ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪರಮಾಣು ಫೈರ್‌ಬಾಲ್ ಅನ್ನು ಅನುಕರಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಪತನದಲ್ಲಿ ಆಶ್ಚರ್ಯವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರು

ಪರಮಾಣು ಘಟನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಏನಾಯಿತು ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾದ ಸುಳಿವುಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಕಾರಣದಿಂದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿಕಿರಣವು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಲಾರೆನ್ಸ್ ಲಿವರ್ಮೋರ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ (LLNL) ಸಂಶೋಧಕರು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಯುರೇನಿಯಂ, ಸೀರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವಿಯಾಗುವಾಗ, ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರೀಕರಣಗೊಂಡಾಗ ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದರು.

ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಕೆಲವು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಿದ ಮಾದರಿಗಳು ಕಣಗಳ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ಕಡೆಗಣಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ಫೈರ್ಬಾಲ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಮರುಸೃಷ್ಟಿಸುವುದು

“ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳು ಎಷ್ಟು ಕಾಲ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸೀಸಿಯಂನಂತಹ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ” ಎಂದು LLNL ಸಂಶೋಧಕ ಮತ್ತು ಲೇಖಕ ರಾಕಿಯಾ ಧೌಯಿ ಹೇಳಿದರು. “ಈ ಕಣಗಳು ಅವು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡಿವೆ ಎಂಬುದರ ದಾಖಲೆಯನ್ನು ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ನಿಯಂತ್ರಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ಊಹೆಗಳನ್ನು ಮಾಪನಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಪರಮಾಣು ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಲು ಬಳಸುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾದಾಗ ನಿರ್ಧಾರ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಬಹುದು.”

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು, ತಂಡವು ಪರಮಾಣು ಫೈರ್‌ಬಾಲ್‌ನೊಳಗಿನ ಪರಿಸರದ ಭಾಗವನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಫ್ಲೋ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿತು. ವಸ್ತುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು, ಅಲ್ಲಿ ಅವುಗಳು ಆವಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಆವಿಗಳು ನಂತರ ಒಂದು ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವು ತಂಪಾಗಿದಂತೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.

ಥರ್ಮಲ್ ಹಿಸ್ಟರಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಕೂಲಿಂಗ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲು ಸೆಟಪ್ ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು. ಒಂದು ಸನ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ, ಟ್ಯೂಬ್ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ತಾಪಮಾನವು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು. ಇನ್ನೊಂದರಲ್ಲಿ, ವೇಗವಾಗಿ ತಣ್ಣಗಾಗುವ ಮೊದಲು ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಬಿಸಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದರಿಂದ, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅನೇಕ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಣಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡಂತೆ ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಇತಿಹಾಸವು ಏಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ

“ಐತಿಹಾಸಿಕ ಮಳೆಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ವಸ್ತುಗಳು ತಣ್ಣಗಾಗುವ ಮಾರ್ಗವು ಮುಖ್ಯವೆಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ” ಎಂದು ಧೌಯಿ ಹೇಳಿದರು. “ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರ ಮತ್ತು ಸಮಯವು ರಾಸಾಯನಿಕ ವೈವಿಧ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.”

ಸಂಶೋಧಕರು ಯುರೇನಿಯಂ, ಸೀರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸೀಸಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದರು ಏಕೆಂದರೆ ಘನೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಬಾಷ್ಪಶೀಲವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಮಂದಗೊಳಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಉಪಯುಕ್ತ ಮಾನದಂಡವಾಗಿದೆ. ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸೀರಿಯಮ್, ಯುರೇನಿಯಂನಂತೆಯೇ ಘನೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎರಡೂ ಅಂಶಗಳು ಅವರು ಅನುಭವಿಸಿದ ಉಷ್ಣ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ತಮ್ಮ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು.

ಸೀಸಿಯಮ್ ತುಂಬಾ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವರ್ತಿಸಿದರು. ಇದು ಇತರ ಅಂಶಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಂತರ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣಗೊಂಡಿತು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯವರೆಗೆ ಉಳಿದುಕೊಂಡಾಗ, ಇದು ಯುರೇನಿಯಂ ಮತ್ತು ಸಿರಿಯಮ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಮಿಶ್ರಣವಾಯಿತು.

ಪರಮಾಣು ಪ್ರಭಾವದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು

ಮಳೆಯ ರಚನೆಯು ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳು ಸಾಂದ್ರೀಕರಣಗೊಂಡಾಗ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಅವು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಹೇಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಅನೇಕ ಮಾದರಿಗಳು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುವಂತೆ ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಈ ಕೆಲವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಭಾಗಶಃ ಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.

ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ಇತಿಹಾಸದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧಕರು ಸರಳೀಕೃತ ಊಹೆಗಳ ಮೇಲೆ ದೀರ್ಘಕಾಲ ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಮಳೆಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಡೇಟಾವನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಪರಮಾಣು ಘಟನೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಳೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಗುರಿಯೊಂದಿಗೆ, ವಸ್ತುಗಳ ಹೆಚ್ಚು ವಾಸ್ತವಿಕ ಮಿಶ್ರಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕೆಲಸವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ತಂಡವು ಯೋಜಿಸಿದೆ.