विज्ञानिका - ५ (हिलीयमची निर्मीती)

Posted
6 वर्ष ago
शेवटचा प्रतिसाद
6 वर्ष ago
Time to
read
<1’

या पुर्वी: विज्ञानिका - ४ (सापेक्षता - काळाची) http://www.maayboli.com/node/35019

ताऱ्यांमधे मूलद्रव्यं बनण्याची प्रक्रीया अनोखी आहे. एक प्रोटॉन आणि एक इलेक्ट्रॉन असलेले चार हायड्रोजन अणु (त्यांचा गाभा) एकत्र येऊन एक हिलीयमचा अणु बनतो आणि दोन प्रकाशकण बनतात. पण वाटतं तितकं हे सरळसोट नाही. हायड्रोजनचे फक्त दोन अणु (त्यांचा गाभा) सुद्धा जवळ/एकत्र आणायचे असल्यास आतोनात बलाची आवश्यकता असते (नाहीतर त्यांच्यातले प्रोटॉन्स एकमेकांना दूर ढकलत राहतात). अतिशय वेगानी ते जवळ आल्यास काही होऊ शकतं. वेग वाढण्याकरता उच्च तापमानाची आवश्यकता असते. अत्युच्च तापमानात हे अणु क्वांटम टनेलींग मुळे शंभर कोटी वर्षात एकत्र येऊन वजनदार हायड्रोजन (प्रोटॉनबरोबर एक न्युट्रॉन असलेला) तयार होतो. त्या न्युट्रॉनमुळे स्ट्रॉंग फोर्सचं कवच कुचकामी होतं आणि तिसरा अणु एका सेकंदात एकत्र येऊन हिलीयमचा हलका अणु बनतो (एकच न्युट्रॉन असलेला). तेंव्हाच एक प्रकाशकण पण बाहेर फेकला जातो. असे दोन हिलीयमचे हलके अणु दहा लाख वर्षात एकत्र येऊन दोन न्युट्रॉन असलेला हिलीयमचा (साधारण) अणु बनतो. (आणि दोन हायड्रोजनचे - साधारण - अणु पण).

साधारण ताऱ्यांचे वस्तुमान १०^३१ किलोग्राम असतं. प्रत्येक ग्राम हायड्रोजनमधे १०^२४ अणु असतात. हे इतके (१०^५५) अणु असल्याने कोणते ना कोणते (अनेकानेक) अणु एकत्र येऊन प्रकाशकण बाहेर फेकले जात असतात. अशा तऱ्हेने ६ हायड्रोजन अणु एकत्र येतात आणि एक हिलीयम अणु, दोन हायड्रोजन अणु, दोन न्युट्रीनो, दोन प्रकाशकण ई. बनतात. प्रकाशकण बनण्याची ही कोट्यावधी वर्षांची प्रक्रीया असली तरी सुर्याबाहेर पडताच पृथ्वीपर्यंत मात्र सुसाट गतीनी ५०० सेकंदात पोचतात.

विषय: 
प्रकार: 

आशिष, ह्या लेखामुळे क्वांटम टनेलींग बद्दल प्रथमच वाचले. थोडेसे कळले बरेचसे नाही कळले. Happy

इतकी हळू चालणारी ही प्रक्रिया हायड्रोजन बाँब सारख्या प्रयोगात इतकी जलद कशी घडू शकते?

सूर्याला दुसर्‍या पिढीतला तारा समजले जाते. म्हणजे सूर्य ज्याच्या अवशेषांपासून बनला त्या तार्‍याने त्याच्यातील हायड्रोजनचे इंधन पूर्ण वापरून संपवले असणार आणि स्फोटात हिलीयम पसरला असणार. सूर्याने अवकाशातील हायड्रोजन जमवला असे जरी असले तरी त्यातल्या पदार्थात हिलीयम प्रामुख्याने असायला हवा ना मग? आणि मग त्याची भट्टी हिलीयम ते कार्बन अशा रुपांतरावर चालायला हवी ना? मग असे का घडले नाही?

समजतंय आणि समजतही नाही. म्हणजे वाचून कळतंय पण नेमकं आकलन होत नाही. माबुदोस.

पण जर काही व्यावहारीक उदाहरणं किंवा तत्सम दाखले देऊन जरा अजून स्पष्ट करता येईल का? तर माझ्यासारख्या विज्ञान निरक्षरालाही कळू शकेल.

शिवाय हिलियमचा उपयोग काय, शास्त्रीय प्रयोगात, व्यवहारात वापरला जातो का? इ. माहितीही दिली तर एक परिपूर्ण लेख होईल असं वाटतं.

हायड्रोजन बाँब मधे सुरुवात एका फिजन प्रोसेसनी केली जाते. गाभ्यातपण ड्युटेरीयम आणि ट्रिटीयमचा समावेश असतो रिअ‍ॅक्शन पटकन होण्याकरता.

सुर्यात (किंवा इतर तार्‍यांमधे) फक्त हायड्रोजनचेच फ्युजन होत नाही. लोखंडापर्यंतचे इतरही मूलद्रव्ये कमीअधीक प्रमाणात समाविष्ट असतात.

टनेलींग आणि टेलेपोर्टेशनचा संबंध नाही. टेलेपोर्टेशनच्या मुळाशी अतिशय रोचक कहाण्या आहेत (बेल, हिडन व्हॅरिएबल्स वगैरे).

मामी, या विज्ञानिका रुमाल टाकण्यासारख्या आहेत - अजुन कोणी लिहील म्हणून नाही तर यावर अजुन लिहायला आवडेल म्हणून. पण ते नंतर कधीतरी. लेख वाढवायचा तितका वाढवता येऊ शकतो. विविक्षीत प्रश्न असतील तर त्यांची उत्तरे द्यायचा सध्या प्रयत्न करता येईल.

आशिष, तू प्रश्नांची वाट पाहू नकोस. तुला जे सांगता येईल ते सांगत जा. जेवढं डोक्यात (आमच्या) शिरेल तेवढं शिरेल आणि त्यातूनच काय प्रश्न विचारायचे हे ही कळेल Happy

आशिष धन्यवाद.

अजून कोणी या पातळीवर लिहील की नाही ते माहित नाही पण तू मात्र नक्की लिहीत रहा. तुझ्या लेखांमुळे अनेक नवीन गोष्टी समजतात आणि नेटवर अजून काही शोधायची प्रेरणा मिळते नाहीतर काय वाचावे हेच माहित नसते माझ्यासारख्यांना.

>>शंभर कोटी वर्षात एकत्र येऊन
म्हणजे शंभर कोटी वर्षात एक जोडी एकत्र येईल अशी शक्यता का?
एकदा एकत्र यायला लागले की काही झाले तरी बरोबर १०० कोटी वर्षांनी एकत्र येतातच का?