సంగ్రహ ఆంధ్ర విజ్ఞాన కోశము/మూడవ సంపుటము/కేంద్రకణ భౌతికశాస్త్రము : (Nuclear Physics)
కే
కేంద్రకణ భౌతికశాస్త్రము : (Nuclear Physics)
భౌతిక విజ్ఞానశాస్త్రములో నొక నూతన శకము 1895 నుండి ప్రారంభమైనదని చెప్పవచ్చును. ఆ సంవత్సరములోనే జర్మను శాస్త్రజ్ఞుడు రాంజన్ అను నాతడు “ఎక్స్” కిరణములను (X-rays) కనుగొనెను. ఎక్కువ వేగముగా ప్రయాణించు ఎలక్ట్రానులు ఒక ద్రవ్యము (matter) ను ఘట్టించి (bombard) నప్పుడు ఎక్స్ కిరణము లుద్భవించును. ఇవి నల్లకాగితమును, పలుచని లోహపు రేకులను చొచ్చుకొని (penetrate) పోగలవు. ఛాయాచిత్ర ఫలకమును ఇవి నలుపుచేయును.
భాసనము (phosphorescence) నకును ఎక్స్ కిరణములకును ఏమైనా సంబంధమున్నదేమోనని అన్వేషించుచున్నప్పుడు ఫ్రెంచి విజ్ఞాన శాస్త్రవేత్తయగు బేక్వరల్ 1896 లో ఆకస్మికముగ రేడియో ఆక్టివిటీని కనిపెట్టెను. అప్పటినుండియే బీజచరిత్ర (nuclear history) మొదలిడినది. నల్లనికాగితములో చుట్టబడిన ఛాయాచిత్ర ఫలకమొకటి యురేనియం లవణము (uranium salt) చే మార్పు చేయబడుట అతడు కనుగొనెను. దీనికి కారణము కొన్ని క్రొత్తకిరణములనియు, అవి యురేనియమునుండియే వచ్చుచున్నవనియు అతడు స్థిరపరచెను. తరువాత క్యూరీసతి తన భర్తయగు వీరెక్యూరీతో కలసి, థోరియం అను ద్రవ్యమును, పొలోనియం, రేడియం అను రెండు ద్రవ్యములును ఈ కిరణములను ప్రసరింప జేయునని కనుగొనెను. వీటిలో రేడియం చాల శక్తిమంతమైనది. ఈ కిరణములు ఎల్లప్పుడును ప్రసరించుచునేయుండును. ఇవి గాలిని అయనీకరించును (ionise); అనగా తటస్థ వాయుకణములను విద్యుదావేశిత (electrically charged) కణములుగా మార్చును. వీటిని అయనులు (ions) అనియు, ఈ విధానమును 'అయనీ కరణము' (ionization) అనియు అందురు. రేడియో ఆక్టివ్ కిరణప్రసరణ సందర్భములో చాలశక్తి విడుదలకాబడును,
రేడియం కిరణములయొక్క సామర్థ్యము పెక్కురీతుల నుపయోగపడుట ప్రారంభమయ్యెను. పెక్కు చర్మవ్యాధులను, కాన్సరు (cancer) ను చికిత్సచేయుటలో రేడియంయొక్క ఉపయోగము సాటిలేనిది. రేడియం కిరణములు ప్రస్ఫురణ పదార్థములలో ప్రస్ఫురణము (Fluorescence)ను జనింపజేయును గాన అతి సూక్ష్మమైన రేడియం రాసుల (quantities) ను జింకుసల్ఫైడు (Zine Sulphide) వంటి ప్రస్ఫురణ పదార్థములలోకలపి గడియారపు ముళ్ళమీదను, అంకెలమీదను, పరికరముల మీది చూపుడు ముళ్ళమీదను, విభజనలమీదను పూయుదురు. వీటిని చీకటిలోగూడ చూడవచ్చును.
ఆల్ఫా (a) బీటా (B) గామా (X) కిరణములు : శక్తివంతమైన అయస్కాంతిక క్షేత్రముగుండా రేడియో ఆక్టివ్ కిరణములు పోవునపుడు వాటివంపునుబట్టి వాటిలో మూడు రకములు కలవని ప్రఖ్యాత విజ్ఞాన శాస్త్రవేత్త రూధర్ ఫర్డ్ కనుగొనెను. అతడు వాటికి ఆర్ఫా (a), బీటా (B), గామా (X) కిరణములని పేరు పెట్టెను. ఆల్ఫాకిరణములు ధనవిద్యుదావేశమును, బీటాకిరణములు ఋణవిద్యుదావేశమునుకలిగియున్నవి. గామాకిరణములు తటస్థమైనవి. బీటాకిరణములు ఎలక్ట్రానులని తరువాత కనుగొనబడెను. గామాకిరణములు అయస్కాంతిక విద్యుత్ క్షేత్రములలో వంగవు.
ఆల్ఫా కిరణములు ద్రవ్యములో అతి తేలికగా లీనమగును (Absorbed). ఇవి కాగితముగుండా చొచ్చుకొని బయటకు రాజాలవు. బీటాకిరణములు కొన్ని మిల్లీమీటర్ల దట్టముగల అల్యూమినియం రేకును చొచ్చుకొని ఈవలకు రాగలవు. గామా కిరణములకు చొచ్చుకొని రాగలశ క్తి (Penetrating Power) చాల ఎక్కువ. ఆల్ఫాకిరణములకు అయనీకరణ సామర్థ్యము మెండు. బీటాకిరణములకు వాటికంటె అయనీకరణశక్తి తక్కువ. ఈ శక్తి గామాలకు చాల తక్కువ. అతి తక్కువ అయనీకరణమునకు ప్రోద్భవించునప్పటికిని, వాటికిగల హెచ్చగు చొచ్చుకొను శక్తిచే గామా కిరణములు జీవులకు ఎక్కువ హాని చేయును.
ప్రాయోగిక నిదర్శనమునుండి, సాడీలును, ఆల్ఫాకిరణములును ద్విగుణముగా (doubly) అయనీకృతమైన హీలియం పరమాణువులే నని రూధర్ ఫర్డు 1903 లో స్పష్టీకరించెను. (ఎలక్ట్రానుమీది ఆవేశము ఒకటిగా తీసికొని ఇతర అణువుల (Particles) ఆవేశమును ఇన్ని ఎలక్ట్రాను ఆవేశములని చెప్పుట వాడుక).
రేడియో ఆక్టివ్ క్షయము (Radioactive Decay) ; రేడియో ఆక్టివ్ శ్రేణులు (Radioactive Series) : రేడియో ఆక్టివ్ ద్రవ్యములు స్థిరముగా ఎక్కువకాలము ఉండవు. వివిధ ద్రవ్యములు వివిధ రీతులుగా క్షీణించును (disentegrate) కొన్ని అతి శీఘ్రముగా క్షీణించును. మరికొన్ని క్షీణించుటకు కొన్ని లక్షల సంవత్సరములు పట్టును. ఒక రేడియో ఆక్టివ్ ద్రవ్యము దానిలో సగము వరకు క్షీణించు కాలమును దాని అర్ధజీవిత మందురు (Half-life).
కొన్ని రేడియో ఆక్టివ్ ద్రవ్యములు క్షీణించునపుడు వాటి నుండి ఉద్భవించు నూతన ద్రవ్యములు గూడ రేడియో ఆక్టివ్‌గా నుండును. కొన్ని ముఖ్య లక్షణములను బట్టి ఈ శిథిల ఫలితము (Decay products) లన్నింటి మధ్య ఒక వంశ సంబంధము స్థిరపరుపబడెను. ఒకే మూలద్రవ్యము (element) నుండి ఉద్భవించిన ఈ శిథిల ఫలితముల నన్నిటిని ఒక రేడియో ఆక్టివ్ శ్రేణి (series) యందురు. ప్రస్తుతము అటువంటివి నాలుగు ముఖ్య శ్రేణులు గలవు. అవి యురేనియం, థోరియం, ఆక్టీనియం, నెప్తూనియం శ్రేణులు. ఇవి చివరకు సీసముగా మారును.
ఒక మూల ద్రవ్యమును సాధారణముగా రెండం కెలచే సూచింతురు. ఉదా: 92U238 లో 92 యురేనియం యొక్క పరమాణు అంకము (atomic number), 238 పరమాణు భారము (atomic weight). ఒక మూల ద్రవ్యముయొక్క పరమాణు అంకము (Z) ఆవర్త క్రమ పటిక (periodic table) లోని ఆ మూలద్రవ్యము యొక్క స్థానమును తెలియబరచును. ఆ సంఖ్య ఆ మూల ద్రవ్యము యొక్క రాసాయనిక లక్షణములను నిర్ణయించును. ఒక మూల ద్రవ్య పరమాణు భారము (A లేక W), ఆ మూల ద్రవ్య పరమాణువు ఉదజని పరమాణువు కంటె ఎన్ని రెట్లు భారమైనదియు తెలియజేయును.
కొన్ని పరికరములు (Instruments) : మిణుకు దర్శకము (scintfilloscope), అయనీకరణ మందిరము (Ionization chamber), గైగర్ మొల్లరు గణిత్రము (Geiger Muller Counter), విల్సన్ మేఘమందిరము (Wilson cloud chamber), ఛాయాచిత్ర పద్ధతి మొదలగునవి బీజ భౌతిక శాస్త్ర పరిశోధనలలో ఉపయోగపడు సాధనములు. మిణుకు దర్శకములోనున్న ప్రస్ఫురణ తెరమీద ప్రతి ఆల్ఫాకణము ఒక మిణుకును కలుగ జేయును. ఈ మిణుకు లన్నిటిని నగ్నచక్షువులతో చూచి లెక్క వేయుదురు. అయనీకరణ మందిరము, గైగరు పద్ధతులలోని మూల సూత్రము, ఆల్ఫాకణము గాలిని ఎక్కువ సామర్థ్యముతో అయనీకరించుటే. గైగర్ ముల్లరుగణిత్ర సహాయమువలన ఎలక్ట్రానులను గామా కిరణములనుకూడ లెక్క పెట్టవచ్చును. విల్సన్ మేఘ మందిరములోని అతి సంతృప్త బాష్పముల (Supersaturated Vapours) లో అయనులు తమ మార్గములను సూచించును. ఈ మార్గములను (tracks) తేలికగా చూడవచ్చును; ఫొటో తీయవచ్చును. ఒక ఆల్ఫాకణము ఛాయాచిత్ర ఫలకముగుండా పోవునపుడు ఆ ఫలకములోని కాంతి తగులుట వలన నల్లపడు పొరను మరింత నల్లగా చేయును. వికాసము (Development) నొందిన పిదప నల్లపడిన వివిధ అణువులు పెక్కు జాడలను (tracks) చూపించును. ఈ పద్ధతివలన ఒక అణువుయొక్క శక్తి (energy) ని, అయనీకరణ సామర్థ్యమును తెలిసికొనవచ్చును.
పరమాణువుయొక్క_ బీజనమూనా :
పరమాణు నిర్మాణమును గూర్చి మొట్టమొదటి నమూనాను (model) జె. జె. థామ్సన్ అనునాతడు ఉపపాదించెను. ఇది ఒక స్థైతిక నమూనా (static model) దీనిప్రకారము అన్ని పరమాణువులును విద్యుదావేశములను (electric charges) కలిగియుండును. బుణావేశమైన ఎలక్ట్రానులు పరమాణువునంతను నింపియున్న ధనావేశ (ద్రవ్యములో తేలియుండును. ఈ యానకము (medium) లో ఈదు ఎలక్ట్రానులు కంపించునపుడు పరమాణువు విద్యుదయస్కాంత తరంగముల (electromagnetic waves) ను కాంతిరూపమున ప్రసరింపజేయును. పరమాణువులు బంతిరూపములో నుండును. ప్రతి పరమాణువుయొక్క_ ఆవేశము శూన్యము. అనగా బుణావేశ ఎలక్ట్రానుల ఆవేశము ధనావేశ ద్రవ్య ఆవేశమునకు సమానము.
థామ్సన్ నమూనా, రేడియో. ఆక్టివిటీనీ, ఆల్ఫాకణముల చెదరుటను (ఆల్ఫాకణములను వివిధద్రవ్యములలోనికి పంపినపుడు, ఆవి వాటి ఋజుమార్గమునుండి ఎక్కువ కోణములద్వారా చెదరుటను రూథర్ ఫర్డు తన ప్రయోగములో కనుగొనెను) బాగుగా విశదపరచలేక పోయెను. ఆల్ఫాకణముల పెద్దకోణములలో చెదరుటను విశదీకరింపవలెనన్నచో, పరమాణువులోని ధన విద్యుదావేశమంతయు అతి స్వల్పప్రదేశములో, అనగా 1012 సెంటీమీటరు (సెంటీమీటరులో లక్షాకోటియవ వంతు) వ్యాసముగా కల్గినచోట కేంద్రీకరింపబడి యుండుట అవసరమని రూథర్ ఫర్డు 1911 లో నిరూపించెను.
రూథర్ ఫర్డు పరమాణు నమూనా ప్రకారము పరమాణువుయొక్క ద్రవ్యపు మొత్తమును, ధనావేశ మంతయును బీజములో కేంద్రీకరింపబడి యుండును. ఈ బీజముచుట్టును, దాని ఆవేశమునకు సమానావేశము గల్గినన్ని ఎలక్ట్రానులు తిరుగును. బీజావరణము పరమాణువుయొక్క ఆవరణముకంటె మిక్కిలి తక్కువ.
ఆల్ఫాకణము పరమాణువునుండి ఒక ఎలక్ట్రానును తొలగించినపుడు, ఆ పరమాణువును అయనీకరించును. మామూలుపరిస్థితిలో పరమాణువు తటస్థముగానుండును. అన్ని పరమాణువులయొక్క_ నిర్మాణము(structure) ఒకే రీతిగా నుండును. కాని వాటి బీజావేశపు పరిమితిలోను, బీజమునకు బయటనున్న ఎలక్ట్రానుల సంఖ్యలోను భేదముండును. పై దానినిబట్టి రేడియా ఆక్టివ్ క్షయములో ఆల్ఫాకణము బీజమునుండి బహిష్కరింపబడును. బీజపు బయటి ఎలక్ట్రానుయొక్క తొలగింపువలన, పరమాణువు అయనీకృత మగునేకాని, భిన్న పరమాణువు కాజాలదు. అందుచేత రేడియో ఆక్టివు మార్పులు పరమాణు బీజములకు సంబంధించినవే యగును.
బీజపు బయటి ఎలక్ట్రానులను గూర్చి మొట్టమొదటగా 1913 లో విఖ్యాత డేనిష్ శాస్త్రజ్ఞుడు నీల్స్బోర్ అను నాతడు పరిశోధనములు గావించి కొన్ని నియమముల నేర్పరచెను. వాటిప్రకారము, పరమాణువులో' నుండు Z ఎలక్ట్రానులు బీజమునుండి దూరముగా వివిధకక్ష్యల (orbits) లో నుండి నిరంతరము చలనము కలిగియుండును. ఈ చలనము బీజాకర్షణమును ప్రతిఘటించి, పరమాణువు స్థిరముగా (stable) నుండుటకు తోడ్పడును. బీజము, బీజపు బయటి ఎలక్ట్రానులు కలసి ఒకచిన్న 'సౌర వ్యవస్థ' (solar system) గా నుండును. వివిధ కక్ష్యల యందును ఒకే సంఖ్య గలిగిన ఎలక్ట్రానులుండవు. బీజమునకు అతి సమీపముగ నున్న కక్ష్యను 'K' కక్ష్య అనియు, మిగిలినవాటిని వరుసగా L, M, N, O. కక్ష్యలనియు అందురు. ఎలక్ట్రానుల కక్ష్యలు బీజమునకు దగ్గరయినకొలదియు, బీజమునకును వాటికిని నడుమ అకర్షణ హెచ్చును. ఒక ఎలక్ట్రానును దాని పరమాణువు నుండి తొలగించుటకు కావలసిన శక్తి ఆ ఎలక్ట్రాను ఆపరమాణువుతో బంధింపబడిన శక్తికి సమానమగును. బయటి కక్ష్యనుండి లోని కక్ష్యలోనికి ఒక ఎలక్ట్రాను దూకినపుడు, ఆ రెండు కక్ష్యల మధ్యనుండు శక్తిభేదమే కాంతికణము (Quantum of light) గా వెలువడును. శక్తి భేదమునుబట్టి ఈ వికిరణము (radiation) పరారుణము (infrared) గా గాని, దృగ్గోచరము (Visible-light) గా గాని, అత్యంత ఊదాగా (ultra-violet)గాని, ఎక్స్-కిరణములుగా గాని బయలు వెడలును (emit). వీటిస్వభావము విద్యుదయస్కాంతికము. రేడియో తరంగములును, గామా కిరణములును ఈ జాతిలోనివే.
పరమాణుబీజముల ద్రవ్యరాశి :
పరమాణుబీజముల రెండు ముఖ్యధర్మములలో నొకటి యగు బీజావేశ పరిమాణము ఆ పరమాణువు అంకమునకు సమానము. రెండవది బీజ 'ద్రవ్యరాశి' (mass); ఇది ఇంచుమించు మొత్తము పరమాణువు ద్రవ్యరాశికి సమానము. విడి ఎలక్ట్రాను ద్రవ్యరాశియు, ఒక పరమాణువులోని ఎలక్ట్రానుల సంఖ్యయు తెలియును గాన, పరమాణువుద్రవ్య రాశియు తెలిసినచో, బీజద్రవ్యరాశినిగూడ తెలియనగును.
పరమాణు ద్రవ్యరాశిని తెలిసికొనుటకు థామ్సన్ ‘ద్రవ్యరాశి వర్ణమాలా లేఖిని' (mass spectrograph) అను పరికరమును ఉపయోగించెను. దీనితో విద్యుదయస్కాంతిక పద్ధతిని, 'ఆదేశద్రవ్య, సంచయ నిష్పత్తి' ని (ratio of e/m) కనుగొనవచ్చును. థామ్సన్, ఆస్టన్‌ల పరిశోధనల ఫలితముగా రేడియో ఆక్టివ్ మూల ద్రవ్యములేకాక, స్థిరమూల ద్రవ్యములుగూడ సమస్థానీయము (isotope) లను కలిగియుండునని తెలిసెను. (ఒకే పరమాణు అంకముకలిగి, వివిధ ద్రవ్యరాశి పరిమాణములు కలిగిన మూలద్రవ్యములను సమస్థానీయములందురు. వీటి రాసాయనిక ధర్మము లన్నియు నొక్కటే.)
అన్నిటికంటె చిన్నదైన ఉదజని బీజమును ప్రోటాను అందురు. మిగిలిన పరమాణు బీజములు ప్రోటానుల సముదాయమని భావింపబడెను. పైగా, పరమాణు బీజము లన్నిటియందును ప్రోటానులతోపాటు, ఎలక్ట్రానులు గూడ నుండునని సూచింపబడెను.
బీజబంధన శక్తి (Binding Energy of Nuclei) : పై సూచన ప్రకారము హిలియం పరమాణువులో నాలుగు ప్రోటానులు, నాలుగు ఎలక్ట్రానులు (రెండు బీజములోను, రెండు బీజము బయట) ఉండుటవలన, హిలియం ద్రవ్యభారము ఉదజని ద్రవ్యభారముకంటె నాలుగు రెట్లు హెచ్చుగానుండవలెను. కాని హిలియం ద్రవ్యభారము (4.00386) నాల్గు రెట్లు ఉదజని ద్రవ్యభారము (4.03252) కంటె తక్కువ. హిలియం బీజమేర్పడునపుడు, కొంతశక్తి విడుదల యగుననియు, ఈ శక్తి పై ద్రవ్యరాసుల భేదమునకు సమానమగుననియు విశదీకరింపబడెను. ఈ ప్రక్రియలో ఎంత ఎక్కువ శక్తి విడుదలయగునో, ఆ ప్రక్రియ తరువాత నేర్పడిన పరమాణువు అంత స్థిరముగా నుండును.
ఆకాలమున తన విశేష సాపేక్షక సిద్ధాంతము (Special Theory of Relativity) నుండి ప్రఖ్యాత విజ్ఞాన శాస్త్రవేత్త యయిన ఐన్ స్టయిన్ ద్రవ్యసంచయము (m) నకును, శక్తి (E) కిని గల సంబంధము E=m2 అని చూపెను. ఈ సమీకరణములో c = కాంతివేగము ( సెకనుకు మూడు లక్షల కిలోమీటర్లు), ఈ సిద్ధాంతము ప్రకారము ఆ ద్రవ్యరాశిలోని తగ్గుదల ఆ బీజబంధన శక్తికి సమానము.
పరమాణుబీజముల విఘటనము (Disintegration of Atomic Nuclei): 1919 లో రూధర్ ఫర్డు మొట్టమొదటగా పరమాణు బీజముల కృత్రిమ విఘటనము (artificial disintegration) ను సాధించెను. నత్రజని బీజములు ఆల్ఫాకణములచే ఘట్టింపబడగా, ప్రాణవాయువు ఉదజని బీజములలోనికి రూపాంతరము చెందెను. కొన్నిప్రతిక్రియలలో (reactions) ఎక్కువశక్తి విడుదల కాబడెను. రూథర్ ఫర్డు పరిశోధనములు 'బీజగిడ్డంగి’ (Nuclear store house) నుండి కృత్రిమ సాధనములతో ఎక్కువ శక్తిని విడుదల చేయవచ్చునని చూపెను.
న్యూట్రాన్ (Neutron) : 1932 లో ఆంగ్ల విజ్ఞానశాస్త్రవేత్తయగు చాడ్విక్ న్యూట్రానును కనుగొనెను. ఇది ఆవేశరహితమై తటస్థముగా నుండును. దీని ద్రవ్యరాశి ప్రోటానుకంటె కొంచె మెక్కువ. న్యూట్రాను, ప్రోటానులను 'న్యూక్లియానులు' (nucleons) అని యందురు. న్యూట్రాను విడిగా చాల కొద్దికాలమే (కొలది నిమిషములు) ఉండి ఒక ప్రోటాను ఒక ఎలక్ట్రానులోనికి మారును. తటస్థములగుటచే న్యూట్రానులు ద్రవ్యములోనికి తేలికగా చొచ్చుకొనిపోయి బీజరూపాంతరములను బహు సమర్థతతో పెంపొందజేయును. బీజవిధానముల లోను, రూపాంతరములలోను న్యూట్రాను యొక్క పాత్ర అతి ముఖ్యమైనది.
పోజిట్రాన్ (Positron) : పోజిట్రాను (e+) ఎలక్ట్రాను (e-) కు ప్రతి నకలు (counterpart). దీని ఆవేశము ఎలక్ట్రాను ఆవేశమునకు సమానము, కాని దీనిది ధనావేశము. దీని ద్రవ్యరాశికూడ ఎలక్ట్రాను ద్రవ్యరాశికి సమానము. దీనిని కాస్మిక్ కిరణప్రయోగ సందర్భములలో 1932లో ఆండర్ సన్, నెడ్డర్ మేయరులు కనుగొనిరి. కాని దీని ఉనికిని సిద్ధాంత రీత్యా 1930 లో డిరాక్ అను నాతడు ప్రతిపాదించెను. ఎలక్ట్రాను, ప్రోటాను, న్యూట్రాను, పోజిట్రానులవంటి కణములచే విశ్వములోని ద్రవ్యమంతయు చేయబడినది. నేడు మనకు తెలిసినంతవరకు వాటి నిర్మాణము చాల సులభమైనది. కాన వాటిని 'మూలాణువులు' (elementary particles) అందురు. ఒక వేళ వాటి నిర్మాణము క్లిష్టమైనదని చూపెట్టబడినను, అవి ఎంతమాత్రము మూలాణువులుగా నుండజాలవు. కాస్మిక్ కిరణజన్యములగు కణములలో మరికొన్ని మూలాణువులు కనుగొనబడెను.
తగినంత శక్తిగల గామా కిరణములు ద్రవ్యముగా మారునపుడు (materialized), ఎలక్ట్రానులు, ప్రోజిట్రానులు జంటలుగా పుట్టును. ఈ పుట్టుక పరమాణు బీజమువద్ద దాని ప్రాబల్యముతో జరుగును. ఒక ఎలక్ట్రాను ద్రవ్యసంచయము శక్తిరూపములో ఐదులక్షల ఎలక్ట్రాను ఓల్టులకు సమానము. ఒక ఎలక్ట్రాను ఒక వోల్టు శక్తి (Potential) భేదములో నుంచి పడునపుడు పొందు శక్తిని 'ఎలక్ట్రాను ఓల్టు' (electron volt) అందురు. అందుచే ఒక ఎలక్ట్రాను జంట సృష్టికి, 'గామాక్వాంటం' కనీసం పదిలక్షల ఎలక్ట్రాను వోల్టుల శక్తిగలిగి యుండవలెను. ప్రోజిట్రానుకు స్వతంత్రపుటునికి లేదు. అది ఎప్పుడు ఎలక్ట్రానుల వద్దకు వచ్చునో, అప్పుడే రెండును కలిసి నాశనమైన (annihilate), రెండుగామాల సృష్టికి తోడ్పడును. ఇట్టి నాశనధర్మము కలిగియుండుటచే పోజిట్రానును ఎలక్ట్రానుయొక్క 'వ్యతిరేకాణువు' (anti-particle) అని అందురు.
కాస్మిక్ కిరణములు :
భూమ్యుపరితలమంతయు అన్ని వేళలయందు బయటి నుండి వచ్చు కాస్మిక్ కిరణములచే ఘట్టింపబడుచున్నది. ఈ వికిరణ (radiation) తీక్ష్ణత ఒకేచోట ఎల్లప్పుడును ఇంచుమించు సమముగా నుండును. ఇది ఏ స్థలమందైనను ఔన్నత్యము (altitude) ను బట్టి హెచ్చును. ఇది ధ్రువములవద్ద గరిష్ఠముగను, భూమధ్య రేఖవద్ద కనిష్ఠముగ నుండును. ఈ అణువులన్నియు ఆవేశపూరితములే. బయటినుండి భూ వాతావరణములోనికి ప్రవేశించు కాస్మికకిరణములను'ప్రధాన కాస్మిక్ కిరణము'లందురు. ఈ ప్రధానములలో (primaries) ఎక్కువగ ప్రోటానులును (77%), తరువాత ఆల్ఫాకణములును (21%). మిగిలినవి బరువైన మూలద్రవ్యములగు ఆవేశ బీజములు నై యున్నవి.
కాస్మిక్ కిరణములయొక్క రెండు ముఖ్యలక్షణములు : 1. హెచ్చుగా చొచ్చుకొను సామర్థ్యము; 2. బ్రహ్మాండమైన శక్తి .
భూమ్యుపరితలముమీది వికిరణము - సజాతీయము కాదు. దానిలో రెండురకములు గలవు. ఒకటి తేలికగా లీనమగును. దీనిని 'మృదుభాగము' (soft component) అందురు. దీనిలో ముఖ్యముగా ఎలక్ట్రానులు, పోజిట్రానులు, తేజః కణములు (photons) అనునవి; రెండవ భాగమును 'దృఢభాగము' (hard component) అందురు. దీనిలో ప్రధానముగ మెజానులే ఉండును.
అయనీకరణము వలననేగాక, ఎలక్ట్రానులు వికిరణ (radioactive) నష్టములవలనకూడ శక్తిని పోగొట్టుకొనును. అతిశక్తిమంతమగు ఒక ఎలక్ట్రాను బరువైన బీజమువద్దనుండి పోవునపుడు దానివేగము ఆకస్మికముగ తగ్గి, కొంతశక్తి 'గామా 'కణరూపముగ పోగొట్టుకొనును. ఈ పద్ధతిని 'బ్రెమ్స్‌స్ట్రాహలంగ్' (Bremsstrahlung) అందురు. ఈ గామాకణము తిరిగి ఒక ఎలక్ట్రాను జంటగా మారును. శక్తి ఉన్నంతవరకు ఈ విధానము సాగును. ఈ విధానమునే 'నిర్ఘరపద్దతి' (cascade process) అందురు. ఈ విధానములో తరువాత పుట్టు అణువులు మొదటివాటి దిక్కులనే సాధ్యమైనంత సన్నిహితముగా అనుకరించును. అతి త్వరితముగనే ఒక పెద్ద అణు సముదాయము ఉద్భవించును. దీనినే 'కాస్మిక్ కిరణ జల్లు' (cosmic ray shower) అందురు. ఒక్కొక్క ప్పుడు ఈ జల్లు కొన్ని చదరపు కిలోమీటర్ల స్థలమును ఆక్రమించును. మిక్కిలి పెద్ద జల్లులను 'ఆగర్ జల్లులు' (Auger showers) అందురు. ఇంతవరకును కనుగొనిన మిక్కిలి పెద్దజల్లులో పదునాలుగువందల కోట్ల అణువు లున్నవనియు, వీటన్నిటిని జనింపజేసిన తొలి అణువుశక్తి 1018 (పదివేల కోట్ల కోట్లు) ఎలక్ట్రాను వోల్టుల కంటె ఎక్కువ ఉండుననియు అంచనా వేయబడినది.
మెజాన్ (Meson) : పరమాణు బీజములలోని కణములను దగ్గరగా నుంచు బీజ బలములను గూర్చి సిద్ధాంత పరిశోధనముల జరుపుచు 1935 లో జపాను శాస్త్రజ్ఞుడగు 'యుకావా' న్యూక్లి యనులు కలసియుండుటకు కారణము కొన్ని కణములనియు, వాటి ద్రవ్యబలము ఎలక్ట్రాను ద్రవ్యబలము (me) కంటె హెచ్చనియు ప్రతిపాదించెను. తరువాత కాస్మిక్ కిరణజనితాణువులలో మెజాను కనుగొనబడెను. ఈ మెజానులలో మూడు ముఖ్య రకములు గలవు. మ్యూ (μ) మెజాను, పై (?) మెజాను, బరువైన లేక 'కె' (Heavy or K) మెజాను అనునవి. మ్యూ మెజానులో ధన ఋణావేశములు గలవి రెండును (μ+, μ-) గలవు. సముద్ర మట్టమున నున్న కాస్మిక్ కిరణములలో 80 శాతము ఇదియే. వీటి ద్రవ్యరాశి ఎలక్ట్రాను ద్రవ్యరాశి కంటె రెండువందల రెట్ల కంటె కొలదిగ ఎక్కువ. వీటి సరాసరి జీవితము ఇంచుమించు సెకనులో పదిలక్ష వ వంతు. ఇవి ధన ఋణ ఎలక్ట్రాను (పోజిట్రానును అప్పుడప్పుడు ధన ఎలక్ట్రాను అని పిలచుట వాడుక) లోనికి, న్యూట్రినో లోనికి మారును. పై మెజానులలో ధన ఋణములే (?, ?) గాక, తటస్థములు (? ) గూడ గలవు. వీటి ద్రవ్య సంచయము మ్యూ మెజానుల కంటె ఎక్కువ. వీటినే 'యుకావా' అణువు లందురు. వీటి సరాసరి జీవితము మ్యూ మెజానులకంటె తక్కువ. 'కె’ మెజానులలో 'టీ' (T) మెజానులు, థీటా (?) మెజానులు అను రకములు గలవు. వీటన్నిటి జీవితము మ్యూ మెజానుల కంటె తక్కువ. వీటి ద్రవ్య సంచయము ప్రోటాను ద్రవ్య సంచయములో ఇంచుమించు సగభాగము.
హైపరాను : (Hyperon) హైపరానులలో లాంబ్డా (?), కై (=), సిగ్మా (?) అనురకములు గలవు. వీటి ద్రవ్యసంచయము, ప్రోటానుకంటె ఎక్కువ, గురూదజని బీజము (Deuteron) కంటె తక్కువ. వీటి సరాసరి జీవితముగూడ మిక్కిలి తక్కువ.
ఆంటి ప్రోటాను (Antiproton); ఆంటిన్యూట్రాను (Anti-neutron) : ఆంటీ ప్రోటాను అనునది ప్రోటానుకు ప్రతియైనది. దీనిని 1955 లో ఇటాలియను శాస్త్రజ్ఞుడగు సెగ్రే కనుగొనెను. ఒక ప్రోటాను, ఆంటీ ప్రోటానుల జంటను సృష్టించుటకు నాలుగువందల కోట్ల ఎలక్ట్రాను వోల్టులశక్తి అవసరము. ఆంటిప్రోటాను, ప్రోటానులు కలిసి నాశనమై పెక్కు మెజానులు ఉద్భవించును. న్యూట్రానుకు ప్రతిఆంటీ న్యూట్రాను, స్పిన్ (spin) ఆయస్కాంతిక బిభ్రమిష (magnetic moment) ల వలన వీనిలో ఒకదానిని మరొకదానినుంచి వేరుపరచి గుర్తింపవచ్చును.
న్యూట్రినో : (Neutrino) బీటా కిరణవర్ణమాల (B Ray spectrum) లోని అవిరామమును విశదపరచుటకు స్విస్ విజ్ఞానశాస్త్రవేత్తయగు 'పౌలీ', న్యూట్రినో యొక్క లేక చిన్న న్యూట్రానుయొక్క ఉనికిని 1930 లో సిద్ధాంతరూపమున ప్రవేశ పెట్టెను. అనంతరము దానిఉనికి స్థిరపరుపబడెను. అది ఆవేశములేనిది. దాని ద్రవ్యరాశి ఎలక్ట్రాను ద్రవ్యరాశిలో వెయ్యవవంతుకంటె తక్కువ.
పరమాణు బీజముల కృత్రిమరూపాంతరము : (Artificial Transformation of Atomic Nuclei) స్వభావ సిద్ధములైన రేడియో యాక్టివ్ ద్రవ్యములు శక్తిమంతములైన ఆల్ఫా కిరణములను చాల తక్కువగా ఇచ్చును. ఎక్కువ విజయముతో బీజరూపాంతరములు సాధింప వలెనన్నచో, శక్తిమంతమైన అణువులు ఎక్కువగా కావలెను. అందుచే యంత్ర సహాయమున అణువుల వేగమును అధికముచేసి, వాటిని ఎక్కువ శక్తిమంతములుగ జేయు చున్నారు.
ఇట్టి యంత్రములలో మొట్టమొదటిది కాక్రాఫ్ట్ వాల్టన్ యంత్రము (Cockroft-Walton Accelerator) 1932 లో నిర్మింపబడెను. వాండర్ గ్రాఫ్ యంత్రము (Vander Graff Generator) మరియొకటి.
నేడు సైక్లోట్రాన్ (Cyclotron), బిటట్రాన్ (Betatron), సింక్రొట్రాన్ (Synchrotron), సంక్రో సైక్లొట్రాన్ (Synchrocyclotron). ప్రోటాన్ సింక్రొట్రాన్ (Proton Synchrotron) మున్నగు పెక్కు శక్తిమంతములైన యంత్రములు అణువులకు మిక్కిలి హెచ్చయిన శక్తి నిచ్చుచున్నవి.
కృత్రిమ రేడియో యాక్టివిటి (Artificial Radio Activity) : రేడియో యాక్టివ్ ద్రవ్యములను కృత్రిమముగా తయారుచేయు విధానమును 1934 లో ఫ్రెంచి దంపతులు ఫ్రెడరిక్ జోలియో, ఐరీస్ క్యూరీలు కనుగొనిరి. బీజ రూపాంతర విధానములో కొన్ని సమయములందు అస్థిరమైన సమస్థానీయములు పుట్టి, అవి పోజిట్రానును గాని, లేక న్యూట్రానును గాని బహిర్గతము చేసి (emit) స్థిరస్థితిని పొందును. న్యూట్రానుల సహాయమున పెక్కు స్థిరమూల ద్రవ్యముల రేడియోయాక్టివ్ సమస్థానీయములను ప్రేరేపింపవచ్చునని విఖ్యాత ఇటాలియను విజ్ఞానశాస్త్రవేత్త 'ఫెర్మీ' సూచించి, ప్రయత్నించి సఫలుడయ్యెను. బరువైన మూలద్రవ్యముల బీజములు మెల్లని (slow) న్యూట్రానులను తేలికగా వశపరచుకొనుననిగూడ అతడు చూపెను. ఈ మెల్లని న్యూట్రానులను - వాటి శక్తి తక్కువగుటచే - తాపన్యూట్రానులు (Thermal Neutrons) అని అందురు.
బొరాను, కాడ్మియంవంటి ద్రవ్యములు ఈ తాప న్యూట్రానులను తేలికగా లోగొనును. అందుచే వాటిని తాపన్యూట్రానులకు రక్షకములుగను, వడియగట్టు సాధనములుగను ఉపయోగింతురు.
క్రొత్త రేడియోయాక్టివ్ ద్రవ్యములలో ఇంతవరకు తెలియని కొన్ని మూలద్రవ్యముల సమస్థానీయములు (43, 61, 85, 87 పరమాణు అంకములు గలిగిన మూల ద్రవ్యములు) కనుగొనబడెను. యురేనియం తరువాత పదిమూలద్రవ్యములతో నొక నూతనశ్రేణిని గూడ నేర్పరచిరి.
బీజనిర్మాణము ; బీజబలములు (Nuclear Structure: Nuclear Forces) :
అయస్కాంతిక బిభ్రమిష, స్పిన్, శక్తి మొదలగు విషయముల విచారణ ఫలితముగా బీజములో ఎలక్ట్రానులకు తావులేదు. తరంగ యాంత్రిక శాస్త్రము (Wave Mechanics) గూడ ఈ అభిప్రాయమునే బలపరచు చున్నది. పరమాణుబీజము ప్రోటాను, న్యూట్రానులను మాత్రమే కలిగియుండును. 'స్వతస్సిద్ధమైన' లేక ప్రేరేపితమైన బీజ రూపాంతరములలో ధన ఋణ ఎలక్ట్రానులును, న్యూట్రినోలును బీజమునుండి బయటికివచ్చును. బీజములోని ప్రోటానులు, న్యూట్రానులు పరస్పరముగ మార్పులు పొందవచ్చును. కాని ఈమార్పులు ఏ విధముగా జరుగునో ఇదమిత్థమని తెలియదు.
'యుకావా' సిద్ధాంతము ననుసరించి బీజబలములు విద్యుత్తునకు కాని లేక గురుత్వాకర్షణమునకు (gravitational) గాని చెందినవి కావు. అవి అతి తక్కువ దూరముల (10–13 సెంటీమీటర్లు)లోనే పనిచేయును. అందుచే వాటిని 'తక్కువదూరపు బలములు' (Short Range Forces) అందురు. ప్రోటాను, న్యూట్రానులు వాస్తవముగ ఒ కే 'మూలమైన బీజభాగము' (Basic nucleoniccore) ను కలిగియుండి, అవి మెజానులచే చుట్టుకొనబడి యుండునని ఒక భావము. నేటి సిద్ధాంతముల ప్రకారము, మెజానుమేఘమే న్యూట్రానుకును ప్రోటానుకును మధ్య గలభేదము. ఇవి పరస్పరము మెజానులను 'లోగొని' లేక ‘ఉద్గమించి’ మారుచుండును. అదేవిధముగా ఆవేశరహితములైన మెజానులు తాదృశములైన న్యూక్లియానుల మధ్యగల బలములను సృష్టించును.
బీజనమూనాలు (Nuclear Models): బీజనిర్మాణమును గూర్చిన నేటి భావములు ఎక్కువ స్పష్టముగా లేవు. అందుచే ప్రతి నమూనా (model) యొక్క ఉపయోగము మితముగ నున్నది. బీజబలములు 'తక్కువ దూరపు బలములే' కనుక, అవి బాగుగా పనిచేయవలె నన్న బీజములోని కణము లన్నియు ద్రవబిందువులోని వానివలె అతిదగ్గరగా ఉండవలెనని 'నీల్స్బోర్' సూచించెను. ద్రవము ఆవిరిగా మారినట్లే బీజములోని కణములు ఉద్గమించును. షెల్ (Shell) నమూనా, ఫెర్మీవాయువు నమూనా, ఆల్ఫాకణముల నమూనా మొదలగునవి కూడ ఆచరణలో నున్నవి.
బీజభేదనము (Nuclear Fission): న్యూట్రానుచే ప్రేరేపింపబడిన (excited) యురేనియం బీజము రెండు బీజములలోనికి బ్రద్దలగుట 'మైట్ నర్' అను జర్మను విజ్ఞానశాస్త్రవేత్త కనుగొనెను. ఈ విధానములో ధన రాశియు, ఆవేశమును ఇంచుమించు రెండు సమభాగములై ఎక్కువశక్తిని విడుదలచేయును. ఈ విధానమును బీజ భేదనము (nuclear fission) అందురు. ఈ సంఘటన మానవచరిత్రలో అతిముఖ్యమైన పర్యవసానములకు దారి తీసెను.
బీజ ప్రతిక్రియలు (Nuclear Reactions) : యురేనియం బీజభేదనములో రెండు లేక మూడు న్యూట్రానులు విడుదలకాబడి, అవి తిరిగి భేదనమునకు తోడ్పడును. ఈ విధానము ఎడతెగక గొలుసుకట్టు ప్రతిక్రియ (chain reaction) వలె సాగిపోవును. కాని వాడుకలో కొన్ని ప్రతిబంధకములు గలవు.
బీజభేదనము, వడి న్యూట్రానులకంటె తాప న్యూట్రానులచే ఎక్కువ బాగుగా సాధింపబడును. వడి న్యూట్రానులను 'నెమ్మది' లేక తాప న్యూట్రానులుగా మార్చుటకు గురూదజని, గ్రాఫైట్, బెరిలియం మొదలగు ఉదజనిక ద్రవ్యములు ఎక్కువ అనుకూలముగా నుండును. వీటిని మాడరేటర్స్ (Moderators) అందురు.
బీజ ప్రతిక్రియాజనకము (Nuclear Reactor) : గొలుసుకట్టు ప్రతిక్రియను సాధించు పరిక్షర సమూహమును బీజ ప్రతిక్రియాజనకము లేక పేర్చుట (pile) అందురు. ఒక యురేనియపు ప్రతిక్రియాజనకములో, యురేనియం, మాడరేటరు - ఈ రెండును న్యూట్రానులను ప్రతిబింబించు నొక ద్రవ్యముతో చుట్టివేయబడి యుండును. ఇందులోని అతి ముఖ్య విషయము అప్రతిక్రియా జనకముయొక్క పరిమాణము. ఆ యురేనియం ద్రవ్యరాశి ఒక 'సందిగ్ధ పరిమాణము' లేక 'సందిగ్ధ ద్రవ్యరాశి' (critical size or critical Mass) కంటె ఎక్కువ ఉన్నప్పు డీ గొలుసుకట్టు ప్రతిక్రియ మొదలిడును. ఈ క్రియను ఎల్లప్పుడును హద్దులో నుంచుటకు ఒక ఆటోమాటిక్ సాధనము (automatic device) ఉండును.
పరమాణు బాంబు : బీజ ప్రతిక్రియా జనకములో వలెనే పరమాణు బాంబులో కూడ యురేనియం లేక ప్లుటోనియం బీజభేదనములో గొలుసుకట్టు ప్రతిక్రియ వలన విడుదలయగు శక్తి ఉపయోగింపబడును. ఈశక్తి విడుదల బీజ ప్రతిక్రియా జనకములో ఎల్లప్పుడును స్వాధీనములో నుండును. కాని పరమాణు బాంబులో ఈ శక్తియంతయు రెప్పపాటులో అతివేగముగా విడుదల యగును. యురేనియం - 235 కాని, ప్లుటోనియం 239 గాని పరమాణు బాంబులో భేదన (fissile) పదార్థములుగా నుపయోగింపబడును. దీనిలో ఉపయోగించు ద్రవ్యరాశి సందిగ్ధ ద్రవ్యరాశికంటే అధికముగా నుండ వలెను.
పరమాణు బాంబులో సందిగ్ధ పరిమాణముకంటె తక్కువైన రెండుగాని, ఎక్కువగాని యురేనియం లేక ప్లుటోనియం తునకలుండి అవి అతి త్వరగా ఒక పెద్ద తునక యగునట్లు చేయబడును. గొలుసుకట్టు ప్రతిక్రియ మొదలిడువరకు చిన్న ముక్కలు సురక్షితముగానే యుండును.
ఈ బాంబుప్రేలుడు ఫలితము లోకవిదితమే. బాంబు ప్రేలిన చోట ఉష్ణోగ్రత పదిలక్షల డిగ్రీలకంటె ఎక్కువగా నుండును, నీటిక్రింద ఈ బాంబు ప్రేల్చబడినట్లయిన, అది రేడియో యాక్టివ్ వర్షమునకు దారితీయును.
సంయోజనము (Fusion) : భారబీజముల భేదనములో విడుదలయిన శక్తికంటె, తేలికైన బీజముల సమ్మేళనము లేక సంయోజనము (Fusion)లో విడుదలయగు శక్తి చాల రెట్లు హెచ్చుగా నుండును. ఒక బీజము కలిగియుండు శక్తి దానిని కూర్చుకణములు విడిగా నున్నప్పుడు కలిగిన మొత్తముకంటె తక్కువగా నుండును. బీజమేర్పడునపుడు ఎంత ఎక్కువశక్తి విడుదల యగునో, బీజము అంత ఎక్కువ స్థిరముగ నుండును. ఒక బీజ స్థిరత్వము దానిలోని వివిధ కణముల బంధన శక్తిమీద ఆధారపడి యుండును.
ఒక గ్రాము యురేనియం - 235 భేదనములో 22 వేల కిలోవాట్ గంటలశక్తి విడుదల యగును. ఒక గ్రాము ఉదజని సంజనిత విధానముతో హిలియంలోనికి మార్చబడినపుడు 176 వేల కిలోవాట్ గంటలశ క్తి ఉద్భవించును. ఈ భేదమే భేదనముకంటె సంయోజనతా శ్రేష్ఠతకు కారణము.
బీజముల మధ్యనుండు విద్యుత్ అపకర్షణా (repulsive) బలములు, ఆ బీజముల సంయోజనమును మామూలుగా జరుగనీయవు. ఈ సంయోజనము జరుగవలెనన్న బీజములు చాల ఎక్కువగతి (kinetic) శక్తిని కలిగి యుండవలెను.
తాపక్రమ బీజ ప్రతిక్రియలు (Thermonuclear Reactions) : అణువుల ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఎక్కువగునో వాటి గతి శక్తి అంత హెచ్చును. సుమారు పదిలక్షల డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత సంయోజన విధానము జరుగుటకు ఎక్కువగా తోడ్పడును. ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద జరుగు బీజక్రియలను తాపబీజ ప్రతిక్రియలందురు.
మనకు అమితముగా శక్తిని ప్రసరించుచున్న నక్షత్రములలో తాపబీజ ప్రతిక్రియలే జరుగుచున్నవని విజ్ఞాన శాస్త్రవేత్తలగు 'బేథె' 'గేమో'లు చూపిరి. సూర్యశక్తికికూడ మూలము ఈ ప్రతిక్రియలే. ఉదజని హిలియంగా పొందు రూపాంతరమే సూర్యశక్తికి కారణమని 'బేథె' సూచించెను. ఇతని సిద్ధాంతము ప్రకారము ఈ విధముగ సూర్యశక్తి మనకు ఇంకను 8 వేలకోట్ల సంవత్సరముల వరకు లభించును.
హైడ్రొజను బాంబు : పాపబీజ ప్రతిక్రియలు జరుగుటకు అవకాశమిచ్చు అధికోష్ణోగ్రతలు పరమాణు బాంబు ప్రేలినపుడు లిప్తపాటు లభించును. భేదనము పరమాణు బాంబుల మూలసూత్రము. సంయోజనము హైడ్రొజను బాంబుల మూలసూత్రము. పరమాణుబాంబు ప్రేలినపుడు ఉద్భవించు ఉష్ణోగ్రతలు హైడ్రోజనుబాంబును రగుల్చుటకు ఉపయోగపడును. హైడ్రొజనుబాంబు పరమాణు బాంబుకంటె చాల శక్తిమంతమైనది.
స్వాధీన తాపబీజ ప్రతిక్రియలు (Controlled Thermonuclear Reactions): తాపబీజ ప్రతిక్రియలో విడుదలయిన శక్తి స్వాధీనపరచుకొనబడిన యెడల, ఈ శక్తి పెక్కు శాంతియుత ప్రయోజనములకు ఉపయోగపడునును. ఈ శక్తి అమితమైనది. ఈ శక్తి మనకు లభించినచో, మామూలు శక్త్యుత్పత్తి స్థానములైన రాక్షసబొగ్గు, పెట్రోలియం మొదలగునవి తరగిపోయినను అంతగా బాధయుండదు.
తక్కువపీడనములవద్ద వాయుఉత్సర్గముల (gaseous discharges) వలన తాపబీజ ప్రతిక్రియలు నిర్వహణమునకు అనుకూలించు ఉష్ణోగ్రతలను ప్రయోగశాలలలో పొందుటకు నేడు పెక్కు ప్రయత్నములు జరుగుచున్నవి. ఎక్కువ ఉత్సర్గములతో పాటు ఎక్కువ విద్యుత్ ప్రవాహము, దానితో పాటు ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత లభించును. ధనావేశ అయనములతోను, ఎలక్ట్రానులతోను గూడియున్న ఈ యానకమును ప్లాస్మా (plasma) అందురు. ప్లాస్మా చక్కని విద్యుద్వాహకము. పదిలక్షల ఆంపియర్ల విద్యుత్ ప్రవాహము సుమారు పదిలక్షల డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రతను జనింపజేయును.
పరమాణుశక్తి శాంతిప్రయోజనములు : బీజశక్తితో నడుపబడు విద్యుత్ కేంద్రములు ఇప్పుడు అమలులో నున్నవి. నీటి యొక్క లేక ఇతర అనుకూల ద్రవ్యము యొక్క అవిరహిత (continuous) ప్రవాహము ఉష్ణమును పీల్చి, ఎక్కువ పీడన బాష్పముగా (vapour) మారి, యంత్రములను నడపి విద్యుత్తును సృష్టించును. బీజప్రతిక్రియాజనకము, బీజ ఇంధనము (nuclear fuel)ను, రేడియో యాక్టివ్ సమస్థానీయములను ఇచ్చును. పరమాణు శక్తి వలన భారీ యంత్రములను ఎక్కువకాలము అవిరామముగా నడుపవచ్చును. ఈ రోజున పరమాణుశ క్తిచే నడుపబడు జలాంతర్గాములును (sub-marines), మంచుకొండల విభేదనా యంత్రములును (Ice-breakers) ఆచరణలో నున్నవి.
నేడు రేడియో యాక్టివ్ సమస్థానీయముల ప్రయోజనములు మిక్కుటముగ నున్నవి. పెక్కు రకముల పరిశ్రమలలోను, వ్యవసాయములోను, వైద్య, శస్త్ర వైద్యములలోను, భూగర్భ పరిశోధనలలోను, యంత్ర నిర్మాణములోను, దాదాపు అన్ని రంగములలోను అవి ఉపయోగపడుచున్నవి. గామా కిరణములను, ధాతువులలో దాగియుండిన దోషములను తెలిసికొనుటకును, బీటాకిరణములను ఆహార పదార్థములను భద్రపరచుటకును ఉపయోగించుచున్నారు.
పరమాణుశక్తి వహించు పాత్రను బట్టియే ఈ కాలమును 'పరమాణు యుగ'మని (Atomic age) అందురు.