அணு எடை (Atomic Weight)

மாதவன் ஸ்ரீரங்கம் என்பாரின் அணு குறித்த சில கேள்விகளுக்கான சுருக்கப்பதில்கள்.

அணுவின் எடை குறித்து பேசும்பொழுது நம் அன்றாட வாழ்வில் உணரும் எடைகளோடு ஒப்பிட்டுக் கொள்ள வேண்டாம். ஏனெனில் அணுவின் எடை என்பது மீச்சிறு மதிப்பைக் கொண்டது.

1. அணுவின் எடை என்ன?

சரி, முதலில் நிறை என்றால் என்ன, எடை என்றால் என்ன என்று பார்த்துவிடுவோம்.

இயற்பியலில்,

நிறை என்பது ஒரு பொருளின் கொள்ளளவைக் குறிக்கின்றது. உதாரணமாக நம் உடலுக்குள் இருக்கும் மொத்த பொருட்கள்தான் நம் நிறை. இதன் மதிப்பு மாறாதது. இதன் அலகு கிலோகிராம்(Kilogram).

எடை என்பது நிறையின் மீது செயல்படும் ஈர்ப்புவிசையின் அளவு. உதாரணமாக நம் உடலின் எடை பூமியில் 60 கிலோ என்றால், நம் நிறை 6.118 கிலோகிராம்தான். அதன் மீது செயல்படும் பூமியின் ஈர்ப்பு விசை 9.8 N/Kg. எடையின் மதிப்பு இடந்தோறும் மாறக்கூடியது. புவியின் மையப்பகுதிக்கு நெருங்குந்தோறும் (துருவப்பகுதிகள்) அதிகமாகவும், விலகுந்தோறும் (பூமத்தியரேகை) குறைவாகவும் இருக்கும். வெவ்வேறு கிரகங்களின் ஈர்ப்புவிசைக்கேற்பவும் எடை மாறக்கூடும். இதன் அலகு Newton.

பொதுவாக நாம் பொருட்களை எடை போடுகையில், நிறையைத்தான் மறைமுகமாக அளக்கிறோம். அதாவது அந்த நிறையின் மீது செயல்படும் பூமியின் ஈர்ப்புவிசையையே கணக்கில் எடுத்துக் கொள்கிறோம். அலகையும் கிலோகிராமில் குறிப்பிடுகிறோம்.

வேதியலில்,

அணுவின் நிறை என்பது, அதில் இருக்கும் புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரானின் எண்ணிக்கைகளையே குறிக்கும். உதாரணமாக கார்பன்-12ல் 6 புரோட்டான்களும், 6 நியூட்ரான்களும் இருக்கும். அப்படி எனில் கார்பன்-12ன் நிறை 12amu (Atomic Mass Unit).

அணுவின் மீது செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையானது மிக மிக மீச்சிறு மதிப்பாகும். எனவே அணுவின் எடையைக் குறிப்பிடும்பொழுது அணுவின் நிறையையே அணுவின் எடையாகக் குறிப்பிடுவோம். ஆயினும், தனிமங்களுக்கு ஐசோடோப்புகள் இருப்பதால் அவற்றின் சராசரியை எடையாகக் குறிப்பிடுவோம்.

உதாரணமாக,

• கார்பன்-12ல் 6 புரோட்டான்களும், 6 நியூட்ரான்களும் இருக்கின்றன. இதன் நிறை 12amu.
• கார்பன்-14ல் 6 புரோட்டான்களும், 8 நியூட்ரான்களும் இருக்கின்றன. இதன் நிறை 14amu.

இரண்டிற்கும் ஒரே எடை என்று சொல்வது சரியாக இருக்காது. கார்பனைப் பொறுத்த வரையில் கிட்டத்தட்ட 15 ஐசோடோப்புகள் இருப்பதாகக் கண்டுபிடித்திருக்கிறோம். அவைகளின் நிறைகளின் சராசரியாக 12.011amu என்பதை எடை எனக் கொள்கிறோம்.

ஆக, தனிமத்தைப் பொறுத்து அதன் அணுநிறையும் அணுஎடையும் வேறுபடும்.

2. எலக்ட்ரான் புரோட்டான் நியூட்ரான்களுக்கு எடையுண்டா ? அது என்ன ?

உண்டு. அவைகளின் நிறைதான் எடையும்.

புரோட்டான் நிறை : 1.672 621 71 x 10^−27 கிலோகிராம்

நியூட்ரான் நிறை : 1.674927351 × 10^−27 கிலோகிராம்

எலக்ட்ரான் நிறை : 9.10938291 x 10^−31 கிலோகிராம்

புரோட்டானும் நியூட்ரானும் ஒரே மாதிரியான அடிப்படைத் துகள்களைக் கொண்டிருந்தாலும் அவற்றின் விகிதாச்சார வேறுபாடு காரணமாக நிறை மீச்சிறு அளவில் வேறுபடும்.

புரோட்டான் இரண்டு Up Quark மற்றும் ஒரு Down Quarkயைக் கொண்டிருக்கும்.

நியூட்ரான் இரண்டு Down Quark மற்றும் ஒரு Up Quarkயைக் கொண்டிருக்கும்.

3. மாலிக்யூல்கள் என்றழைக்கப்படும் மூலக்கூறுகளுக்கு எடையுண்டா ? அது என்ன ?

அணுக்களின் கூட்டுத் தொகுப்பே மூலக்கூறு எனப்படும். அப்படி அணுக்களின் நிறைகளின் கூட்டுத்தொகையே மூலக்கூறின் நிறையுமாகும்.

உதாரணமாக மீத்தேனை (Methane - CH↓4)எடுத்துக்கொள்வோம்.

கார்பன் (C)யின் நிறை 12.011.

ஹைட்ரஜன் (H)ன் நிறை 1.00794.

நான்கு ஹைட்ரஜன்களுக்கு 1.00794 x 4 = 4.03176

ஆக மொத்தம், 12.0114 + 4.03176 = 16.04276

4. அணுத்துகள்கள் என்பவற்றிற்கு எடையுண்டா ? அது என்ன?

எல்லாவற்றிற்கும் எடை இருக்கக்கூடும். நம் சக்தி மட்டும் அளவிடமுடிந்தவைகளுக்கு எடையைக் கண்டுணர்ந்திருக்கிறோம். ஃபோட்டான்(Photon), க்ளூவான்(Gluon), க்ராவிட்டான்(Graviton) போன்றவற்றிற்கு எடை கிடையாது என்கிறோம். க்ராவிட்டான் இன்னும் கற்பனைத் துகளாகவே இருக்கிறது.

5. இவற்றையெல்லாம் எப்படி அளக்கிறார்கள் ?

Mass Spectrometry என்றொரு முறை இருக்கிறது. அதன் மூலம் எல்லாவற்றையும் அலசி ஆராய்ந்து விடுவார்கள். கருவியின் பெயர் Mass Spectrometer.

படம் எடுக்கப்பட்ட தளம் : https://www.thoughtco.com/thmb/kh2G_kvtudc-5RQmvDD5LNulRvA=/768x0/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc():format(webp)/atom-57e1bb583df78c9cce33a106.jpg