அணுசக்தியால் இயங்கும் பாட்டரி

சந்திரனில் இறங்கி ஆராய்ச்சி நடத்துவதற்காக அடுத்த ஆண்டில் ஆளில்லாத ஆய்வுக் கலம் ஒன்றை அனுப்ப இருப்பதாகவும் அதில் அணுசக்தியால் இயங்கும் பாட்டரி இடம் பெற்றிருக்கும் என்றும் சீனா இப்போது அறிவித்துள்ளது. இச்செய்தியில் அடங்கிய முக்கிய அம்சம் அணுசக்தி பாட்டரி பற்றியதாகும்.

உலகில் இதுவரை அமெரிக்கா, ரஷியா ஆகிய இரு நாடுகள் மட்டுமே விண்கலங்களில் அணுசக்தி பாட்டரிகளைப்   பயன்படுத்தி  வந்துள்ளன. இப்போது சீனாவும் இந்த நாடுகளின் பட்டியலில் இடம் பெற்றுள்ளதாகத் தெரிய வந்துள்ளது.

இந்தியாவும் அணுசக்தி பாட்டரிகளை உருவாக்கும் பணியில் ஈடுபட்டுள்ளதாக சில தகவல்கள் கூறுகின்றன.

அணுசக்தி பாட்டரி

சாதாரண பாட்டரிகள் பற்றி நமக்குத் தெரியும்.பாட்டரிகள் மின்சாரத்தை அளிப்பவை. பாட்டரிகளில் பல வகை உண்டு. சில வகை பாட்டரிகளை அவ்வப்போது சார்ஜ் செய்து கொள்ளலாம். செல் போன் வைத்திருப்பவர்கள் இதை நன்கு அறிவர்.

அடிக்கடி சார்ஜ் செய்ய வேண்டிய பிரச்சினை இன்றி பல ஆண்டுக்காலம் உழைக்கக்கூடிய சாதாரண  பாட்டரியை உருவாக்குவது தொடர்பாக உலகில் ஆராய்ச்சி நடந்து வருகிறது. இதுவரை முழு  வெற்றி கிட்டவில்லை.

அணுசக்தி பாட்டரிகள் தனி ரகம். 80 ஆண்டுக்காலம் உழைக்கின்ற அணுசக்தி பாட்டரியும் உண்டு. இவ்வித பாட்டரிகளிலிருந்து தொடர்ந்து மின்சாரம் கிடைக்கும். ஆனால். இவை மிக ஆபத்தான் கதிரியக்கத்தை வெளிப்படுத்துபவை. ஆகவே இவற்றை அன்றாட வாழ்க்கையில் பயன்படுத்த இயலாது.

பூமியைச் சுற்றும் செயற்கைக்கோளின் இரு புறங்களிலும் சூரிய மின் பலகைகள் 

ஆனால் மனித நடமாட்டம் இல்லாத இடங்களிலும், விண்வெளியில் மிகத் தொலைவு செல்கின்ற விண்கலங்களிலும், சந்திரனிலும், செவ்வாய் கிரகத்திலும் பயன்படுத்தலாம். வேறு விதமாகச் சொன்னால் சூரிய மின் பலகைகளைப் பயனபடுத்த முடியாத இடங்களில் அணுசக்தி பாட்டரிகளைப் பயன்படுத்துவதைத் தவிர, வேறு வழியில்லை.

பூமியைச் சுற்றுகின்ற எண்ணற்ற செயற்கைக்கோள்கள் அனைத்திலும் சூரிய   மின் பலகைகள் உண்டு.இவை சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மர்ற்றித் த்ருகின்றன. இவற்றுக்கு எப்போதும் சூரிய ஒளி கிடைக்கும் என்பதால் சூரிய மின் பலகைகள் உகந்தவையாக உள்ளன.

  அப்போலோ 14  மூலம் சந்திரனுக்குச் சென்ற விண்வெளி வீரர் RTG ஒன்றை வைக்கின்றார்

சந்திரனிலும் வெயிலுக்குப் பஞ்சமில்லை தான். ஆனால் சந்திரனில் எந்த ஓரு இடத்திலும் பகல் 14 நாட்களாகவும் இரவு 14 நாட்களாகவும் இருக்கும். இக் காரணத்தால் தான் 1969 லிருந்து 1972 வரை 6 தடவை சந்திரனுக்குச் சென்ற அமெரிக்க விண்வெளி வீரர்கள் அங்கு வைத்துவிட்டு வந்த கருவிகள் அணுசக்தி பாட்டரிகளைக் கொண்டவையாக இருந்தன.

சந்திரனில் இறங்கும் சீன ஆய்வுக் கலம் பகல் 14 நாட்களில் சூரிய மின் பலகைகள் மூலம் மின்சாரத்தைப் பெறும். இரவு 14 நாட்களில் அணுசக்தி பாட்டரிகள் மூலம் இயங்கும் என்று தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது.

பூமியுடன் ஒப்பிட்டால் செவ்வாய் கிரகம் சூரியனிலிருந்து மேலும் அதிகத் தொலைவில் உள்ளது. ஆகவே அங்கு சூரிய மின் பலகைகள் மூலம் போதுமான மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்ய முடியாது.

 செவ்வாய்க்கு அப்பால் சென்றால் சூரியன் பட்டாணி சைஸில் தான் தெரியும். அவ்வளவு தொலைவில் சூரிய மின் பலகைகளால் பயன் இல்லை.ஆகவே விண்கலங்களில் உள்ள கருவிகளுக்கு மின்சாரத்தை அளிப்பதற்கு அணுசக்தி பாட்டரிகள் அவசியம் தேவை.

பொதுவில் அணுசக்தி பாட்டரிகள் புளூட்டோனியம் -238 என்னும் அணுசக்திப் பொருளால் செயல்படுபவையாக இருக்கும். இது கதிரியக்கத் தன்மை  கொண்டது. அணுச்சிதைவு காரணமாக   இப்பொருள் எப்போதும் வெப்பத்தை வெளிப்படுத்திக் கொண்டிருக்கும். அணுசக்தி பாட்டரியில் இந்த வெப்பம் மின்சாரமாக மாற்றபபடுகிறது.

எப்போதும் வெப்பத்தை வெளிப்படுத்துவதால்
 தக தக என்று ஜொலிக்கும் புளூட்டோனியம்-238 வில்லை 

இவை அணுசக்திப் பாட்டரிகள் என்று வருணிக்கப்பட்டாலும் உண்மையில் இவை மின்சார ஜெனரேட்டர்களே.ஆங்கிலத்தில் இவை Radioisotope Thermoelectric Generator  என்று (சுருக்கமாக RTG) குறிப்பிடப்படுகின்ற்ன.

செவ்வாய் கிரகம் மற்றும் அதற்கு அப்பால் உள்ள கிரகங்களை ஆராய்வதற்காக கடந்த காலத்தில் செலுத்தப்பட்ட  விண்கலங்கள் அனைத்திலும் RTG இடம் பெற்றிருந்தன .முன்னர் 1976 ஆம் ஆண்டில் செவ்வாயில் இறங்கி மண்ணை ஆராய்ந்த வைகிங் - 1 வைகிங்-2 ஆய்வுக் கலங்களில் RTG க்கள் இடம் பெற்றிருந்தன

இப்போது செவ்வாய் கிரகத்தில் போய் இறங்கியுள்ள கியூரியாசிடி ஆய்வுக் கலத்திலும் RTG வைக்கப்பட்டுள்ளது. அதில் 3.6 கிலோ அளவுக்கு புளூட்டோனியம்-238 வைக்கப்பட்டுள்ளது.இது பல ஆண்டுகளுக்கு மின்சாரத்தை அளித்து வரும்.

காசினி விண்கலத்தில் வைக்கப்பட  இருக்கிற RTG ஒன்றை விஞ்ஞானி சோதிக்கிறார்.

வியாழனை ஆராய 1989 ஆம் ஆண்டில் செலுத்தப்பட்ட கலிலியோ விண்கலத்தில் இரண்டு அணுசக்தி பாட்டரிகள் (7.8 கிலோ புளூட்டோனியம்-238) இடம் பெற்றிருந்தன. 1997 ஆம் ஆண்டில் சனி கிரகத்தை ஆராய்வதற்காக அனுப்பப்பட்ட் காசினி விண்கலத்தில் மூன்று அணுசக்தி பாட்டரிகள் ( 33 கிலோ புளூட்டோனியம்-238) இடம் பெற்றிருந்தன.

புளூட்டோ கிரகத்தை நெருங்கி ஆராய்வதற்காக அனுப்பப்பட்டுள்ள் நியூ ஹொரைசன்ஸ் விண்கலத்தில் RTG வைக்கப்பட்டுள்ளது. இதில் 11 கிலோ புளூட்டோனியம் -238 வைக்கப்பட்டுள்ளது.

அமெரிக்காவில் அணுசக்தி பாட்டரி உற்பத்தியை நிறுத்திப் பல ஆண்டுகள் ஆகின்றன. சில காலம் அமெரிக்கா இந்த் பாட்டரிகளை ரஷியாவிடமிருந்து பெற்று வந்தது. மறுபடி இவ்வகை பாட்டரிகளின் உற்பத்தியை  மேற்கொள்ள வேண்டும் என நாஸா அமைப்பின் நிபுணர்கள் அமெரிக்க அரசை வற்புறுத்தி வருகின்றனர்.ஏனெனில் இந்த வகை பாட்டரிகள் இல்லாமல் தொலைவில் உள்ள கிரகங்களுக்கு விண்கலங்களை அனுப்பிப் பயன் இல்லை.

பொதுவில் அமெரிக்காவில் ராக்கெட் மூலம் ஒரு விண்கலம் செலுத்தப்படுகையில் விண்வெளிக் கேந்திரம் அருகே பல ஆயிரம் பேர் கூடி வேடிக்கை பார்ப்பதுடன் விண்கலத்தைச் சுமந்த ராக்கெட் உயரே சென்றதும் உற்சாகத்துடன் கைதட்டி மெச்சுதலைத் தெரிவிப்பர்.

ஆனால் காசினி செலுத்தப்பட்ட போது பல நூறு பேர் கூடி கண்டன ஆர்ப்பாட்டம் நடத்தினர். காசினியில் 33 கிலோ புளூட்டோனியம் 238 வைக்கப்பட்டதை எதிர்த்தே அந்த ஆர்ப்பாட்டம் நடந்தது. ராக்கெட்டில் கோளாறு ஏற்பட்டு அது கீழே விழுந்தால் அதில் அடங்கிய அணுசக்திப் பொருளால் மக்களுக்கு தீங்கு ஏற்படும் என்று கருதியே அந்த ஆர்ப்பாட்டம் நடந்தது.

ஆனால் ஒன்று. அணுசக்தி பாட்ட்ரிகள் (RTG)  இல்லாவிடில் நம்மால் செவ்வாய் கிரகத்தைப் பற்றி அல்லது அதற்கு அப்பால் உள்ள வியாழன், சனி யுரேனஸ், நெப்டியூன் போன்ற கிரகங்களைப் பற்றி எதையும் அறிந்து கொண்டிருக்க முடியாது.

வாயேஜர் 1 விண்கலம்

அணுசக்தி பாட்டரிகளிலும் சரி, காலப்போக்கில் திறன் குறைய ஆரம்பிக்கும்.புளூட்டோனியம் -238 அணுக்கள் வேறு வகை அணுக்களாக மாறிக் கொண்டிருக்கும் என்பதே அதற்குக் காரணம்.

1977 ஆம் ஆண்டில் அணுசக்தி பாட்டரிகளுடன்  செலுத்தப்பட்ட வாயேஜர்1 விண்கலம் வியாழன், சனி ஆகிய கிரகங்களை ஆராய்ந்து விட்டு இப்போது சூரிய மண்டல எல்லையில் அதாவது சுமார் 1800 கோடி கிலோ மீட்டர் தொலைவில் உள்ளது. அது மேலும் தொடர்ந்து சென்று கொண்டிருக்கிறது. அதில் வைக்கப்பட்ட  அணுசக்தி பாட்டரிகளின் செயல் திறன் குறைந்து  வாயேஜரின் ‘குரல்’ மங்கி விட்டது. ஆனாலும் அது இன்னமும் பலவீனமான சிக்னல்களை அனுப்பிக் கொண்டிருக்கிறது.

கொசுறு தகவல்: புளூட்டோனியம்-238 அணுவுக்கு புளூட்டோனியம் 239 என்ற பெயரில்  தம்பி (அல்லது அண்ணன்) உண்டு. புளூட்டோனியம் அணுக்கள் அனைத்திலும் சொல்லி வைத்தாற் போல 94 புரோட்டான்கள் இருக்கும். புளூட்டோனியம்- 238 அணுவில் 94 புரோட்டான்களும் அத்துடன் 144 நியூட்ரான்களும் இருக்கும். இத்துடன் ஒப்பிட்டால் புளூட்டோனியம்-239 அணுவில் 94 புரோட்டான்களுடன்  145 நியூட்ரான்கள் ( கூடுதலாக ஒரு நியூட்ரான்)  இருக்கும். புளூட்டோனியம்-239 அணுக்களை மட்டும் கஷ்டப்பட்டு தனியே பிரித்து கிர்னி பழ சைஸுக்கு ஒரு உருண்டையாக ஆக்கினால் ........ டமார்...... பல லட்சம் பேர் காலி.  அது தான் அணுகுண்டு)