. Ithoru raasaprakriyayaanu. Udaa. Thaapam.

 

oru kilograam kaarban‍ paripoornamaayi katthiyaal (ekadesham 2. 6 kilograam oksijanumaayi samyojicchaal) kittunna oorjam ethaandu 10 ki. Vaa. Ma. Aayirikkum. Raasorjam orutharam sthaanikorjamaanu. Anukkal‍ bandhicchunilkkunnathu vydyuthaakarshanammoolamaanu. Raasaprakriyayiloode anukkalude samvidhaanatthinu maattamvarunnu. Athaayathu aakarshanabalangalil maattamvarunnu. Ee maattam chilappol‍ oorjatthinte mochanatthilum mattu chilappol‍ oorjatthinte avashoshanatthilum kalaashikkunnu. Indhanangal‍ dahikkumpol‍ oorjam mochithamaakukayaanu cheyyunnathu.

 

oru raasaprakriyavazhi vyaapthatthil ganyamaaya vardhana varunnuvenkil, aa prakriya raasorjatthe nerittu yaanthrikorjamaakki maattaan‍ kelpullathaayirikkum. Visphodanangal‍ ittharam oorjaroopaantharanangal‍kku udaaharanamaanu. Khananatthilum thurankanirmaana(tunneling)tthilum visphodana thatthvamaanu pradhaanamaayum sveekaricchittullathu. Parichithamaaya oru visphodakavasthuvaanu di. En‍. Di.(tri nitrotoluene). Kol‍ttaarilninnu labhikkunna dolveen‍ (toluene) enna draavakatthil nydriku amlavum sal‍phyooriku amlavum chertthaanu ithundaakkunnathu. Raasorjatthe nerittu vydyuthorjamaakkunnathinulla upaadhiyaanu vydyuthasellukal‍. Leklaan‍she sel, daaniyal sel thudangiya vydyuthasellukal‍ ithinudaaharanamaanu. Dorcchil upayogikkunna drasel, leklaan‍she sellinte oru vakabhedamaanu.

 

saurorjam. Bhoomiyil jeevante udbhavatthinum nilanilppinum nidaanam sooryanaanu. Anukendraarjavum oru pakshe bhaumathaaporjavum(geothermal energy) ozhike sheshikkunna ellaa oorjavibhavangaludeyum sraathasu sooryanaanu. Sooryanilninnu bahirgamikkunna shakthi ethaandu 386x1021 ki. Vaa. Varum. Saurorjatthe sambharikkaano prashanam cheyyaano vitharanam cheyyaano eluppamaanu. Maathramalla bhakshanam paakam cheyyuka, vellam thilappikkuka, murikal‍ mithasheethoshnamaakki nilanirtthuka thudangi anekam pravartthanangal‍kku ithu upayogikkaavunnathaanu. Ardhachaalakangal‍(semi-conductors) upayogicchu saurorjatthe nerittu vydyuthiyaakkuvaan‍ saadhikkum. Bahiraakaashavaahanangalil saurasel dhaaraalam upayogikkunnundenkilum bhoomiyil van‍thothil vydyuthi uthpaadippikkuvaan‍ saurasellukaludeyum baattarikaludeyum vila thadasamaanu. Ennaal, ithu kramena kuranjuvarunnundu.

 

anukendrangalude samyojanaprakriya vazhiyaanu sooryanil oorjothpaadanam nadakkunnathu. Samyojanamvazhi hydrajan‍ heeliyamaayi roopaantharappedukayaanu cheyyunnathu. Ee roopaantharanatthil kuracchu dravyamaanam nashdamaakunnu. Nashdappedunna dravyamaanam enna prakhyaathamaaya ain‍sttyn‍ samavaakyam anusaricchu, oorjamaayi roopaantharappedukayaanu cheyyunnathu. Ee vidhatthilulla oorjothpaadanamkondu parisaradooshanam sambhavikkunnilla. Mattellaa oorjothpaadanavum parisaratthe dushippikkunnathaanu. Ecchayum vaathakangalum katthikkunnathukonduvarunna parisaradooshanavum aagolathaapanavum jeevante nilanilppinuthanne oru vipatthaanennu lokam ippol‍ thiriccharinjittundu.

 

oorjothpaadanam nakshathrangalil. Svayamprakaashikkunna golangalaanu nakshathrangal‍. Avayile prakaasham oorjatthinte roopamaanu. Ee oorjam nakshathrangalil uthpaadippikkappedunnathenganeyennu nokkaam. Oorjothpaadanatthe sambandhicchidattholam ellaa nakshathrangalilum nadakkunna prakriya mukhyamaayum randutharamaanu; bethevythsaakkar siddhaanthavum kricchu pheeldu siddhaanthavum. Nakshathratthinte nirmaanaghadakangalil mukhyamaayava hydrajanum heeliyavumaanu. Sooryante prathalathaapanila ethaandu 6000 kodi eei-um aantharathaapanila ethaandu randu kodi eei-um aakunnu. Antharbhaagatthu pravartthikkunna mardam ethaandu oru laksham anthareekshamardatthodu thulyamaayirikkum. Ithrayum uyarnna thaapanilayum mardavumulla parithovasthayil hydrajan‍ anukendrangal‍ (praattonukal‍) yojicchu heeliyam anukendram ulavaakunnu ennathaanu randu prakriyakalileyum anthyaphalam. Ithoru thaapa anukendreeya prathipravartthanamaanu (thermonuclear reaction). Ee prakriyayil kuracchu dravyamaanam nashdappedukayum athu oorjamaayi bahirgamikkukayum cheyyunnu. Oru graam dravyamaanatthe oorjamaakki maattiyaal,9x1016 jool‍ oorjam labhikkum. Sooryanil oro sekkan‍dilum 60 kodi dan‍ hydrajan‍ heeliyamaayi maarukayum 40 laksham dan‍ dravyamaanam oorjamaayi roopaantharappedukayum cheyyunnu.

 

bethe-vythsaakkar siddhaantham. Betheyum (bethe) vythsaakkarum (weizacker)chernnu 1939-l aavishkaricchathaanu ee siddhaantham. Ithinu kaarban‍ nydrajan‍ chakram ennum perundu. Hydrajane heeliyamaakki maattunna ee prakriyayil kaarban‍, nydrajan‍ enniva uthprarakangalaayi pravartthikkunnathinaalaanithu. Oorjam. . C–n chakram ithaanu; kaarban‍ anukendravum praattonum chernnu oru rediyo aaktteevu nydrajan‍ anukendravum oorjavum undaakunnu ennaanu samavaakyam soochippikkunnathu. Rediyo aaktteevathayulla oru nydrajan‍ oru posidraanum nyoodrinoyum uthsarjicchu kaarban‍ aayi roopaantharappedunnu

 

angane aarambhatthil undaayirunna-ltthanne etthiccherunnu. 4 hydrajan‍ anukendrangal‍ chernnu oru heeliyavum 27 mev oorjavum srushdikkappedukayum cheythu. Shrumkhalayude ethenkilum kacchiyilninnu thudangi avidetthanne pinneedu etthiccheraan‍ ethaandu 60 laksham varsham vendivarum. 4 praattonukalude aake dravyamaanam aanu (graam). Heeliyam anukendratthinte dravyamaanam -um dravyamaanatthil varunna kuravu -um aanu. Enna samavaakyam upayogicchu ithinu samaanamaaya oorjam kanakkaakkumpol‍ ee oorjatthinte moolyam valare nisaaramaanennu thonnaam. Pakshe ittharam kodaanukodi pravartthanangal‍ oresamayatthu nadakkunnathukondu bheemamaaya oorjam uthpaadithamaakunnu.

 

chaaralsu kricchpheeldu siddhaantham. Chaaralsu kricchpheeldu (charles critchfield) 1939-l mattoru siddhaantham aavishkarikkukayundaayi. Anyonyam koottimuttunna praattonukalilonnu vipareetha beettaashoshanam (inverse beta decay) vazhi oru nyoodraan‍ aakukayum ee nyoodraan‍ praattonumaayi chernnu oru doytteriyam (dauterium-1h2)undaavukayum cheyyunnu. 1o2 veendum hydrajan‍ anukendravumaayi koottimutti heeliyam (he3) undaakukayum, anganeyulla randu heeliyam anukendrangal‍ yojicchu aalphaakanangalum (he4) praattonukalum udaledukkukayum cheyyunnu. Oo chakravum kaarban‍ chakratthile parinathaphalamthanne nalkunnu. Kaarbanum nydrajanum uthprarakangalaayi ivide aavashyamilla. Oo samyojanaprakriyayile prathipravartthanangal‍ ingane kurikkaam: oorjam oorjam oorjam ee randu siddhaanthangalum padtanavidheyamaakkiyathilninnu urutthirinja nigamanam ithaan: sooryanekkaal‍ shobhakoodiya nakshathrangalil (shobha koodumpol‍ ullile thaapanilayum koodum) c–n chakramaanu mukhyamaaya oorjothpaadanaprakriya. Sooryanekkaal‍ shobhakuranja nakshathrangalil samyojanatthinaanu praadhaanyam. Sooryanil randum nadakkunnundu. Ennaal samyojanatthinaanu mun‍thookkam.

 

oorjopabhogam. Oru raajyatthu aake upayogikkappedunna oorjam aa raajyatthinte purogathiyude maanadandamaayi ganikkaarundu. Inthyayile prathisheersha, prathivarsha oorjopabhogam ethaandu 0. 25 medrikdan‍ (me. Da.) kalkkarikku thulyamaanennu kanakkaakkappettirikkunnu. Vikasitha raajyangalaaya yu. Esu., jappaan‍, yooropyan‍ yooniyan‍, kaanada thudangiyavayodu thaarathamyappedutthumpol‍ ee oorjopabhogam valare kuravaanu. Yu. Esil prathivarsha, prathisheersha-oorjopabhogam ethaandu 10 me. Da. Aakunnu.

 

oorjam nithyajeevithatthil. Oorjam parishkruthajeevithatthinte avashyaghadakamaanu. Aahaaram paakam cheyyaan‍, vaahanangal‍ odikkaan‍, delivishanum kampyoottarum pravartthippikkaan‍, velicchavum choodum (thanuppuraajyangalil) kittaan‍, vyavasaayashaalakal‍ pravartthikkaan‍ ingane ecchiyaalodungaattha aavashyangal‍ oorjatthinundu. Janangalude jeevithanilavaaram uyarumpol‍ oorjatthinte upabhogavum koodunnu ennathaanu innuvareyulla anubhavam. Ennaal, pala sampanna raajyangalilum oorjatthinte amithopabhogamaanu naam kaanunnathu. Avarude oorjopabhoga nirakkilekku innatthe vikasvara-avikasitha raajyangal‍ (avidangalilaanu lokajanathayude simhabhaagavum) etthicchernnaal lokatthu labhyamaaya oorjasraathasukalellaam (saurorjamozhike) ethaanum varshamkondu theernnupovukayum bhoomi van‍paristhithinaashatthinu irayaavukayum cheyyum.

 

oorjavum paristhithiyum. Oorjatthinte koodiya upabhogam paristhithiyil valiya maattangal‍ srushdikkum. Phosil indhanangal‍ katthikkumpol‍ kaarban‍ monoksydu, sal‍phar dayoksydu thudangiya vishavaathakangal‍kku purame valiya alavil kaarban‍ dayoksydum anthareekshatthil etthunnu. Vishavaathakangale neekkamcheyyaan‍ saankethikavidyakal‍ labhyamaanenkilum ichha2 illaathaakkaan‍ chelavukuranja maargangalonnum labhyamalla. Ithu aagolathaapanatthinu idayaakkunnu. Kalkkari, eccha khananam bhoomikkumel chelutthunna mattu aaghaathangalum nisaaramalla. Kadalil thoovunna ecchayum anthareekshatthil kalarunna prakruthivaathakangalum (mukhyamaayum meetheyn‍) innu prakruthikku valiya bheeshani uyartthunnundu. Aagolathaapanatthinte phalam himaalayam polulla nadeesraathasukalile himapaaliyude nashdamaayum dhruvangalile himam urukalaayum samudravithaanatthinte uyarcchayaayum anubhavappettukondirikkunnu. Ithinu parihaaramaayi palarum nirdeshikkunnathu aanavariyaakdarukalude nirmaanamaanu. Ennaal ithum ottum surakshithamallennu threemyl ailan‍dileyum chernobileyum phukkushimayileyum anubhavangal‍ kaanikkunnu. Ittharam van‍duranthangal‍ saankethikamikavvazhi pariharikkaan‍ kazhinjaalppolum rediyo aaktteevu aanava avashishdangal‍ ozhivaakkal, kaalaavadhi kazhiyunna aanavanilayangal‍ surakshithamaayi sookshikkal (anekalaksham varshangalolam) thudangiya gurutharamaaya prashnangal‍ avasheshikkunnu. Ettavum surakshithamennu visheshippikkaarulla jalavydyutha nilayangalum vananashdam, jyvavyvidhyanaasham thudangiya prashnangal‍ uyartthunnundu.

 

kaattil ninnulla vydyuthiyum saurorjatthinte vividhareethiyilulla upayogavum (sooryaveliccham labhyamaakunna kettidadisyn‍, sooryathaapam nerittu prayojanappedutthal, sauravydyuthi...) aanu innu paristhithikku aaghaathamelpikkaattha oorjasraathasukalaayi kanakkaakkunnathu. Ippol‍ chelavu eriyathenkilum saankethikavidya vikasikkunnathinoppam ivayude uthpaadanacchelavu kurayukayum mattu indhanaroopangalude vila koodukayum cheyyumpol‍ namukku aashrayikkaavunna ethaandu ananthamaaya oorjasraathasaayi saurorjam maarumennaanu pratheeksha. Inthyapole ushnamekhalayilum athinoduchernnu kidakkunna raajyangal‍kkumaavum ithinte ettavum valiya prayojanam.

 

anu

 

atom

 

bhauthikapadaar‍thangalude avibhaajyaamshamennu karuthappettirunna kanika.

 

praacheenasankalpangal‍

 

padaar‍thaghadanayekkuricchulla sankalpatthinu irupatthanchu noottaandiladhikam pazhakkamundu. Pauraanika bhaaratheeyarum greekkukaarum ithineppatti prathipaadicchittundu. Bhaaratheeya chinthakaril‍ pramukhan‍ aayirunna 'kanaadan‍' (bi. Si. 6-5 sha.) padaar‍thatthinte ettavum cheriya amshatthe 'anu' ennu vilicchu. Bi. Si. 5-aam sha.-tthilaanu greesil‍ 'anuvaadikal‍' undaayathu. Ee kaalaghattatthil‍ jeevicchirunna loosippasum addhehatthinte shishyanaaya damokrittasum aayirunnu ivaril‍ pramukhar‍. Padaar‍thangalellaam avibhaajyangalaaya cheriya kanangalekkondaanu nir‍micchirikkunnathennu damokrittasu abhipraayappettu. Ee avibhaajya kanangale 'atthoma' (vibhajikkaan‍ kazhiyaatthathu) ennu vilicchu. Ithil‍ninnaanu imgleeshil‍ aattam (atom) enna padam undaayathu. Damokrittasinte anusiddhaanthatthe eppikkyoorasu enna greekku chinthakanum pin‍thaangiyirunnu. 'vasthukkalude prakrutham' enna lukreeshyasinte kavithayilum ee abhipraayam nizhalicchu kaanaam.

 

anusiddhaantham valar‍ccha praapicchukondirunnakaalatthuthanneyaanu (bi. Si. 5-aam sha.) empedokl‍su thante chathur‍bhoothasiddhaantham munnottuvacchath: ee prapancham muzhuvanum agni, vaayu, pruthvi, jalam ennee naalu bhoothangal‍kondaanu nir‍micchirikkunnathu. Suprasiddha greekkuchinthakanaaya aristtottal‍ ee siddhaanthatthe shakthamaayi pin‍thaangi. Sar‍va vasthukkalilum ore beejabhootham (hyle) aanu ullathu. Ee vasthuvinu maulika ghadakangalaayi naalu gunangal‍ undu: choodu, thanuppu, varal‍ccha, eer‍ppam. Ee ghadakangalude ulladakka vyathyaasamaanu padaar‍thangalude vyvidhyatthinu kaaranam. Aristtottalinte ee siddhaantham 2,000 var‍shattholam nilaninnu. Ithinu samaanamaanu bhaaratheeyarude panchabhoothasiddhaantham. Ithanusaricchu prapanchatthilulla ellaa padaar‍thangalum agni, vaayu, jalam, pruthvi, aakaasham ennee anchu bhoothangal‍kondaanu nir‍micchirikkunnathu.

 

aristtottalinte ethir‍ppukale athijeevikkaan‍ damokrittasinte anusiddhaanthatthinu kazhinjilla. Angane pala shathakangalolam sushupthiyilaanda anusankalpam navoththaanakaalatthinusheshamaanu yooroppil‍ punarujjeevicchathu. 16-um 17-um sha.-ngalil‍ galeeliyo galeeli, rene dekaar‍tthe, phraan‍sisu bekkan‍, robar‍ttu boyu l‍ , aisaku nyoottan‍ thudangiya shaasthrajnjanmaarum daar‍shanikarum padaar‍tham saantham (finite) allennum prathyutha anu enna paramakanangal‍kondu undaakkappettathaanennum ulla abhipraayakkaaraayirunnu.

 

anusankalpatthinulla rasathanthra thelivukal‍

 

speysum, dravyavum saantham aanennu udghoshicchirunna aristtottalinte siddhaanthamaayirunnu madhyakaalaghattatthil‍ padaar‍thaghadanayekkuricchu nilavilirunnathu. Ethu vasthuvinteyum maulika ghadakangalaaya choodu, thanuppu, varal‍ccha, eer‍ppam ennivayude ulladakkam vyathyaasappedutthi puthiya vasthukkal‍ undaakkaanulla shramatthilaanu akkaalatthu rasathanthrajnjar‍ er‍ppettirunnathu. Ee ulladakkam vyathyaasappedutthalaayirunnu rasavaadika(alchemists)lude lakshyam. Parimaanaathmaka rasathanthratthinte valar‍cchayodeyaanu padaar‍thaghadanayekkuricchulla parasparaviruddhachinthaagathikale vilayirutthaan‍venda pareekshanatthelivukal‍ labhicchathu.

 

aadhunika anusiddhaanthatthinte pranethaavu jon‍ daal‍ttan‍ (1766-1844) aanu. Meethen‍, ethileen‍, kaar‍ban‍ monoksydu, kaar‍ban‍dyoksydu thudangiya vaathakangalude samanvitha-bahugunithaamshabandhaniyamam (multiproduct ratio rule) nir‍deshikkaan‍ ee siddhaantham daal‍ttane sahaayicchu. A enna moolakam aa enna moolakavumaayi samyojicchu rando athiladhikamo yaugikangal‍ undaakumpol‍, oru nishchitha bhaaratthilulla a-yumaayi samyojikkunna b-yude bhaarangal‍ laghupoor‍nasamkhyakalude amshabandhatthilaayirikkumennathaanu (ratio of integers) bahugunithaanupaatha niyamam. Raasaprathipravar‍tthanatthil‍ pankedukkunna moolakangalude parimaanangaleppattiyulla padtanam naalaamatthe raasasamyoganiyamatthinu vazhithelicchu. Oru moolakatthinte ore bhaaravumaayi prathipravar‍tthikkunna randu moolakangalude bhaarangal‍ thammilulla anupaatham, iva thammil‍ prathipravar‍tthikkumpozhulla bhaaraanupaathatthinu samamo allenkil‍ athinta vere gunithamo aayirikkum.

 

daal‍ttan‍ siddhaantham

 

raasasamyoga niyamangal‍ vishadeekarikkaanaayi jon‍ daal‍ttan‍ 1803-l‍ nir‍deshiccha anusiddhaanthatthinte abhigruheethangal‍ (postulates) thaazhe cher‍kkunnu: (1) padaar‍tham avibhaajyangalaaya anukkal‍ adangiyathaanu; (2) oru moolakatthinte ellaa anukkalum bhaaratthilum gunadhar‍mangalilum sar‍vasamamaanu; (3) vividha moolakangal‍kku vividhatharam anukkalaanu ullathu; vividha moolakangalude anukkal‍ bhaaratthil‍ vyathyasthamaa

Terms And Service:We do not guarantee the accuracy of available data ..We Provide Information On Public Data.. Please consult an expert before using this data for commercial or personal use
DMCA.com Protection Status Powered By:Omega Web Solutions
© 2002-2017 Omega Education PVT LTD...Privacy | Terms And Conditions