588 ஆற்றல், மட்டங்கள்
588 ஆற்றல், மட்டங்கள் கிளர்ச்சிநிலையில் விடுகிறது. கிளர்ச்சிநிலையிலுள்ள விளை அணுக்கரு அதனைவிடக் குறைந்த அடிமட்ட ஆற்றல் மட்டத்திற்கோ நிலைக்கோ வரும்பொழுது காமாக் கதிர்வெளிப்படுகிறது. எடுத் துக்காட்டாக, பொருண்மை எண் (mass number) 210 ஆகவும், அணு எண் (atomic number) 82 ஆகவும் கொண்ட ஈயம் (82 Pbilo) என்ற கதிரியக் கத் தனிமம், பீட்டாத்துகளை வெளியிட்டு, பொருண் எண் 210 ஆகவும், அணு எண் 83 ஆகவும் கொண்ட பிஸ்மத் (83 Bi 210) என்ற தனிமமாக மாறுகிறது. இது இப்பொழுது கிளர்ந்த நிலை யிலிருக்கும். அது அடி மட்டநிலைக்குத் தாவும் பொழுது காமாக் கதிர் வெளிவருகிறது. இதனை, 82Pb210 .210* Bi 83 y - கதிர் எனக் குறிக்கலாம். * என்ற குறியீடு கிளர்ச்சியுற்ற அணுக்கருவைக் குறிக்கிறது. இச்செயலைக் கீழ்க் காணும் படத்தின் வாயிலாக அறியலாம். E=65. கிலோ எலெக்ட்ரான் E=47- கி.எ.வேர E-0. வோல்ட் 82 Pb210 8-துகன் Y - கதிர்
- (8₂B¡²10*
· (83 Bi 210*) அடிமட்டநிலை படம் 3. காமரக்கதிர் வெளிப்படுதல் E என்பதைக் கிளர்ச்சி நிலையில் ஆற்றல் எனவும், அடிமட்ட நிலை அளவை E எனவும் கொண்டால் Y- கதிரின் ஆற்றல் E -E = hy ஆகும். இதன் ஆற்றல் 47 கிலோ எலக்ட்ரான் வோல்ட் ஆகும். தற்காலக் கருத்தின்படி, எல்லா உயர் ஆற்றல் ஃபோட்டான்களும், அவற்றின் தோற்றுவாய் (origin) எதுவாயிருப்பினும், காமா ஃபோட்டான்கள் எனப்படுகின்றன. துகள் ஆற்றல் மட்டம். ஓர் அகக் கட்டமைப்பு இல்லாத ஒரு துகள் அடிப்படைத் துகள் எனப்படும். அணுவின் ஆக்கக்கூறுகளான எலக்ட்ரான். புரோட் டான், நியூட்ரான் ஆகியவை அடிப்படைத் துகள் களே. மின்காந்தப் புலத் (electromagnetic field) தொடர்பு கொண்ட ஃபோட்டான்கள் ஈர்ப்புப்புலத் (gravitational field) தொடர்பு கொண்ட கிராவிட் டான்கள் (gravitons) ஆகியவையும் அடிப்படைத் துகள்களாகும். இவற்றின் பட்டியல் தற்காலத்தே நீண்டு கொண்டே போகிறது. இவை உண்மையி லேயே அடிப்படைத் துகள்கள் தாமா அல்லது அவற்றிற்கென ஓர் அமைப்பு உள்ளதா என்பது தான் தற்போது ஆராயப்பட்டு வருகிறது. அணுநிறமாலைகளை விளக்க ஒரு பொதுக் கோட்பாடு இருப்பதுபோல, அடிப்படைத்துகளை முழுதும் அறிந்துகொள்ளக்கூடிய ஒரு பொதுக் கொள்கையை இது வரை யாரும் தரவில்லை. டிராக் (Dirac) என்பவர் 1928 ஆம் ஆண்டு எலக்ட்ரானுக்கு மட்டும் உரிய ஒரு கொள்கையைத் தந்தார். அவர் எலக்ட்ரான்கள் எதிராற்றல் நிலைகளில் (negative energy state) இருக்க முடியும் என்பதை நிறுவினார். இதன் மூலம் எலக்ட்ரானுக்கு எதிர்த்துகள் இருக்க வேண்டும் என்பதை ஊகித்தார். இக் கோட்பாடு பின்பு ஆய்வு மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. டிராக்கின் கோட்பாட்டின்படி நேர் ஆற்றல் நிலைகளிலுள்ள எலக்ட்ரானின் மொத்த ஆற்றல் E, அதன் ஓய்வுப்பொருண்மை ஆற்றல்(rest mass energy) moc * இலிருந்து (m, ஓய்வு நிறை, c-ஒளியின் வேகம்) முடிவற்ற (infinity) தாக இருக்கலாம். அதேபோல் எதிராற்றல் நிலைகளிலுள்ள எலக்ட்ரானின் மொத்த ஆற்றலும் moc இலிருந்து வரை இருக்கலாம் மேலும், எதிராற்றல் நிலைகள், எலக்ட்ரான்களால் முழுதும் நிரப்பப்பட்டிருக்கும் ஆகையால் நேர் ஆற் றல் நிலையிலுள்ள எலக்ட்ரான் எதிராற்றல் நிலைக் குத் தாவுதல் இயலாது. ஆனால் எதிராற்றல் நிலை யிலுள்ள ஒரு எலக்ட்ரானுக்குப் போதுமான ஆற்ற லைக் கொடுத்தால் அது நேர் ஆற்றல் நிலைக்கு உயரும். அவ்வாறு எலக்ட்ரான் வெளியேறிய பின்பு அது இருந்த இடம் வெறுமையாக இருக்கும். அந்த இடத்திற்குத் துளை (hole) என்பது பெயர். அத் துளை, எலக்ட்ரானின் எல்லாப் பண்புகளையும் பெற்றிருக்கும். ஆனால் அது நேர்மின்னூட்டம் கொண்டது போல் செயல்படும், அதனால் அதற்குப் பாசிட்ரான் (positron) எனப்பெயரிடப்பட்டது. இது எலக்ட்ரானின் எதிர்த்துகள் (antiparticle) ஆகும். பாசிட்ரான் உருவாவதற்குக் குறைந்தது 2m.c ஆற்றலாவது தேவைப்படும். காரணம், mc ஆற்றல் நிலையிலுள்ள எலக்ட்ரான் +m, c 2 ஆற்றலுடைய நிலைக்குக் கொண்டு செல்லப்படுகிறது. ஒரு பாசிட் ரான் உருவாகும்போது, சேர்ந்தாற்போல ஓர் எலக்ட் ரானும் தோன்றுகிறது. இது இணைத்துகளாக்கம் (pair production) என அழைக்கப்படுகிறது. அதா வது, இது ஆற்றலில் இருந்து பருப்பொருள்கள் உண்டாவதை (materialization of matter from energy) காட்டுகிறது. ஏனெனில், 2mc அளவு ஆற்றலானது மறைந்து இரு துகள்கள் தோன்று கின்றன
