பிளவுறுமை

அணுக்கருப் பொறியியலில், ஓர் பிளவுறு (Fissile) பொருளானது அணுக்கரு பிளவிற்கான தொடர்வினையை பேணத்தக்கதாகும் . வரையறையின்படி, பிளவுறு பொருட்கள் அணுப்பிளவு தொடர்வினையை நொதுமிகளின் எந்தவொரு வெப்பநிலையிலும் பேண இயலும். பெரும்பான்மை நொதுமி ஆற்றல் விரைவற்ற நொதுமிகளாலோ (எ.கா. ஓர் வெப்ப அமைப்பு) அல்லது 1 MeV (100 TJ/kg)க்கும் கூடுதலான ஆற்றலுடைய விரைவு நொதுமிகளாலோ இருக்கலாம். பிளவுறு பொருட்களை நியூத்திரன் மட்டுப்படுத்தியுடன் வெப்ப நியூத்திரன் அணு உலைகளிலும்; வேக-நியூத்திரன் அணு உலைகளில் மட்டுப்படுத்தியின்றியும்; அணுக்கரு ஆயுதங்களிலும் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தலாம்.

பிளவுறு அணுக்கருனிகள்

பொதுவாக, அணு எண் 89இலிருந்து 103 வரை அக்டினியம் துவங்கி லாரென்சியம் வரையுள்ள அக்டினைடுகளின் ஒற்றைப்படை எண்ணில் நியூத்திரன்களைக் கொண்ட ஓரிடத்தான்கள் பிளவுறுமை கொண்டவைகளாக உள்ளன. பெரும்பாலான அணு எரிபொருள்கள் ஒற்றைப்படை திணிவெண்ணையும் (A = புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூத்திரன்களின் மொத்த எண்ணிக்கை), இரட்டைப்படை அணு எண்ணையும் (Z = புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை) கொண்டுள்ளன. இதன்மூலம் ஒற்றைப்படை நியூத்திரன்கள் தேவை எனப் புலனாகிறது. ஒற்றைப்படை நியூத்திரன்களைக் கொண்ட ஓரிடத்தான்கள் ஓர் கூடுதல் நியூத்திரனை உட்கொள்வதன் மூலம் சோடியாவதால் கூடுதலாக 1 to 2 MeV ஆற்றலைப் பெறுகிறது. இந்த ஆற்றல் விரைவற்ற நியூத்திரன்களால் அணுப்பிளவு வினைக்கான கூடுதல் ஆற்றலைத் தர போதுமானதாக உள்ளது. இந்தத் தன்மை பிளைவுறத்தக்க ஓரிடத்தான்கள் பிளைவுறு பொருட்களாக மாற முக்கியமானதாகும்.

மிகப் பொதுவாக, இரட்டைப்படை புரோட்டான்களையும் இரட்டைப்பட நியூத்திரன்களையும் கொண்ட தனிமங்கள், அணு எண்ணுக்கும் திணிவெண்ணிற்கும் இடையேயான வரைபடத்தில் மிக அறியப்பட்ட வளைவிற்கு அண்மையில் உள்ளவை, நிலைத்தன்மையுடன் அணு பிளவு வினையாற்ற வாய்ப்புக் குறைந்தவையாகும். இவை நியூத்திரனை "கண்டுகொள்ளாது" தனது வழியில் செல்ல விட்டு விடும் அல்லது நியூத்திரனைக் உட்கவர்ந்தாலும் போதுமான ஆற்றல் பெறாது அணுக்கருனியை பிளவுபடுத்தாது. இந்த "இரட்டை-இரட்டை" ஓரிடத்தான்கள் தன்னிச்சையான அணுப்பிளவிற்கு ஆட்பட குறைந்த வாய்ப்பு கொண்டவையாக இருப்பதுடன் அல்ஃபா அல்லது பீட்டா சிதைவுகளுக்கு நீண்ட அரைவாழ்வுக் காலம் கொண்டுள்ளன. இவற்றிற்கான எடுத்துக்காட்டுகளாக யுரேனியம்-238 மற்றும் தோரியம்-232 ஆகியவை உள்ளன. அதேநேரம், ஒற்றைப்படை நியூத்திரன்களும் புரோட்டான்களும் உள்ள ஓரிடத்தான்கள் (ஒற்றை Z, ஒற்றை N) குறைந்த வாழ்வுள்ளவை; ஏனெனில் இவை மிக எளிதாக பீட்டா சிதைவினால் இரட்டை நியூத்திரன்களும் இரட்டை புரோட்டான்களும் உள்ள ஓரிடத்தானாக (இரட்டை Z, இரட்டை N) மாறி நிலைத்தன்மை பெறுகின்றன. இந்த குறைந்த அரைவாழ்வினால் இத்தகைய ஓரிடத்தான்களின் எண்ணிக்கை குறைவாக இருப்பதுடன் அவை மிகுந்த கதிரியக்கம் கொண்டவையாகவும் உள்ளன.