ഭൂമിയിലെ ആദ്യ ആണവറിയാക്ടർ !

ഭൂമിയിലെ ആദ്യ ആണവറിയാക്ടർ ! 1

ആഫ്രിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ തീരത്തെ ചെറുരാജ്യമാണ് ഗാബോൺ . 1956 ൽ ഇവിടുത്തെ ഒക്‌ലോ പ്രദേശത്ത് യുറേനിയം നിക്ഷേപം കണ്ടെത്തിയതിനെ തുടർന്ന് ഫ്രാൻസ് ഇവിടെനിന്നും വൻതോതിൽ പ്രകൃതിദത്ത യുറേനിയം ഖനനം ചെയ്യാൻ തുടങ്ങി . ഇന്ന് പ്രകൃതിയിൽ കാണുന്ന യുറേനിയം ആയിരിൽ ഇതിന്റെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത മുഖങ്ങളാണ് ഉള്ളത് . ഇത് യുറേനിയം-238 (99.284%), യുറേനിയം-235 (0.711%), യുറേനിയം-234 (0.0058%) എന്നീ ഐസോട്ടോപ്പുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത് . ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിലാണ് ഈ മൂന്ന് സഹോദരൻമാർ തമ്മിൽ വ്യത്യാസമുള്ളത് . കൂട്ടത്തിൽ ജേഷ്ഠൻ U-238 ആണല്ലോ . പക്ഷെ ആണവ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി വിഘടിപ്പിക്കേണ്ട അവസരത്തിൽ ചേട്ടൻ മസില് പിടിച്ച് നിൽക്കും . പക്ഷെ അനുജന്മാരായ 235 ഉം 234 ലും അത്യാവശ്യം വേഗത കുറഞ്ഞ ഒരു ന്യൂട്രോൺ അടുത്തുവന്നാൽ കയ്യോടെ അവനെ പിടിച്ചു വീട്ടിൽ കയറ്റി കസേരയിട്ട് കൊടുക്കും . പക്ഷെ ഒട്ടകത്തിന് ഇടം കൊടുത്തതുപോലെ അകത്ത് കയറിയവൻ കുടുംബം കുളംതോണ്ടും . അങ്ങിനെ അവർ വിഘടിച്ച് കുടുംബപ്പേരും (ബേരിയം , ക്രിപ്റ്റൊൺ) സ്വഭാവവും മാറ്റി വീതം മേടിച്ച് വേറെ പോകും . ഈ വീതംവെപ്പിൽ ആർക്കും വേണ്ടാതെ മിച്ചം വരുന്ന ഊർജ്ജമാണ് നമ്മൾ കട്ടെടുത്ത് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നത് . അതായത് നമ്മുക്ക് ആവശ്യം ഇളയ രണ്ട് പേരെയാണ് . പക്ഷെ 234 എന്ന ഏറ്റവും ഇളയ യുറേനിയം ബ്രോ, ആകെ ആയിരിന്റെ 0.0058% മാത്രമേ ഉള്ളൂ . അപ്പോൾ പ്രതീക്ഷ നടുക്കത്തവനിൽ ആണ് . അതെ 235 അങ്ങിനെയാണ് പ്രശസ്തനായത് .

Advertisements

യൂറേനിയത്തെ വിഘടിപ്പിച്ച് ഊർജം സ്വതന്ത്രമാക്കാൻ പല വഴികൾ ചിന്തിക്കാം . ആദ്യം പ്രകൃത്യാ കിട്ടുന്ന യുറേനിയം എടുക്കുക . കുറച്ച് ന്യൂട്രോണുകളെ അവന്റെ അടുത്തേക്ക് പായിക്കുക . ആ യുറേനിയം അയിരിൽ ഉള്ള 0.711% യുറേനിയം 235 ലെയും 0.0058% 234 ലേയും കുറച്ച് പേർ ഒന്നൊ രണ്ടൊ ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗീരണം ചെയ്ത് ആയുസില്ലാത്ത U236 ആകുകയും ഉടൻ തന്നെ അടിച്ച് പിരിഞ്ഞ് രണ്ടായിത്തീർന്ന് ഊർജം പുറത്ത് വിടുകയും ചെയ്യും . കൂട്ടത്തിൽ വേഗതയേറിയ കുറച്ച് ന്യൂട്രോണുകളും പുറത്ത് ചാടും . വീണ്ടും ഈ ഹൈ സ്പീഡ് ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗീരണം ചെയ്ത് വിഘടിക്കാൻ മിച്ചമുള്ള 235 ന് സാധിക്കില്ല . 238 നെ വിഘടിപ്പിക്കാനുള്ള ഊർജ്ജം അവയ്ക്ക് (50% എണ്ണത്തിന് ) ഇല്ലതാനും. അപ്പോൾ എന്ത് ചെയ്യും ? ഒരു വഴി ഇതാണ് പുറത്ത് ചാടിയ ന്യൂട്രോണുകളുടെ വേഗത കുറയ്ക്കണം . അതിനായി നാം ജലം ഉപയോഗിക്കും . അതൊടെ വേഗത കുറഞ്ഞ ന്യൂട്രോണുകളെ മിച്ചമുള്ള 235 ആഗീരണം ചെയ്യുകയും വീണ്ടും വിഘടനം നടക്കുകയും ചെയ്യും . വീണ്ടും ഹൈ സ്പീഡ് ന്യൂട്രോൺ =>> ജലം ==>>ലോ സ്പീഡ് ന്യൂട്രോൺ ==>> വിഘടനം …. അങ്ങിനെ 235 മുഴുവനും തീരുന്നത് വരെ ഈ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ നടക്കും. അപ്പോൾ 238 വെച്ച് റിയാക്ഷൻ നടക്കില്ലേ ? നടക്കും . കുറച്ച് ശതമാനം U238 ന്യൂട്രൊണുകളെ ആഗീരണം ചെയ്ത് പ്ലൂട്ടൊണിയം 239 എന്ന ഐസൊട്ടൊപ്പായി മാറാറുണ്ട് . ഇത് U235 പോലെ തന്നെ വേഗത കുറഞ്ഞ ന്യൂട്രൊണുകളുമായി പ്രവർത്തിച്ച് ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടാറൂണ്ട്.

ഭൂമിയിലെ ആദ്യ ആണവറിയാക്ടർ ! 2

ഇതിൽനിന്നും നമ്മുക്കാവശ്യം 235 നെ മാത്രമാണെന്ന് മനസിലായി . പക്ഷെ ഇത് പെട്ടന്ന് തീർന്ന്പോകില്ലേ ? ഇനിയാണ് അടുത്ത വഴി . യുറേനിയം ആയിരിലെ 235 ന്റെ ശതമാനം വർധിപ്പിക്കുക . 0.711% ൽ നിന്നും 3.5% വരെ എത്തിച്ചാൽ ആ യുറേനിയത്തെ നമ്മൾ സമ്പുഷ്ടയുറേനിയം എന്ന് വിളിക്കും . കാരണം അത് 235 നാൽ സമ്പുഷ്ടമാണല്ലോ . ഇനി വീണ്ടും പഴയ വിഘടനവാദി വേഗത കുറഞ്ഞ ന്യൂട്രോണിനെ പ്രയോഗിക്കാം . വിഘടനം നടക്കും, ഊർജ്ജവും കുറെ ന്യൂട്രോണുകളും സ്വതന്ത്രമാകും . വീണ്ടും ഹൈ സ്പീഡ് ന്യൂട്രോൺ =>> ജലം ==>>ലോ സ്പീഡ് ന്യൂട്രോൺ ==>> വിഘടനം …. 235 തീരുന്നത് വരെയും ( അല്ലെങ്കിൽ വേഗത കുറഞ്ഞ ന്യൂട്രോണുകളുടെ ലഭ്യത തീരുന്നത് വരെയും ) ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ നടക്കും .

അതങ്ങിനെ നടക്കട്ടെ . നാം മുൻപറഞ്ഞ ഗാബോണിലെ ഒക്‌ലോ ഖനികളിൽ 1972 ൽ പരീക്ഷണം നടത്തി വന്നിരുന്ന ഫ്രഞ്ച് ഗവേഷകർ ഒരു കാര്യം പ്രത്യേകം ശ്രദ്ധിച്ചു . അവിടെ നിന്നും കിട്ടുന്ന യുറേനിയം ആയിരിൽ ഭൂമിയിൽ മറ്റ് സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്നും കിട്ടുന്ന ആയിരിലെ പോലെ U235 ന്റെ സാന്നിധ്യം 0.720% അല്ല , സ്വൽപ്പം കുറവാണ് . ഏകദേശം 0.003% ന്റെ കുറവ്! അതൊരു ചെറിയ കുറവല്ല , കാരണം ആ ഖനിയിലെ മുഴുവൻ അയിരിന്റയും കണക്കെടുത്താൽ ഏകദേശം 200 കിലോ U235 ആണ് കാണാനില്ലാത്തത്! ഇതെവിടെപ്പോയി എന്നതായി അടുത്ത ചോദ്യം. ഉറക്കമില്ലാതെ നടത്തിയ നീണ്ട പരീക്ഷണ , നിരീക്ഷണങ്ങൾക്കൊടുവിൽ അവരാ സത്യം തിരിച്ചറിഞ്ഞു . ഭൂമിയിലെ ആദ്യ ആണവ റിയാക്ടറിനുള്ളിലാണ് തങ്ങൾ ഇപ്പോൾ നിൽക്കുന്നത്!

ഈ റിയാക്റ്റർ അന്യഗ്രഹജീവികൾ ഉണ്ടാക്കിയതൊന്നും അല്ല . 1.7 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് സാഹചര്യങ്ങളെല്ലാം ഒത്തുവന്നപ്പോൾ പ്രകൃതിയാൽ തനിയെ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടതാണ് . സാഹചര്യങ്ങൾ നിലനിന്നതിനാൽ അനേകവർഷങ്ങളോളം പ്രവർത്തിച്ച ഈ റിയാക്ടർ , ഇതേ സാഹചര്യങ്ങൾ ഇല്ലാതെ വന്നപ്പോൾ തനിയെ പ്രവർത്തനം നിർത്തുകയും ചെയ്തു . അല്ല , ഇതെങ്ങിനെ സംഭവിച്ചു ?

കഥയിലെ ഹീറോ ആയ U235 ഒരു റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ഐസോടോപ്പ് ആണ് . അതായത് ചോർച്ചയുള്ള കലമാണെന്ന് സാരം . ഒരുകിലോ U235 എടുത്ത് വെച്ചിട്ടു 70.4 കോടി വർഷങ്ങൾ കഴിഞ്ഞുനോക്കിയാൽ സംഭവം അരക്കിലോയേ കാണൂ! കക്ഷി ആൽഫാകണങ്ങൾ ഉത്സർജ്ജിച്ച് റേഡിയോആക്റ്റിവ് നശീകരണത്തിന്‌ വിധേയമാകുന്നതാണ് കാരണം . അപ്പോൾ ഇന്നേയ്ക്ക് 70.4 കോടി വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് യുറേനിയം ആയിരിൽ ഈപ്പറഞ്ഞ U235 എത്ര ശതമാനം ഉണ്ടാവണം ? നേരെ ഇരട്ടി അതായത് 0.72% x 2 = 1.44%. ശരിയല്ലേ ? ഇനി വീണ്ടുമൊരു 70.4 കോടി വർഷങ്ങൾ പിറകോട്ട് പിടിച്ചാലോ ? 1.44% x 2 = 2.88% . ഇപ്പോൾ 1.4 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ പിറകിലായി . അങ്ങിനെയെങ്കിൽ മുൻപ് പറഞ്ഞ 1.7 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് ഈ U235 എത്ര ശതമാനം ഉണ്ടായിരുന്നിരിക്കണം ? ഏകദേശം 3.7%! , നാം ആദ്യം പറഞ്ഞ സമ്പുഷ്ട യുറേനിയം ! അതായത് ഇന്നേയ്ക്ക് 1.7 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് പ്രകൃതിയാൽ കിട്ടുന്ന യുറേനിയം അയിര് സമ്പുഷ്ടയുറേനിയം ആയിരുന്നു ! മേൽപ്പറഞ്ഞ ഒക്‌ലോ ഖനികളിൽ ഇത് ധാരാളം ഉണ്ടായിരുന്നു . അപ്പോൾ റിയാക്ഷൻ തുടങ്ങണ്ടേ ? അതിന് ന്യൂട്രോൺ വേണം . U235 സ്വയം ലീക്കാകുന്ന ആളാണെന്ന് മുൻപ് പറഞ്ഞില്ലേ ? ആ സമയം ഒരു ന്യൂട്രോൺ പുറത്തുചാടാറുണ്ട് . പോരെ പൂരം! ഇവനെ നമ്മുടെ സമ്പുഷ്ട യുറേനിയം അകത്താക്കുന്നു , വിഘടിക്കുന്നു , വേഗതയാർജ്ജിച്ച വേറെ കുറെ ന്യൂട്രോണുകൾ പുറത്തുവരുന്നു . പക്ഷെ വീണ്ടും ഫിഷൻ (വിഘടനം ) നടക്കണമെങ്കിൽ ഇവയുടെ വേഗത കുറയണം എന്ന് നമുക്കറിയാം . അവിടെയാണ് ഖനികളിൽ നിറഞ്ഞുകിടക്കുന്ന ഭൂഗർഭജലത്തിന്റെ വരവ് ! ഓക്സിജൻ സമ്പുഷ്ടമായ (അന്ന് അങ്ങിനെയൊരു കാര്യവും കൂടെ നടന്നിട്ടുണ്ട് >> Great Oxygenation Event) ജലത്തിൽ മുങ്ങിക്കിടക്കുന്ന യുറേനിയം അയിര് അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ തന്നെയായിരുന്നു . കുറഞ്ഞ വേഗം കൈവരിച്ച ന്യൂട്രോണുകൾ ചെയിൻ റിയാക്ഷന് തുടക്കമിട്ടു . അരമണിക്കൂർ നടന്ന റിയാക്ഷൻ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന താപം ജലത്തെ വറ്റിച്ചു കളയും . വീണ്ടും രണ്ടര മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ജലം വന്ന് നിറയുന്നതോടെ അടുത്ത ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ ആരംഭിക്കും . അങ്ങിനെ മൂന്ന് മണിക്കൂറിന്റെ ഒരു സൈക്കിളുകൾ ! അങ്ങിനെ പതിനായിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾ ഈ ആണവറിയാക്ടർ പ്രവർത്തിച്ചു . അവസാനം U235 ന്റെ ശതമാനം തീരെ കുറഞ്ഞതോട് കൂടി ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനം എന്നന്നേയ്ക്കുമായി നിലച്ചു . ഇത്തരം 17 റിയാക്ടർ സൈറ്റുകളാണ് ഈ ഖനിയിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളത് . ഭൂമിയിൽ വേറെ ഒരിടത്തും ഇത്തരം സാഹചര്യങ്ങൾ ഇതുവരെ കണ്ടെത്തിയിട്ടും ഇല്ല .

Advertisements
[dropshadowbox align=”none” effect=”lifted-both” width=”auto” height=”” background_color=”#ffffff” border_width=”1″ border_color=”#dddddd” ]From the amount of uranium 235 consumed, they calculated the total energy released, 15,000 megawatt-years, and from this and other evidence were able to work out the average power output, which was probably less than 100 kilowatts—say, enough to run a few dozen toasters.[/dropshadowbox]

ഈ കണക്കുകളൊക്കെ ശാസ്ത്രം എങ്ങിനെ കൃത്യമായി കണ്ടെത്തി എന്നറിയാൻ ഗൂഗിളും താഴെപ്പറയുന്ന രണ്ട് കണ്ണികളും ആവശ്യക്കാർക്ക് ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ് .

=================

NB : ലളിതവൽക്കരണത്തിന്റെ ഭാഗമായി പല സാങ്കേതികപദങ്ങളും വിഴുങ്ങിയിട്ടുണ്ട് . ഗവേഷകരും ശാസ്ത്രജ്ഞരും ക്ഷമിക്കുമല്ലോ.

=================

  1. https://www.forbes.com/…/earths-first-nuclear-reactor-is-…/…

  2. https://www.iflscience.com/…/there-really-ancient-nucl…/all/

  3. http://www.world-nuclear.org/…/the-cosmic-origins-of-uraniu…

If you want to keep this site alive, please disable your adblocker or whitelist this site!

Then refresh your browser. Thanks.

ഒട്ടനവധി അറിവുകൾ സമാഹരിച്ചിരിക്കുന്ന ഈ സൈറ്റ് നിലനിർത്തണമെങ്കിൽ നിങ്ങളുടെ സഹായം കൂടിയേ തീരൂ.

അതിനാൽ ആഡ്ബ്ലോക്കർ നിർജ്ജീവമാക്കിയ ശേഷം  സൈറ്റ് വീണ്ടും സന്ദർശിക്കുക.

ജൂലിയസ് മാനുവൽ