ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಅಯಾನು

ವಿಕಿಸೋರ್ಸ್ ಇಂದ
Jump to navigation Jump to search

ಅಯಾನು

ಪರಮಾಣುವಿನ (ಆ್ಯಟಮ್) ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರೊಟಾನ್‍ಗಳೂ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳೂ (ಪ್ರೊಟಾನ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಕಳಚಿದಮೇಲೆ ಉಳಿಯುವ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಪರಮಾಣು, ಅಂದರೆ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್, ಇದು ಧನವಿದ್ಯುತ್ಕಣ ; ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್-ವಿದ್ಯುದ್ರಹಿತ ಕಣ ; ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಋಣ ವಿದ್ಯುತ್ಕಣ; ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್-ಬೀಜ) ಇರುವ ಬೀಜವಿದೆ. ಇದರ ಸುತ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ವಿವಿಧ ಕಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುತ್ತಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೀಜದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರೊಟಾನ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಸಮಾನ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಿವ್ವಳ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಸೊನ್ನೆ. ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣು ಎಂದು ಇದರ ಹೆಸರು. ಪರಮಾಣುಗಳು ತಮ್ಮ ಹೊರವಲಯದಲ್ಲಿ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುತ್ತಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳ ಪರಸ್ಪರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಬಂಧಿತವಾಗಿ ಅಣುಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಅಣುಗಳ ವಿದ್ಯುದಂಶವೂ ಸೊನ್ನೆಯೇ. ಇಂಥ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳು ಯಾವುದೇ ವಿಧದಿಂದ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಪಡೆಯುವಂತೆ ಮಾಡಿದರೆ ಅಯಾನುಗಳು ಎನಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿ : ಅಯಾನುಗಳ ಉತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು (ಅಯೊನೈಸೇûಷನ್) ಹಲವು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡಬಹುದು.

ಕೆಲವು ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ರೀತಿಯ ಉಪ್ಪುಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಿದರೆ ಆ ಉಪ್ಪುಗಳ ಅಣುಗಳು ಧನ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ತಿನಿಂದ ಕೂಡಿದ ಅಯಾನುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜನೆ ಹೊಂದುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಡಿಗೆ ಉಪ್ಪನ್ನು (ಓಚಿಅಟ) ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿದರೆ ಅದು ಓಚಿ+ (ಧನವಿದ್ಯುತ್ತುಳ್ಳ ಸೋಡಿಯಂ) ಮತ್ತು ಅಟ-(ಋಣವಿದ್ಯುತ್ತುಳ್ಳ ಕ್ಲೋರಿನ್) ಅಯಾನುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಈ ತರಹದ ಅಯಾನು ತ್ಪತ್ತಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ರಸ ವಿಭಜನೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾಲಿಸಿಸ್) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಅಯಾನುಗಳು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹಲವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಷ್ಟು ವಿದ್ಯದಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.

ಗಾಳಿ ಅಥವಾ ಅನಿಲದ ಮೂಲಕ ಅತಿನೇರಳೆ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳು ಹಾಯ್ದು ಹೋದಾಗ ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ ಫೋಟಾನ್‍ಗಳಿವೆ (ಫೋಟಾನ್-ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗದ ಅಥವಾ ಇತರ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತರಂಗದ ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಮಾನ ಅಥವಾ ಶಕಲ). ಅನಿಲದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಹೊರವಲಯದಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಈ ಫೋಟಾನ್ ಹೊರದೂಡುತ್ತದೆ. ಆಗ ಋಣವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡ ಅನಿಲದ ಪರಮಾಣು ಧನವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಅದು ಅಯಾನ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಈ ಬಗೆಯಿಂದ ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಬೇಕಾದರೆ ತೂರಿಬಂದ ಫೋಟಾನಿನ ಶಕ್ತಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಅಯಾನೀಕರಣಶಕ್ತಿಯಷ್ಟು (ಅಯೊನೈಸೇûಷನ್ ಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್) ಇರಬೇಕು. ಇಲ್ಲವೆ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು. ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ ಎಂದರೆ, ಪರಮಾಣುವಿನ ಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಪೂರ್ತಿಯಾಗಿ ಅದರಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಬೇಕಾಗುವ ಶಕ್ತಿ. ಈ ರೀತಿ ಹೊರದೂಡಲ್ಪಟ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೆಲವು ಸಾರಿ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳಲೂಬಹುದು. ಆಗ ಅದು ಋಣವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಅಯಾನ್ ಆಗುತ್ತದೆ.

ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಘರ್ಷಿಸಿದರೆ ಅವೆರಡರ ಅಥವಾ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೊರದೂಡಲ್ಪಟ್ಟು ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಘರ್ಷಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಯಾನ್ ಆಗಿಯೂ ಇರಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೀಲಿಯಂ ಅಯಾನ್‍ಗಳನ್ನು ವೇಗರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುತವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಿ, ಒಂದು ಅನಿಲದ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಿ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು.

ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ಯಾವುದೇ ಅನಿಲದ ಮೂಲಕ ಹಾಯ್ದಾಗ ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹಾಯ್ದು ಬಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುವಿನ ಹೊರವಲಯದಲ್ಲಿ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುತ್ತಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಹೊರದೂಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳಿಂದ (ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ರೇಸ್) ಉಂಟಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತಲೇ ಇವೆ.

ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳೂ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತಿವೆಯೆಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಅಯಾನ್ ಜೊತೆಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಅಯಾನ್ ಜೊತೆಗಳು ಪುನಃ, ಕಾಲಕ್ರಮೇಣ, ಒಂದನ್ನೊಂದು ಕೂಡಿ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುಗಳಾಗುತ್ತಿರುತ್ತವೆ.

ರೇಡಿಯೊ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಹೊರಡುವ ಆಲ್ಫ ಮತ್ತು ಬೀಟ ಕಣಗಳು ಧನ ಮತ್ತು ಋಣ ವಿದ್ಯುದಂಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆಯಾದ್ದರಿಂದ ಅವು ಹೊರಬಂದಾಗ ವಿಕಿರಣ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಯಾನುಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟುವೆಂದೇ ಅರ್ಥ.

ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿ ಮಂದಿರ : ಅಯಾನುತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸಾಧನದ ಹೆಸರು (ಅಯೊನೈಸೇûಷನ್ ಚೇಂಬರ್). ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳು, ಗಾಮಾಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳು ಮುಂತಾದುವುಗಳ ತೀವ್ರತೆ (ಇಂಟೆನ್ಸಿಟಿ) ಅಳೆಯಲು ಇದರ ಉಪಯೋಗವಿದೆ. (ಕೆ.ಜಿ.)