Saturday, March 16, 2013

రేడియేషన్ అంటే ఏమిటి? రేడియో ఏక్టివిటీ అంటే ఏమిటి?


రేడియేషన్ అంటే ఏమిటి? రేడియో ఏక్టివిటీ అంటే ఏమిటి?

వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు

రేడియేషన్ (radiation), రేడియో ఏక్టివ్ (radioactive), రేడియో (radio) అన్న మాటలలో పోలికలు ఉన్నా వాటి అర్థాలు వేర్వేరు.

ముందు ఆకాశవాణి వారి రేడియో లాంటి ఉపకరణం గురించి చెబుతాను. ట్రాన్సిస్టర్ రేడియో ని “ట్రాన్సిస్టర్” అనటం లేదూ అలాగే “రేడియో రిసీవర్” అన్న మాటని పూర్తిగా అనటానికి బద్దకించి కుదించగా “రేడియో” వచ్చింది.

రేడియో రిసీవర్ దేనిని “రిసీవ్” చేసుకుంటుంది? రేడియేషన్ ని!

రేడియేషన్ అంటే ఏమిటి?

బోగి మంట దగ్గర కూర్చున్నప్పుడు మనకి తగిలే వేడి, వెలుతురు “రేడియేషన్” అనే ప్రక్రియకి ఉదాహరణలు.
కిరణాల రూపంలో కాని, కెరటాల రూపంలో కాని ప్రసరించి ప్రయాణం చేసే శక్తి (energy) రేడియేషన్‌కి మరొక ఉదాహరణ.
ఈ ప్రక్రియకి రేడియేషన్ అన్న పేరు ఎందుకు పెట్టేరు?

ఒక కేద్రం నుండి “రేడియల్” దిశలలో ప్రవహిస్తుంది కనుక దీనిని “రేడియేషన్” అన్నారు. కేంద్రం నుండి పరిధికి గీసిన ఏ గీత అయినా సరే ఇంగ్లీషులో “రేడియస్” అనే పిలవబడుతుంది. ఈ నామవాచకం నుండి వచ్చిన విశేషణమే “రేడియల్”. కనుక ఒక కేంద్రం నుండి అన్ని దిశల వైపు ప్రవహించేది “రేడియేషన్”.

తెలుగులో “రేడియస్” ని వ్యాసార్ధం అంటాం. కాని ఈ మాట పైన చెప్పిన విధంగా రకరకాలుగా మలచటానికి లొంగలేదు. వ్యాసం (డయామీటర్, diameter) అనే మాట కొంచెం లొంగుతుంది. వ్యాప్తి చెందేది వ్యాసం కనుక, అన్ని దిశలలోకీ కిరణాలలా ప్రసరించే ఈ రేడియేషన్ అన్న మాట కి తెలుగులో “వ్యాకిరణం” అనొచ్చు. కాని సాంకేతిక పదాలు తయారు చేసిన వాళ్ల మతి మరో దిశలో ప్రవహించి ఉంటుంది. దీనికి “వికిరణం” అని పేరు పెట్టేరు. ఆన్ని పక్కలకి ప్రసరించేది కనుక దీన్ని “ప్రసారం” అని కూడ అనొచ్చు. కాని “ప్రసారం” అన్న మాటని బ్రాడ్‌కేస్టింగ్ (broadcasting) కి కేటాయించినట్లున్నారు.

“రేడియేషన్” అన్న మాటని భౌతిక శాస్త్రంలో వాడినప్పుడు ఈ ప్రవహించేది “శక్తి” అవుతుంది. ఈ శక్తి వేడి రూపంలో ఉంటే ఈ ప్రవాహం “హీట్ రేడియేషన్” లేదా “ఉష్ణ వికిరణం”. ఈ ప్రవహించేది కాంతి అయితే అది “కాంతి వికిరణం” (లైట్ రేడియేషన్, light radiation). ఈ ప్రవహించేది “మైక్రోవేవ్ తరంగాలు” అయితే ఇది “సూక్ష్మ తరంగ వికిరణం”.

మన ఆకాశవాణి వంటి రేడియో కేంద్రాలు, దూరదర్శని వంటి టెలివిషన్ కేంద్రాలు వార్తలని విశేషాలని ప్రసారం చేసేటప్పుడు స్టేషన్ నుండి అన్ని దిశలలోకి ప్రవహించేవి రేడియో తరంగాలు. ఇవీ వికిరణానికి ఉదాహరణే.

రేడియేషన్ అన్న మాటని సాధారణమైన అర్థంతో కూడ వాడవచ్చు. ఆత్మవిశ్వాసంతో పిటపిటలాడుతూన్న వ్యక్తిని ఇంగ్లీషులో “రేడియేటింగ్ కాన్‌ఫిడెన్స్” అంటాం.

రేడియేషన్ అన్న మాట అర్థం అయింది కనుక ఇప్పుడు “రేడియో ఏక్టివ్” అన్న మాటకి అర్థం ఏమిటో చూద్దాం. ముందుగా మనం వార్తలు వినే “రేడియో” కి మనం ఇక్కడ మాట్లాడుతూన్న “రేడియో ఏక్టివిటీ” కి ఉంటే గింటే ఏదో బాదరాయణ సంబంధం పీకితే పీకొచ్చునేమో కాని, దగ్గర సంబంధం లేదు అని గమనించండి.

కొన్ని పదార్థాలు, ప్రత్యేకించి వాటి అణు కేంద్రకంలో అస్థిర నిశ్చలత ఉన్నవి, అకస్మాత్తుగా, బాహ్య శక్తుల ప్రోద్బలం లేకుండా వికిరణాన్ని విడుదల చేస్తాయి. ఇలా విడుదల చెయ్యబడ్డ వికిరణంలో సర్వసాధారణంగా ఆల్ఫా రేణువులు, ఎలక్‌ట్రానులు, కేంద్రకంలో ఉండే నూట్రానుల వంటి పరమాణు రేణువులు, గామా కిరణాలు వంటివి ఉంటాయి. ఈ జాతి పదార్థాలని “వికిరణలో చలాకీ తనం చూపించేవి” అని అంటారు. “వికిరణలో చలాకీతనం” అంటే ఏమిటి? బాహ్య శక్తుల ప్రమేయం లేకుండా, వాటి అణుగర్భాలలో ఉన్న అస్థిరత వల్ల విచ్ఛిన్నం అయిపోయి, ఆ విచ్ఛిత్తిలో కొన్ని అణుశకలాలు బయట పడటం. ఈ రకం పదార్థాలని ఇంగ్లీషులో “రేడియో ఏక్టివ్” (radio active) అంటారు. అంటే, వికిరణలో ఉత్తేజం చూపించే పదార్థాలు అని అర్థం. దీనికి తెలుగు మాట “వికిరణ ఉత్తేజిత పదార్థం.” మన నిఘంటువులలో దీనిని “రేడియో ధార్మిక పదార్థం” అని తెలిగించేరు. మీరే చెప్పండి, ఈ రెండింటిలో ఏ అనువాదం వివరణాత్మకంగా ఉందో.

“రేడియేషన్” అన్నా “రేడియో ఏక్టివ్” అన్న మాట విన్నా మనకి అణు బాంబులు, అణు విద్యుత్ కేంద్రాలలో ప్రమాదాలు, కేన్సరు వ్యాధి, మొదలైన భయంకరమైన విషయాలు మనస్సులో మెదులుతాయి. కాని పైన ఇచ్చిన వివరణ చదివిన తరువాత ఈ రెండూ ప్రకృతిలో సహజ సిద్ధమైన ప్రక్రియలే కాని ప్రత్యేకించి ప్రమాదమైనవి కావని తెలుస్తూనే ఉంది కదా. ఏదైన శృతి మించినా, మితి మీరినా ప్రమాదమే. మితిమీరితే అన్ని రకాల వికిరణలూ ప్రమాదమే. బోగి మంటకి మరీ దగ్గరగా వెళితే ఒళ్లు కాలదూ?
నిజానికి మన చుట్టూ ఉన్న వాతావరణం అంతా వికిరణ ఉత్తేజిత పదార్థంతో నిండి ఉంది అని చెబితే నమ్మగలరా? వాతావరణానికి ఈ వికిరణ ఉత్తేజితం ఎక్కడినుండి వచ్చింది? రోదసి లోతుల్లోంచి వచ్చే అతి శక్తిమంతమైన కాస్మిక్ కిరణాలు మన వాతావరణంలోని నత్రజని అణువులని ఢీకొన్నప్పుడు వాటిల్లో కొన్ని రూపాంతరం చెంది “కార్బన్-14” గా మారతాయి. ఈ కార్బన్-14 ఒక వికిరణ ఉత్తేజిత పదార్థం. అందుకనే దీనిని ఇంగ్లీషులో “రేడియో కార్బన్” అని కూడ అంటారు. మనం “ఉత్తేజిత కర్బనం” అందాం. దీనినే “సి-14” (C-14) అని కూడ పిలుస్తారు.

మన వాతావరణంలో బొగ్గుపులుసు వాయువు (కార్బన్ డై ఆక్సైడ్) కూడ ఉంటుంది కదా. ఈ కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ బణువు (మోలిక్యూల్, molecule) తయారయినప్పుడు అందులోకి ఈ కార్బన్-14 ప్రవేశించే సావకాశం ఉంది. ఒక ట్రిలియను (1,000,000,000,000) కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ బణువులని పరీక్షించి చూస్తే వాటిల్లో ఒక బణువులో ఈ కార్బన్-14 అణువు ఉండే సావకాశం ఉంది. అంటే ఉత్తేజిత కర్బనం గాలి ఎక్కడ ఉంటే అక్కడ ఉంటుందన్న మాటే కదా?

భూమి మీద ఉన్న వృక్ష సామ్రాజ్యం అంతా కిరణజన్య సంయోగక్రియ కొరకు వాతావరణంలో ఉన్న కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ని పీల్చుకుంటాయని చిన్నప్పుడే చదువుకున్నాం కదా. ఈ ప్రక్రియలో చెట్లు కొంత ఉత్తేజిత కర్బనాన్ని కూడ పీల్చుకుంటాయి. కనుక చెట్లన్నీ వికిరణ ఉత్తేజితాలే! (“రేడియో ఏక్టివ్”). ఆ చెట్లని మేసిన జంతువులు కూడ వికిరణ ఉత్తేజితాలే! ఆ చెట్లని కాని, జంతువులని కాని తిన్న మానవులూ వికిరణ ఉత్తేజితానికి నిత్యం గురి అవుతూనే ఉంటున్నారు. దీనిని మనం నేపథ్య వికిరణం (బేక్‌గ్రౌండ్ రేడియేషన్) అనొచ్చు.

మనం (చెట్లు, జంతువులు, మనుష్యులు) మరణించినప్పుడు, గాలి పీల్చటం మానెస్తాము కనుక, ఈ వికిరణ ఉత్తేజితం పేరుక్నటం మాని నశించటం మొదలుపెడుతుంది. కాల చక్రం 5,700 సంవత్సరాలు తిరిగేటప్పటికి ఈ వికిరణ ఉత్తేజితంలో సగం భాగం నశిస్తుంది. అందుకనే ఈ 5,700 సంవత్సరాల కాలాన్ని కర్బనం-14 యొక్క అర్ధాయుష్షు (హాఫ్ లైఫ్, half-life) అంటారు. ఒక చెట్టు అవశేషాలలో కాని, ఒక జంతువు యొక్క అవశేషాలలో కాని కర్బనం-14 కి సంబంధించిన వికిరణ ఉత్తేజితం ఇంకా ఎంత మిగిలి ఉందో తెలిస్తే ఆ చెట్టు ఎన్నాళ్ల క్రితం చచ్చిపోయిందో లెక్క కట్టి చెప్పొచ్చు. ఉదాహరణకి కర్బనం-14 లో ఉన్న వికిరణ ఉత్తేజితం పరిపూర్ణంగా నశించిపోవటానికి 50 అర్ధాయుష్షుల కాలం పడుతుంది. అంటే, ఒక ప్రాణి చచ్చిపోయిన తరువాత ఆ ప్రాణి అవశేషాలలో 300,000 సంవత్సరాలపాటు ఈ వికిరణ ఉత్తేజితం ఉంటుంది.


2 comments:

  1. బావుందండి, ఎందెందు వెతికి చూసినా అందందే కలదు రేడియేషన్ అని :-)

    ReplyDelete