ஆபிரிக்காவின் ஓக்லோ யுரேனியச் சுரங்கத்தில் இயங்கிய பூர்வீக இயற்கை அணு உலைகள் கண்டுபிடிப்பு!


சி. ஜெயபாரதன்
1.7 பில்லியன் ஆண்டுகட்கு முன்னே ஆபிரிக்காவின் காபன் நாட்டில் இயங்கி வந்த பதினாறு பூர்வீக யுரேனிய அணுப் பிளவு அணு உலைகள் இருந்ததை 1972ஆம் ஆண்டில் பிரென்ச் பெளதிக விஞ்ஞானி பிரான்ஸிஸ் பெர்ரின் முதன் முதலில் கண்டுபிடித்தார்கள். நாசாவும் அதை மெய்யென்று அறிவித்தது. காபன் நாட்டின் ஓக்லோ தளம் யுரேனிய உலோகத்தின் களஞ்சியம் என்று அறியப்படுகிறது. 
உலகில் முதன் முதல் சுயமாய் இயங்கிய பூர்வீக அணு உலைகளின் விளைவு எச்சங்கள் இப்போதும் ஆங்கே காணப்படுகின்றன என்று நாசா கூறுகிறது. 
1956 ஆம் ஆண்டிலேயே ஆர்கன்ஸாஸ் பல்கலைக் கழகத்தின் விஞ்ஞானி டாக்டர் போல் குரோடா என்பவர் எந்த மாதிரி நிலைப்பாடுகளில் இயற்கைச் சுய இயக்க அணு உலைகளில் பிளவுகள் நேரும் என்பதை விளக்கமாகக் கூறி யிருக்கிறார். 
அதாவது யுரேனியம்-235 சுயப் பிளவில் வெளிவரும் வேக நியூட்ரான்கள் சுற்றியுள்ள நீரில் மிதமாக்கப்பட்டு மீண்டும் யுரேனியம் - 235 உலோகத்துடன் மோதி தொடர்ந்து அணுப் பிளவை உண்டாக்கலாம் என்பதே அவர் ஊகித்த கோட்பாடு.
பொதுவாகப் பூமியில் கிடைக்கும் யுரேனியம்-235 இயற்கையில் எடுக் கப்படும் யுரேனியம்-238 கலவையில் 0.72% விகிதத்தில் உள்ளது. ஆனால் காபன் நாட்டில் உள்ள ஓக்லோ சுரங் கங்களின் ஒருசில பகுதிகளில் கிடைக் கும் யுரேனியம்-235 வேறுபாட்டில் குறைவாக 0.44% விகிதத்தில் காணப் பட்டது. 
ஆதலால் யுரேனியம்-235 உலோகம் 0.72% விகித அளவிலிருந்து எப்படி 0.44% விகித அளவாய்க் குறைந்தது? ஏன் குறைந்தது? எப்போது குறைந்தது? காணாமல் போன 0.28% யுரேனியம்-235 உலோகத்துக்கு என்ன ஆயிற்று போன்ற கேள்விகள் எழுகின்றன.
ஓக்லா சுரங்கத்தில் காணப்படும் யுரேனிய-235 செறிவு இழப்புக்குக் காரணம் சுயமாய் இயற்கையில் நிகழ்ந்த அணுப் பிளவு இயக்கத்தைத் தவிர வேறொரு சிறந்த காரணத்தை நான் கூற முடியாது. இழந்து போன யுரேனியம்-235 உலோகத்தோடு விஞ்ஞானிகள் அணுப் பிளவால் விளைந்த நான்கு வகையான கதிரியக்கக் கழிவு மூலகங்களையும் (சான்றாக) அங்கே கண்டிருக்கிறார்கள்.
1972ஆம் ஆண்டில் ஓக்லா யுரேனியத் தாதுக்கனிப் படிமத் தளத்தின் மையத் தில் பல பூர்வீக இயற்கை அணு உலைகள் இயங்கி வந்ததற்கு அழுத்த மான தடங்கள் பதிந்திருப்பதைக் கண்டுபிடித்திருக்கி றார்கள். பூமத்திய ரேகையில் இருக்கும் இந்த ஆபிரிக்க அணு உலைகள் விட்டுவிட்டு சில வருடங்களிலிருந்து பல நூறாயிரம் ஆண்டுகளாகச் சுயமாய் இயங்கி வந்திருக்கின்றன. அவற்றின் ஆயுட்கால நீட்சி சுமார் ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகள் என்று கருதப்படுகிறது.
ஓக்லா சுரங்கத்தில் காணப்படும் யுரேனிய-235 செறிவு இழப்புக்கு சுயமாய் இயற்கையில் நிகழ்ந்த அணுப் பிளவு இயக்கத்தைத் தவிர வேறொரு சிறந்த காரணத்தை நான் கூற முடியாது. இழந்து போன யுரேனியம்-235 உலோகத்தோடு விஞ்ஞானிகள் அணுப் பிளவால் விளைந்த நான்கு வகையான கதிரியக்கக் கழிவு மூலகங்களையும் (சான்றாக) அங்கே கண்டிருக்கிறார்.
இயற்கையாக இயங்கிய அணுப் பிளவு உலைகள் ஆபிரிக்காவின் காபன் நாடு ஒன்றைத் தவிர வேறெந்த நாட்டிலும் இதுவரைக் காணப்படவில்லை. மற்ற செழிப்பான யுரேனியத் தாதுக் கனித் தளங்களிலும் அணுப்பிளவு நேர்ந்திடப் போதுமான யுரேனியச் செறிவு இருந்திருக்கலாம். ஆனால் யுரேனியம், நீர், இயற்கைச் சுற்றமைப்பு (ஜிhysiணீal விonனீitions) மூன்றும் ஒருங்கிணைந்து அணுப்பிளவு நேரும் தொகுப்பு நிலை ஓக்லா யுரேனியக் களம் ஒன்றில் மட்டும்தான் தனித்துவ முறையில் நிகழ்ந்திருக்கிறது.
டாக்டர் போல் குரோடா ஊகித்த இயற்கை அணுப் பிளவுக் கோட்பாடு
மூன்று வித நிலைப்பாடு அமைப்பு களில் யுரேனியம்-235 இல் இயற்கைச் சுய அணுப்பிளவுகள் நிகழும் என்று தெளிவாக அறிவித்தார் டாக்டர் போல் குரோடா. அவை பின்வருமாறு, 
1. முதல் நிலைப்பாடு: யுரேனியத் தாதுக்கனிப் படிவுத் தளமானது அணுப் பிளவு ஏற்படுத்தும் நியூட்ரான்கள் பயணம் செய்யும் சராசரி தூரத்தை மிஞ்சி இருக்க வேண்டும். இந்த அமைப்பு அணுப் பிளவு செய்யும் நியூட்ரான்கள் அடுத்து யுரேனியம்- 235யை மோதுவதற்கு ஏதுவாக இருக்கும்.
2. இரண்டாவது நிலைப்பாடு: போதுமான அளவு யுரேனியம்-235 நிறையும் செறிவும் யுரேனியத் தாதுக் கனித் தளத்தில் இருக்க வேண்டும். அந்த அளவு யுரேனியம்-235 இன் 3% செறிவே தற்போதைய நீர் மிதவாக்கி வெப்பக் கடத்தி அணுமின் நிலையங்களில் பயன்பட்டு வருகிறது.
3. மூன்றாவது நிலைப்பாடு: வேக நியூட்ரானை மிதமாக்க ஒரு மிதவாக்கி திரவம் அல்லது திடவம் தேவைப்படு கிறது. மிதமாக்கிய வேக நியூட்ரானே யுரேனியம்-235 வுடன் சேர்ந்து அடுத்தும் அணுப் பிளவைத் தூண்ட முடியும்.
வியக்கத் தக்க முறையில் இம்மூன்று நிலைப்பாடு விதிகளும் 2 பில்லியன் ஆண்டுகட்கு முன்னர் பதினாறு தனிப்பட்ட தளங்களில் ஓக்லோ யுரேனிய தாதுக்கனித் தளத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் யுரேனிய அணுப் பிளவு இயக்கங்கள் நிகழ்ந்ததின் உறுதிப்பாட்டை நிலை நாட்ட ஓக்லோ தளங்களில் உற்பத்தியான 2 டன் புளுடோனியம்-239 உலோகம் கண்டுபிடிக்கப்பட் டுள்ளது. பிளவுபட்ட யுரேனியம்-235 உலோக அளவின் சக்தியைக் கணக் கிடும் போது உற்பதியான வெப்ப சக்தி மொத்தம் 15000 மெகா வாட் ஆண்டுகள் என்றும் சராசரி வெப்ப ஆற்றல் 100 கிலோ வோட்ஸ் என்றும் அறியப்படுகிறது.
பிரென்ச் விஞ்ஞானி பிரான்ஸிஸ் பெர்ரின் கண்டுபிடித்து எடுத்துக் காட்டிய இயற்கை அணுப் பிளவுக் கோட்பாட்டை மிஞ்சி வேறு யாரும் தக்கதோர் விளக்கத்தை இதுவரை வெளியிட்டதில்லை. மென்டல் பிளாஸ் இதழில் ஸாமுவெல் கீன் வெகு அழ காக இந்த இயற்கை அணுப் பிளவு இயக்கத்துக்கு மேலும் விளக்கம் அளித்தார். நீர், ஆக்ஸிஜன், யுரேனியம் ஆகிய மூன்றும் ஒன்று சேரும் போது அம்மாதிரி ஓர் சுயப்பிளவு அணுவியல் இயக்கத்தை உண்டாக்கும். யுரேனியம் நீரில் கலந்திட ஆக்ஸிஜன் மிகவும் உதவி செய்யும் போது நீர்வேக நியூட்ரான்களை மிதமாக்குகிறது.
யுரேனியம்-235 இல் சுயமாகவே அணுப் பிளவு நிகழ்ந்து எப்போதும் வேக நியூட்ரான்கள் வெளிவந்து கொண்டே -ஸிlகின்றன. காபன் ஓக்லோ யுரேனியத் தளங்களில் நீர் சூழ்ந்துள்ள யுரேனியம்-235 சுயப் பிளவில் அணுசக்தியும், பிளவுக் கழிவுகளும் நியூட்ரான்களும் வெளி யாகித் தொடரியக்கங்கள் நிகழ்ந்திருக் கின்றன. பிறகு வெப்ப சக்தியால் சுற்றியுள்ள நீர் ஆவியாகிப் போன பிறகு மிதவாக்கி இல்லாமல் அணுப் பிளவு இயக்கம் நிறுத்தம் அடைகிறது.
அடுத்து நீர் மீண்டும் யுரேனியத்தைச் சூழும் போது மறுபடியும் அணுப் பிளவு தொடங்குகிறது. பிரான்ஸிஸ் பெர்ரின் கணக்கிட்டுப் பார்த்ததில் ஓக்லோ யுரேனியச் சுரங்கத்தில் இருந்த யுரேனியம் - 235 இன் நிறை சுமார் 13,000 பவுண்டு (சுமார் 6.5 டன்) என்று தெரிகிறது. அணு உலை இயக்கம் அரை மணி நேரம் இயங்கி இரண்டரை மணி நேரம் நிறுத்தம் அடைந்து (மூன்று மணிக்கு ஒருமுறை) குறைந்தது 150,000 ஆண்டுகள் தொடர்ந்தன என்றும் பெர்ரின் அறிவித்துள்ளார்.
இயற்கை அணுப் பிளவில் விளைந்த எச்சக் கழிவு மூலகங்கள் ஓக்லோ யுரேனியத் தாதுக்கனி தளங்களில் அணுப் பிளவுகள் பல்லாயிரம் ஆண்டு கள் சுயமாக இயங்கி வந்ததற்கு அழுத் தமான சான்றுகள், ஆங்கு காணப்பட்ட விளவுகளில் விளைந்த அணுக் கழிவு எச்சங்களே! ரேனி நூர்பெர்கன் ஒக்லோ தளங்களில் கிடைத்த மாதிரிகளில் பிளவுக் கழிவு எச்சங்கள் நியோடிமியம் சமேரியம், ஈரோப்பியம், சீரியம் ஆகிய நான்கும் இருந்தன என்று குறிப்பிட்டி ருக்கிறார். 
ஆயினும் 2 பில்லியன் ஆண்டுகட்கு முன்னர் நிகழ்ந்த அணுப் பிளவு இயக்கத்தின் சமயத்தில் உலகம் இப்போதுள்ளது போல் இருக்கவில்லை. ஆனால் கன மூலகங்களின் கதிரியக் கத் தேய்வுகளும், அவற்றின் அரை ஆயுள்களும் காலக் கடிகாரமாய் மாறாத நிலைப்பாடுகளாய்க் கோடான கோடி ஆண்டுகளாக அழியாத கல்வெட்டு போல் பிரபஞ்ச வரலாற்றை எழுதி வைத்துள்ளன. அணுப் பிளவு விளைவு களில் உண்டாகும் கதிரியக்கக் கழிவு களில் ஐந்து வித நிறையுள்ள kனான் வாயுக்கள் எச்சங்களில் அடங்கிக் கிடந்தன. 
2 பில்லியன் ஆண்டுகட்குப் பிறகு காணப்படும் kனான் ஏக மூலங்களின் தனி இருப்புகள் அணு உலை இயக்க நீடிப்பு நிறுத்தக் காலம் ஆகியவற்றைக் கணக்கிட உதவுகின்றன. ஓக்லோ அணுப்பிளவுக் கழிவுகளின் இருப்பளவு தற்போதைய யுரேனிய அணு உலைகள் இயங்கி பிளவுக் கழிவுகளை வெளியேற்றுவதை முற்றிலும் ஒத்துள்ளன. உற்பத்தியாகும் kனான் அணுக் கழிவுகள் ஆரம்பத்தில் நியூட்ரான் விழுங்கும் நஞ்சாகி பிறகு கதிரியக்கத் தேய்வில் நிறை மாறி நியூட்ரான் விழுங்காத வாயுவாகும்.
1.7 பில்லியன் ஆண்டுகட்கு முன் னிருந்த ஓக்லோ பூர்வீக யுரேனியத் தாதுக்கனியில் சுய அணுப் பிளவு நிகழ்ந்த ஆதிமூல யுரேனியம்-235 உலோகம்-13% என்று தேய்வு முறை விதிப்படிக் கணக்கிடப்பட்டுள்ளது. யுரேனியம் - 235 உலோகம் தேய்வு விதிப்படி தற்போது 0.72% விகித அளவுதான் தாதுக்கனியில் காணப்படு கிறது. 
நீர்மயம் சுற்றியுள்ள கவசச் சூழ் நிலையில் யுரேனியம்-235 உலோகத்தின் செறிவு குறைந்தது 3% அளவுதான் சுயத் தொடரியக்கம் நிகழ்த்தும் தகுதி கொண்டது. நீரில் யுரேனியம் கரைந்து போக ஆக்ஸிஜன் உதவுகிறது. திரவ நிலையில் உள்ள யுரேனியக் குழம்பில் அணுப் பிளவு சுய இயக்கம் விரைவாக நிகழ்கிறது. அருகில் காணப்பட்ட புளுடோனியம் - 239 உலோகம் அணுப் பிளவு ஓக்லோவில் நேர்ந்திருப்பதை நிச்சயமாக்கியது.
நாம் தெரிந்து கொள்வது என்னவென்றால் இயற்கை அணுப் பிளவு உலைகள் தாமே தம்மை நிரந்தரமாய் நிறுத்திக் கொண்டபிறகு சேமிப்பான அணுப் பிளவுக் கழிவுகள் யாவும் 2 பில்லியன் ஆண்டுக்குப் பிறகு கதிரியக்கம் குன்றி அந்தத் தளங்களிலே இப்போது அடக்கம் ஆகிக் கிடக்கின்றன. இயக்கத்தில் உண்டாக்கப்பட்ட புளுடோனியம் - 239 உலோகம் அணுப் பிளவுத் தளத்திலிருந்து 10 அடித் தூரத்தில் நகர்த்தப்பட்டிருப்பதாய்க் காணப்படுகிறது. பண்டைக் காலக் குகைமனிதர் இந்தக் கதிரியக்கத் தளங்களில்தான் பல்லாயிரம் ஆண்டுகள் நடமாடி வாழ்ந்திருக்க வேண்டும்!
