సంగ్రహ ఆంధ్ర విజ్ఞాన కోశము/మొదటి సంపుటము/అణుబాంబు
అణుబాంబు :- రసాయన శాస్త్రజ్ఞులు పృథివిలో నున్న భౌతిక పదార్ధమంతయు 92 మూలపదార్థముల సంయోగవియోగములవలన కలిగినదని నిర్థారణ చేసిరి. ఈ మూలపదార్థములను తిరిగి పరమాణువులనుగా విభ జింపవచ్చుననియు, అంతకంటె చిన్నవి ఉండవనియు, ఒక మూలపదార్థమునకు చెందిన పరమాణువుల గుణములు సమానములనియు వారు కనుగొనిరి.
1896 సంవత్సరములో బెకెరెల్ అను పేరుగల ఫ్రెంచి శాస్త్రజ్ఞుడు యురేనియం అను మూలపదార్థము, a B λ (ఆల్ఫా, బీటా, గామా) అనుకొన్ని కిరణములను తనంతటతానే వెలిబుచ్చునని కనుగొనెను. ఇంకను ఇటువంటి పదార్థములు పొలోనియం, రేడియం మొదలైనవి కలవని శ్రీమతి క్యూరి మొదలైన శాస్త్రజ్ఞులు కనుగొనిరి. ఈ మూలపదార్థముల (Elements) విశేషమేమనగా, వాటి పరమాణువులు వాటంతట అవే అన్య పరమాణువులుగా మారుచు ఈ కిరణములను వెలిబుచ్చు చుండుటయే; కొన్ని సంవత్సరముల తరువాత 1919లో రుథర్ ఫర్డు మహాశయుడు నత్రజని (నైట్రొజను )పరమాణువులమీద 'ఆల్ఫా' కిరణములను ప్రయోగించి, వాటిని ఆమ్లజని (oxygen) పరమాణువులనుగా మార్చగలిగెను. శక్తిమంతములైన కణములవలన మూల పదార్థములను మార్చవచ్చునని దీనివలన స్థిరపడినది,
పరమాణువులను భేదించుటకు సిద్ధముగా దొరకిన 'ఆల్ఫా' కిరణములే 1932 వరకు మొదట ఉపయోగపడెను. క్రమముగా అన్ని పదార్థముల పరమాణువులను భేదించుటకు వాటిశక్తి చాలదని తెలియవచ్చెను. ఎందుకనగా ప్రతి అణువు గర్భమందున్న బీజము (Nucleus) మహత్తరమైన ధనవిద్యుత్తును కలిగియుండును. ఆల్ఫాకిరణములు కూడ ధనవిద్యుత్తును కలిగియుండుటవలన వాటిశక్తి ఎంతో ఎక్కువగా ఉండినగాని బీజముచుట్టును ఉండు విద్యుత్ - మండలమును దాటి బీజమును భేదింపలేదు. అందుకు ఆల్ఫాకిరణశ క్తి చాలదు.
1932 లో ఛాద్విక్ అను బ్రిటిష్ శాస్త్రజ్ఞుడు బెరిలియం అను పదార్థమును ఆల్ఫాకిరణములచే భేదించి న్యూట్రాను (Neutron) అను కొత్తకణము (particle)ను కనిపెట్టెను. ఈ కణములు విద్యుత్ రహితముగా నుండి, శ క్తిమంత మగుటవలన తతిమ్మా అణువుల చుట్టును ఉండు విద్యుత్ మండలము ప్రవేశించుటకు ఏ మాత్రము అడ్డులేకుండెను. అందువలన క్లీబాణువులు (న్యూట్రానులు) ఏ అణువులను పగులకొట్టుటకయిన మిక్కిలి ఉపయోగ కారులు గా నుండు నని తెలియవచ్చెను. 1938లో రెండవ ప్రపంచయుద్ధపు ప్రారంభములో ఓటోహాన్ అను జర్మను రసాయన శాస్త్రజ్ఞుడు యురేనియం అణువులను క్లీ కాణువుల (న్యూట్రాన్)వలన పగులగొట్ట గలిగెను. హాన్ విజ్ఞాని, యురేనియం పరమాణువు పగిలి బేరియం, లాంథనం పరమాణువుల క్రింద మారినట్లును, అవి అతి శక్తిమంతములై యున్నట్లును కనుగొనెను. అదియును గాక ఈ క్రియ యందు రెండు క్రొత్త క్లీ బాణువులు ( న్యూట్రానులు ) ఉత్పత్తి అయినట్టు తేలినది. ఇదే గొప్ప విషయము. ఈ క్లీ బాణువులు తిరిగి యురేనియం అణువులను బ్రద్దలుచేయుటకు పనికివచ్చును. బ్రద్దలు అయిన తునుకులు కూడ బహు శక్తిమంతములుగా నుండును. ఆ శక్తి అంతయు వేడిగా మారును. ఇట్లు గొలుసుకట్టుగా మార్పుచెంది యురేనియం అంతయు భిన్న భిన్న అణువులుగా మారి బ్రహ్మాండమైన వేడిమిని ఉత్పత్తిచేయును. ఇదియె ఆటంబాంబు యొక్క మూలసూత్రము.
ఈసందర్భములో ద్రవ్యరాశి (Mass), శక్తి (Energy). వీటిని గురించి కొంచెము తెలిసికొనవలసియున్నది. బహుకాలము వరకు ద్రవ్యరాశి నిత్యత్వము, శక్తి నిత్యత్వము(Conservation of Mass and Energy) అను రెండు ప్రత్యేక సిద్ధాంతము లుండెడివి. కాని ఐన్ స్టయిన్ అను మహా తత్త్వవేత్త ఆ రెంటిని మేళవించి ఒక సిద్ధాంతమును చేసెను. ఆ సిద్ధాంతము ప్రకారము ద్రవ్యరాశి E=mc2 ప్రకారము శ క్తిగా మారవచ్చును. దీని ప్రకారము ఒక గ్రాము పదార్థములో రెండున్నర కోట్ల కిలోవాట్ గంటలకు సమానమైన శక్తి యిమిడి ఉన్నదని తేలును. (విద్యుత్ ఉన్న ఇండ్లలో ఉన్న మీటర్ తెలుపు ప్రమాణము కిలో వాట్ గంట). దీనిని బట్టి రసాయనికము లయిన మార్పుల వలన కలిగిన శక్తి కంటే అణువుల మార్పు వలన కలిగెడు శక్తి పదిలక్షల రెట్లు అధికముగా ఉండునని విశదము కాగలదు. రెండు పరమాణువులు కలిసి వేరొక పరమాణువుగా మారి, దీని రాశి ఆ రెండు పరమాణువుల కంటె తక్కువ అయినచో, ఈ తక్కువయిన రాశి శక్తిగా మారును, ఉదా: హీలియం పరమాణువును గాని, ఆల్ఫాకిరణమును గాని పరిశీలించినచో అందులో రెండు ప్రాణువులు ( ప్రోటానులు ) రెండు క్లీ బాణువులు (న్యూట్రానులు) ఉండును. లేక నాలుగు ఉదజని ( హైడ్రొజన్) పరమాణువులై నను ఉండవచ్చును. వాటి రాశికి హీలియం (యానాతి) రాశికిని భేదము అందువలన ప్రతి హీలియం అణువు నాలుగు హైడ్రొజన్ అణువుల నుండి ఉత్ప త్తిఅయినచో ఇంత విపరీతపు శక్తి ఉద్భవించును. మన సూర్యునిలో వేడిమిశక్తి ఈ రీతిగానే ఉత్పత్తి అగుచున్నట్లు శాస్త్రజ్ఞుల నమ్మకము.
అణువులలో కెల్లను యురేనియం అణువు మిగుల బరువు కలది. ఆ అణువుమీద న్యూట్రాన్ ప్రయోగించినచో అది రెండు తునుకలుగా పగులును, ఆ తునుకల రాశి అసలు అణువు రాశికంటె తక్కువ. అది శక్తిగా మారును. అయితే ఇంత శక్తి ఉద్భవించుటకు కొన్ని షరతులున్నవి. న్యూట్రాన్ వేగము మందముగా నుండవలెను. ఇంకొక సంగతి కిరణాతువు (యురేనియం)లో రెండు తరగతుల అణువులున్నవి. 1. యురేనియం 238 రాశి అనియు, 2. యురేనియం 235 రాశి అనియును. రెండవది సాధారణపు యురేనియంలో 139 వ భాగము మాత్రమే. ఈ తేలిక యురేనియమే మందగతి క్లీ బాణువుల(న్యూట్రానుల) వల్ల భేదింపబడును. కాని యురేనియం 238 అంత సులభముగా భేదింపబడదు, రెంటికిగల ఈ భేదము బోర్ మహాశయుడు మొదట నిరూపించెను. అయితే యురేనియంలో నున్న ఈ రెండు తరగతుల అణువులను వేరుచేయుట మిక్కిలి కష్టసాధ్యమైన పని. దానికి రెండు మూడు మార్గములున్నవి. కాని ప్రతి మార్గము గొప్ప వ్యయ ప్రయాసములమీద ఆధారపడి యున్నది. విస్తార ధనవ్యయముతోకూడిన పని. అయినను అత్యంతమైన అవసరము వలన గత యుద్ధమందు ఆ పని నెరవేర్పబడినది. ఇంకొక సంగతి :- యురేనియం 238 యందు వేగముగల న్యూట్రానులను ప్రయోగించినచో, అది సోపానక్రమముగా చతుర్ని వాతువు (ఫ్లూటోనియం) అను ఇంకొక క్రొత్త అణువు క్రింద మారును. ఈ ఫ్లూటోనియం కూడా న్యూట్రానులవలన సులభముగా భేదింపబడి గొప్ప శక్తినిచ్చును. అందువలన యురేనియం 235 తోపాటు ప్లూటోనియం కూడ అణుబాంబునకు మిక్కిలి అవసరమైన పదార్థము. ఈ రెండు పదార్థములు మందగతి న్యూట్రానుల వలన భేదింపబడగలవు. భేదింపబడుటయేకాక ఆ పగులుడు (Fission) లో న్యూట్రానుల వరకు కూడ ఉత్పత్తి అగును. కాని ఇట్లుత్పత్తియగు న్యూట్రానుల వేగము చాలా ఎక్కువగా నుండును.
సాధారణపు మందుగుండు బాంబువలెగాక యీ అణుబాంబు ప్రేలుడుకు వ్యవధి మిక్కిలి తక్కువ. కాలము సెకండులో పదిల తల వంతు. సామాన్యపు బాంబుకు సెకండులో వెయ్యి వంతు. ఇంత త్వరితముగా జరుగుటకు న్యూట్రానులు అత్యధికముగా ఉత్పత్తి కావలెను. పైనచెప్పిన ప్రకారము యూరేనియం 235 పగిలినచో రెండు న్యూట్రానులు బయలు దేరవచ్చును. ఆ రెండును మరి నాల్గింటిని ఉత్పత్తి చేయును. ఇటుల డెబ్బది పురుషాంతరాలకు పదివేలకోటి కోట్లు న్యూట్రానులు సృష్టి ఆగును. వీటివలన తయారగు శక్తి పదిటన్నుల T. N. T మందుగుండునకు సమానము. కాని ఒక ఆటంబాంబుశక్తి యిరవై వేల T.N.T తో సమానము. అందుకుగాను ఇంకొక పదిపురుషాంతరాలు అవసరము, ఇంత తొందరగా వెళ్ళుచున్న న్యూట్రానులు ఇంత అధికమగుటకు వలసిన కాలము ' సెకండులో పైనిచెప్పినట్టు పదిలక్షలవంతు మాత్రమే. ఇంత తక్కువ కాలములో వ్రేలుడు జరుగవలయును. కాని నిజమునకు న్యూట్రానులు ఇంతత్వరితముగా అధికముకావు. ఎందుచేతననగా అందులో కొన్ని తక్కిన అణువులవలన పీల్చుకొన (absorb)బడును. కొన్ని పదార్థమును విడిచి పై కిపోవును. అయితే ఇన్ని విధములుగా నష్టపడినను అణువు పగులుడు (Fission) వలన ఒక న్యూట్రానుకు ఎక్కువమొత్తముపైన ఉత్పత్తి అయిన యెడల ఈ పరంపరా సంఘటనము (chain reaction) జరుగుటకు పూర్తి అవకాశము కలదు.
పైన చెప్పిన విషయములనుబట్టి కొన్ని సంగతులు విశదమైనవి. యూరేనియం 235, ఫ్లుటోనియం, న్యూట్రానులవలన భేదింపబడి అత్యల్ప కాలములో గొప్పశక్తిని ఇయ్యగలవని నిరూపింపబడినది. అయితే యీ ప్రేలుడుకు యురేనియం ముద్ద కొంత అవధిపరిమాణము ఉండవలెను. ఆ ముద్దను రెండుతునుకలు చేసి ఆ రెంటిని దగ్గరకు తీసుకొని వచ్చుటలో న్యూట్రానులు ఉత్పత్తిఅయి పైని చెప్పినట్టు అతిస్వల్ప కాలములో ప్రేలును. ఆముద్ద కొన్ని పౌను లుండవచ్చునని అంచనా వేయబడినది. ఆ రెండు ముక్కలను ఎట్లు దగ్గరకు తీసుకొనివచ్చుట అనునది ఇంకను రహస్యముగా నున్నది. ఈ సందర్భములో కొన్ని ఆర్థిక పరిస్థితులను గమనించుటయుక్తము, మొదటి ఆటంబాంబుకు రెండువందలకోట్ల డాలర్లు వ్యయమైనట్టు తెలిసినది. అనగా అదిమన ఇండియా కేంద్ర, రాష్ట్రముల రెండు సంవత్సరముల ఆదాయము. ఆబాంబు తయారు అగుటకు ముఖ్యకారణము యుద్ధపు ఒత్తిడి. అనగా జర్మనులు ముందుతయారు చేయుదురేమోఅని భయము. శాంతిసమయములో ఐతే ఆ బాంబును తయారుచేయుటకు ఏ పదునైదు సంవత్సరాలకాలమో పట్టియుండెడిది. కాని యుద్ధసమయము అగుటవలన అది మూడు నాలుగు సంవత్సరములలోనే సాధింపబడెను. సర్వశక్తులు దీని క్రింద వినియోగింపబడెను. అటువంటి పని ధనముతో తులతూగుచున్న అమెరికాలో మాత్రమే సాధ్యము. తరువాత రమారమి అటువంటి పరిస్థితు లుండుట చేతనే రష్యాలో కూడ ఆ పని సాధ్యమయ్యెను.
ఈ బాంబునకు గల నాశనశక్తికి హిరోషిమా, నాగసాకి పట్టణములు నిదర్శనము, బాంబు ప్రేలుడువలన కలిగెడు వేడి యొక్క ఉగ్రత కోటి డిగ్రీలు. అనగా సూర్యునిలోనున్న ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరదగ్గరగా సమాన మన్నమాట. ప్రేలుడు వలన ఉత్పత్తి అయ్యెడు అగ్ని గోళము నూరు అడుగులుండును. అది మేఘమువలె పైకిలేచి కుక్కగొడుగు యొక్క రూపమును దాల్చును. కొన్ని నిముసములలో అది విచ్ఛిన్నమయి చెదరిపోవును. అయితే యింత విపరీతపు నాశనమునకు కారణము ఈ వేడియే కాదు, ఈ అపరిమితమైన వేడిమివలన గాలిలో గొప్ప యొత్తిడికలిగి, ఆ విపరీతపు ఒత్తిడి వలన నూరు తుపానులు ఒకేసారి వచ్చినప్పటి వాయువు కెరటపు(Shock wave) శక్తి కలిగి, అది గోడలు, ఇండ్లు ఒక్కసారి భూమట్టము చేయును. దీని పెను వెంటనే గామా కిరణములు మనుష్యుల శల్యములలో ప్రవేశించి ప్రాణములు తీయును. మొత్తము మీద నాలుగైదు చతురపు మైళ్ళలో నున్న ఏ జంతుకోటి కూడ మిగులదు.
మీద చెప్పబడిన బాంబు యురేనియం అణువుల పగులుడు వలన తయారు చేయబడినది. బరువు అణువు పగిలి మిగిలిన తునుక అణువుల రాశి తక్కువగా మండుటవలన ఆ భేదరాశి శక్తిగా మారును. ఇంకొక విధముగా కూడ శ క్తి ఉత్పత్తి అగునని మీద నిరూపింపబడినది. హైడ్రోజన్ అణువులనుండి హీలియం అణువులు తయారు అయినప్పుడు కూడ శక్తి ఉత్ప త్తి అగును. కాని ఈ శక్తికి కోటి డిగ్రీల వేడిమి అవసరము. ఆ వేడి యురేనియం 235, ప్లుటోనియం బాంబువలన కలుగ జేసినచో హైడ్రొజన్ బాంబును పేల్చవచ్చును. ఈ బాంబునకు నాశన మొనర్చు శక్తి యింకను హెచ్చు.
ఈ బాంబులు ప్రేలునప్పుడు అక్కడి ప్రదేశము నాశనమగుటయే కాక, విష కిరణములు ఉత్పత్తి అయి వాయువువలన అవి వ్యాపించి, చుట్టుపట్లనున్న ప్రదేశములను కూడ నాశనమొనర్చును. ఇంకొక ప్రపంచయుద్ధము జరిగి ఈ ఆటంబాంబులు ఉపయోగింపబడినచో మన భూప్రపంచమంతకు ప్రమాదము వచ్చునని వేరుగా చెప్పనక్కర లేదు.
జె. సి.కా.రా.
[[వర్గం:]] [[వర్గం:]]