ಅಣು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಪರಿಷ್ಕರಣೆಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ

==ದ್ರವ್ಯ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ವಹಿವಾಟು (Neutron Interaction with Matter)==

===ಎಲ್ಯಾಸ್ಟಿಕ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ (Elastic Scattering)===

ಇದು ಒಂದು ಸರಳ ವಹಿವಾಟು. ಇಲ್ಲಿ ಚೆಂಡು [[ಗೋಡೆ | ಗೋಡೆಗೆ]] ಬಡೆದು ತಿರುಗಿ ಬರುವಂತೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಾಭಿಗೆ ಬಡೆದು ಪುಟಿದು ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವಿಶೇಷ ಪರಿಣಾಮಗಳಾಗುವುದಿಲ್ಲ

===ಇನ್-ಎಲ್ಯಾಸ್ಟಿಕ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ (inelastic Scattering)===

ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನಿನ ಚೈತನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಕೆಲವೊಂದು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‍‍ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನಿನ ಚೈತನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವದು ಅತ್ಯವಶ್ಯ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಂದಕರಿಸುವಿಕೆ (Neutron moderation)ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ರೀತಿ ಚೈತನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಮಂದಕಾರಕ (Moderator) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

===ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಗ್ರಹಣ (Radiative capture)===

ಈ ವಹಿವಾಟಿನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಾಭಿಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿ ನಾಭಿಯ ಚೈತನ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಹೆಚ್ಚಾದ ಚೈತನ್ಯವು ಗ್ಯಾಮಾ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ಹೊರಬೀಳುತ್ತದೆ. ಗ್ರಹಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ನ್ಯೂಟ್ರಾನಿನಿಂದಾಗಿ, ಪರಮಾಣು ತೂಕ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಹಾಗಾಗಿ ಆ ನಾಭಿಯು ಆ [[ಮೂಲಧಾತು | ಮೂಲಧಾತುವಿನ]] ಒಂದು [[ಐಸೋಟೋಪ್]] ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರಿನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅತಿಮುಖ್ಯ ಪಾಲನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವದು ಒಂದು ಮುಖ್ಯ ಪಾತ್ರ. ಉಳಿದ ವಿವರಣೆಗಳು ಈ ಲೇಖನದ ಪರಿಮಿತಿಯಲ್ಲಿಲ್ಲ.

===ಪರಮಾಣು ರೂಪಾಂತರ (Nuclear Transmutation)===

ಇಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಾಭಿಯನ್ನು ಸೇರಿದಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಚೈತನ್ಯದ ಏರುಪೇರಿನಿಂದ, ನಾಭಿಯು ಒಂದು [[ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್]] ಅಥವಾ ಪೊಸಿಟ್ರಾನ್ ನ್ನು (positron) ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ. ಆವಾಗ ಆ ದ್ರವ್ಯದ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ ಬದಲಾದಾಗ ಅದು ಬೇರೆಯೇ ಮೂಲಧಾತುವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಒಂದು ಮೂಲಧಾತು ಇನ್ನೊಂದಾಗಿ ರೂಪಾಂತರವಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂದು ನಾವು ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ನೋಡುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮೂಲಧಾತುವೂ ಕೂಡ ಈ ರೀತಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಂಡಿದ್ದೆ ಆಗಿದೆ.

===[[ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆ]] (Fission) ===

ಇದು ಒಂದು ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯ ವಹಿವಾಟು. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪ್ರವೇಶದ ನಂತರ, ಹೆಚ್ಚಿದ ಚೈತನ್ಯವನ್ನು ತಾಳದೇ ನಾಭಿಯು ಒಡೆದು ಹೋಗಿ, ಎರಡು ಚಿಕ್ಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಗಾಧ ಶಕ್ತಿ ಹಾಗೂ ಕೆಲ ಮುಕ್ತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಬಿಡುಗದೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಮುಕ್ತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಮತ್ತೆ ಮುಂದಿನ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಇದೊಂದು ಸರಣಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ (chain reaction). ಇಂತಹ ಸರಣಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಸರಣಿಗೆ ಒಂದು ಪೀಳಿಗೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳು ಇದೇ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೇಲೆಯೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ.

==ಪರಮಾಣು ಇಂಧನ==

ಯಾವ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಾಭಿಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಬಹುದೋ, ಆ ಪರಮಾಣುವಿನ ಮೂಲವಸ್ತುವನ್ನು ಪರಮಾಣು ಇಂಧನವನ್ನಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ದೊರೆಯುವ ಯುರೇನಿಮ್ ಲೋಹವನ್ನು ಇಂಧನವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಅಲ್ಲದೇ, ಬೇರೆ ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟಿಸಿದ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಮ್ ಲೋಹವನ್ನೂ ಕೂಡ ಇಂಧನವನ್ನಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.

===ಯುರೇನಿಯಮ್===

====ಮಂದಕಾರಕ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಮ್ ಪುಷ್ಟೀಕರಣ (Uranium enrichment) ====

ಮಂದಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಹಾಗೂ ಗ್ರಹಣ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅನುಪಾತ ಮಂದಕಾರದ ಪ್ರಕಾರದ ಮೇಲೆ ನಿಶ್ಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೀರು, ಭಾರಜಲ (ಜಲಜನಕದ ಬೇರೆ ಐಸೋಟೋಪ್‍ನ ಜೊತೆಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸೇರಿ ಉಂಟಾದ ನೀರು) ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫೈಟ್‍ನ್ನು ಮಂದಕಾರಕಗಳನ್ನಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ನೀರು ಅತ್ಯಂತ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಿಗುವ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮಂದಕಾರಕ. ಆದರೆ, ನೀರಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗ್ರಹಣದ ಅನುಪಾತ ತುಂಬಾ ಜಾಸ್ತಿ. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಿಗುವ ಯುರೇನಿಯಮ್‍ ವಿದಳನದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ (Neutran density) ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಜಲ-ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಮ್‍ಗಳ ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಸರಣಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವದಿಲ್ಲ. ಆಗ ಯುರೇನಿಯಮ್‍ನ ಪುಷ್ಟೀಕರಣವನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮೊದಲೆ ತಿಳಿದುಕೊಂಡಂತೆ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಮ್‍ನಲ್ಲಿ ²³⁵Uನ ಪ್ರಮಾಣ ಸುಮಾರು ೦.೭೧%. ಕೆಲವು ಉನ್ನತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ನೆರವಿನಿಂದ ²³⁵Uನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪುಷ್ಟೀಕರಣ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಹೀಗೆ ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಯುರೇನಿಯಮ್‍ನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಜಲದೊಂದಿಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸಿ ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಾರೆ. ಆದರೆ ಪುಷ್ಟೀಕರಣದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಬಹಳ ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾಗಿದ್ದು ಕೆಲವೇ ಕೆಲವು ದೇಶಗಳು ಇದರಲ್ಲಿ ಪರಿಣಿತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿವೆ. ಗ್ರಾಫೈಟ್‍ನ್ನು ಮಂದಕಾರಕವನ್ನಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗಲೂ ಪುಷ್ಟೀಕರಣವನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಮ್‍ನ್ನು ಭಾರಜಲದೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಿ ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳನ್ನು ನಡೆಸಬಹುದು. ಇಲ್ಲಿ ಕೂಡ ಭಾರಜಲವು ಒಂದು ದುಬಾರಿ ಹಾಗು ಕ್ಲಿಷ್ಟ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ. ಅಲ್ಲದೇ, ಭಾರಜಲದಿಂದಾಗಿ ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಮಾಣವೂ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

===ಪ್ಲುಟೋನಿಯಮ್===

ಪ್ಲುಟೋನಿಯಮ್ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳನ್ನೇ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ ಈ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸುವ ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಮಂದಕಾರಕದ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿರುವದಿಲ್ಲ.

==ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳ ಕಾರ್ಯವೈಖರಿ==

==ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳ ವಿಂಗಡಣೆ==

==ಆರೋಗ್ಯದ ಮೇಲಿನ ಪರಿಣಾಮ==