வியாழன், 21 ஏப்ரல், 2016

அணுசக்தி பேட்டரிகள்


வியாழன் கிரகத்துக்குப் போக சூரிய மின்பலகைகள் பயன்படாது

உங்கள் நண்பருக்கு அவசரமாக ஒரு செய்தியைத் தெரிவித்தாக வேண்டும். செல்போனில் நம்பரை அழுத்துகிறீர்கள். கனெக்‌ஷன் கிடைத்த அடுத்த விநாடி பொசுக். பேட்டரி அவுட். ஊருக்கு வெளியே எங்கோ இருக்கிறீர்கள். அருகே பொது டெலிபோன் கிடையாது. அடுத்தவரிடம் செல்போன் கடன் வாங்கிப் பேசலாம் என்றால், சுற்றுமுற்றும் யாரும் இல்லை. பேட்டரி அவுட் என்றால், செல்போன் இயங்க மின்சாரம் இல்லை என்று பொருள்.

நீண்ட தூர விண்வெளிப் பயணத்தில் மிக முக்கியமான பிரச்சினை மின்சாரம்தான். பூமியுடன் தொடர்புகொள்ளவும் விண்கலத்தில் உள்ள பல்வேறு கருவிகள் செயல்படவும் மின்சாரம் தேவை. நிறையவே தேவை.

சூரிய மின்பலகைகள்

சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுவதற்கான சூரிய மின்பலகைகள் அதாவது, சோலார் செல்கள் 1954-ல்தான் உருவாக்கப்பட்டன. ஆரம்பத்தில் இதைத் தயாரிக்க நிறைய செலவானது. ஆனாலும், பூமியைச் சுற்றும் செயற்கைக்கோள்களில் செலவைப் பாராமல் சூரிய மின்பலகைகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. ஆரம்பகால செயற்கைக்கோள்களின் வெளிப்புறத்தில் மின்பலகைகளாக இல்லாமல் சிறுசிறு துண்டுகள் ஒட்டப்பட்டன. பின்னர், செயற்கைக்கோளின் இரு புறங்களிலும் இறக்கைகள்போல சூரிய மின்பலகைகளைப் பொருத்தினார்கள்.

இன்றைய உலகில் சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் சூரிய மின்பலகைகள் பட்டிதொட்டிகளில்கூட சர்வசாதாரணம். அவற்றைத் தயாரிக்க எளிய முறைகள் தோன்றிவிட்டன. செலவுகளும் குறைந்துவிட்டன. அவை இன்றைய நிலையைச் சாத்தியப்படுத்தியுள்ளன.

பல ஆண்டுகாலமாக செவ்வாய் கிரகத்தைச் சுற்றி வருகின்ற ஆளில்லாத அமெரிக்க, ஐரோப்பிய விண்கலங்களும் அத்துடன் இந்தியாவின் மங்கள்யான் விண்கலமும் சூரிய மின்பலகைகள் மூலமே மின்சாரத்தைப் பெறுகின்றன.

அணுசக்தி பேட்டரிகள்

சூரியனிலிருந்து சுமார் 15 கோடி கி.மீ. தொலைவில் பூமி இருக்கிறது. இத்துடன் ஒப்பிட்டால் செவ்வாய் கிரகம் சுமார் 20 கோடி கி.மீ. தொலைவில் உள்ளது. சூரியனிலிருந்து மேலும் மேலும் தொலைவுக்குச் செல்லும்போது சூரிய ஒளியின் வெப்பத் திறன் குறையும். இது இயற்கை.

வியாழன் கிரகத்துக்கு ஆளில்லா விண்கலம் ஒன்றை அனுப்புவதானால், அதன் வெளிப்புறத்தில் சூரிய மின்பலகைகளைப் பொருத்துவதில் பயனில்லை. வியாழன் கிரகம் சூரியனிலிருந்து சுமார் 77 கோடி கி.மீ. தொலைவில் உள்ளது. வியாழனிலிருந்து பார்த்தால் சூரியன் கிட்டத்தட்ட பட்டாணி சைஸில் தெரியும். எனவே, சூரிய ஒளி வெப்பமாக இராது. ஆகவே, மிகப் பெரிய சூரிய மின்பலகைகளைப் பயன்படுத்தியாக வேண்டும். இதில் பிரச்சினைகள் உள்ளன.

எனவே வியாழன் கிரகம், சனி கிரகம் ஆகியவற்றையும் அவற்றுக்கு அப்பால் மிகத் தொலைவில் உள்ள கிரகங்களை ஆராய்வதற்கு நாஸா ஆளில்லா விண்கலங்களை அனுப்பியபோது, அவற்றில் அணுசக்தி பேட்டரிகளை வைத்து அனுப்பியது. நாஸா உருவாக்கிய இந்த அணுசக்தி பேட்டரிகள் ஆர்.டி.ஜி. என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த பேட்டரிகளில் புளூட்டோனியம்-238 எனப்படும் அணுசக்திப் பொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதிலிருந்து இயற்கையாக வெளிப்படும் கடும் வெப்பமானது மின்சாரமாக மாற்றப்படுகிறது. சூரிய மண்டலத்திலிருந்தே வெளியேறிவிட்ட பயனீர் மற்றும் வாயேஜர் விண்கலங்களிலும் அணுசக்தி பேட்டரிகள் இடம்பெற்றிருந்தன.

சொல்லப்போனால், சந்திரனுக்கு ஆறு தடவை அமெரிக்க விண்வெளி வீரர்களை ஏற்றிச் சென்ற அப்போலோ விண்கலங்களிலும் அணுசக்தி பேட்டரிகள்தான் இடம்பெற்றிருந்தன. அணுசக்தி பேட்டரிகள் மின்உற்பத்திக்கு உதவுகின்றன என்றாலும், தொடர்ந்து ஆபத்தான கதிர் வீச்சை வெளிப்படுத்துபவை. அப்போலோ விண்கலங்களில் அமெரிக்க விண்வெளி வீரர்களை அந்தக் கதிர்வீச்சு தாக்காதபடி தக்க பாதுகாப்பு செய்யப்பட்டிருந்தது. அந்த அணுசக்தி பேட்டரிகள் அதிக கதிர்வீச்சை வெளிப்படுத்தாதவை. அதாவது, அவை குறைந்த திறன் கொண்டவை. தவிர, விண்வெளி வீரர்கள் அப்போலோ விண்கலத்தில் தங்கியிருந்த நாட்களும் குறைவு. ரஷ்யாவும் இதேபோல அணுசக்தி பேட்டரிகளை உருவாக்கிப் பயன்படுத்தியது. அவற்றில் வேறு வகை அணுசக்திப் பொருள் பயன்படுத்தப்பட்டது. இப்போதைக்கு அமெரிக்காவிடமும் ரஷ்யாவிடமும் மட்டுமே அணுசக்தி பேட்டரிகள் உள்ளன.

அணுசக்தி பேட்டரியிலும் பிரச்சினை

அண்டவெளியில் நீண்ட பயணம் மேற்கொள்ள சூரிய மின்பலகைகள் லாயக்கில்லை. புளூட்டோனியத்தைப் பயன்படுத்தும் அணுசக்தி பேட்டரிகளும் கைகொடுக்கும் என்று சொல்ல முடியாது. அணுசக்திப் பொருட்கள் தொடர்ந்து அழிந்து வருபவை. எனவே, நாள் செல்லச் செல்ல அணுசக்தி பேட்டரிகளிடமிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரத்தின் அளவு குறைந்துகொண்டே போகும். வாயேஜர் -1 வாயேஜர்-2 ஆகிய இரு விண்கலங்களும் சுமார் 40 ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் செலுத்தப்பட்டவை. இந்த இரு விண்கலங்களிலும் வைத்து அனுப்பப்பட்ட அணுசக்தி பேட்டரிகளின் திறன் இப்போது பெரிதும் குறைந்துவிட்டது. எனவே, அதிலிருந்து வரும் சிக்னல்கள் மிகவும் பலவீனமாக உள்ளன. 2025-ம் ஆண்டு வாக்கில் இவற்றிலிருந்து சிக்னல் வருவது நின்றுவிடும்.

ஆகவே, விண்வெளியில் மனிதன் நீண்ட தூரப் பயணத்தை மேற்கொள்ள வேண்டுமானால் முதலில் மின்சாரப் பிரச்சினைக்கு வழி கண்டுபிடித்தாக வேண்டும். நீண்ட காலம் தொடர்ந்து நிறைய மின்சாரத்தை அளிக்கிற அணுசக்தி பேட்டரியை உருவாக்கியாக வேண்டும்.

அமெரிசியம் -241 எனப்படும் அணுசக்திப் பொருளைப் பயன்படுத்துகிற பேட்டரி அண்டவெளிப் பயணத்துக்கு ஏற்றதாக இருக்கும் என்று கருதப்படுகிறது. தங்களது விண்கலங்களில் பயன்படுத்த ஐரோப்பிய விண்வெளி அமைப்பு அமெரிசியம் பேட்டரியை உருவாக்கி வருவதாகத் தகவல்கள் கூறுகின்றன. இந்த வகை பேட்டரிகள் சுமார் 1,000 வருடங்கள் வரை செயலில் இருக்கும் என்றும் கூறப்படுகிறது. பிரிட்டனில் இதற்கான பணிகள் நடைபெற்றுவருகின்றன.

ஆயிரம் வருட பேட்டரிகள்

அமெரிசியம் - 241 வெள்ளி போன்று பளபளக்கும் உலோகம். அணு மின்நிலையங்களின் ஒரு பகுதியாக விளங்கும் அணு உலைகளில் எரிந்து தீர்ந்த தண்டுகள் அவ்வப்போது வெளியே எடுக்கப்படும். இவற்றில் அமெரிசியம்-241 உட்பட பல வகையான அரிய அணுசக்திப் பொருட்கள் அடங்கியிருக்கும். எனவே, இவற்றைத் தூக்கி எறியாமல் பத்திரமாகச் சேகரித்து வைப்பார்கள். அணுசக்தித் தொழில்நுட்பத்தை அறிந்த எல்லா நாடுகளிடமும் இவை உண்டு. பிரிட்டனிடம் இவ்வித அணுசக்திப் பொருட்கள் நிறையவே உள்ளன. இவற்றிலிருந்து அமெரிசியம்-241 அணுசக்திப் பொருளைத் தனியே பிரித்தெடுக்கலாம்.

அமெரிசியம் -241 அணுசக்திப் பொருளும் ஓயாது வெப்பத்தை வெளிப்படுத்தும். இந்த வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்ற முடியும். இவ்விதமாகத்தான் அமெரிசியம் அணுசக்தி பேட்டரிகள் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன.

செல்போன்களுக்கென அணுசக்தி பேட்டரிகளை உருவாக்க முடியாதா என்று கேட்கலாம். அப்படிச் செய்தால் பேட்டரிகளை சார்ஜ் செய்ய வேண்டிய அவசியமே இருக்காதே என்றும் கூறலாம். இந்த வகையில் பல முயற்சிகள் செய்யப்பட்டாலும் தக்க பலன் கிடைக்கவில்லை. செல்போன்களில் அணுசக்திப் பொருள் இடம்பெறுமானால், கதிர்வீச்சு ஆபத்து உருவாகும். கதிர்வீச்சு ஆபத்து இல்லாத அணுசக்தி பேட்டரி ஒரு வேளை எதிர்காலத்தில் உருவாக்கப்படலாம்.

- என். ராமதுரை, மூத்த பத்திரிகையாளர்,

தொடர்புக்கு: nramadurai@gmail.com