පරමාණුක ව්‍යුහය සහ ඉතිහාසය

මූලද්‍රව්‍ය සමස්ථානික(isotopic) භාවිතයෙන් කළ හැකි දෑ බොහෝය. මෙයින් ගත හැකි ප්‍රධානතම කර්තව්‍යය වන්නේ න්‍යෂ්ඨික බලය(nuclear power) ලබා ගැනීමයි. විශේෂයෙන් විකිරණශීලී පරමාණුවල සමස්ථානික අස්ථායී වන නිසා ඒවා විඛණ්ඩණයෙන් න්‍යෂ්ඨික බලය ලබා ගත හැකියි. ඇත්ත වශයෙන්ම විකිරණශීලිතාවය(radiation) යනුවෙන් හැඳින්වෙන්නේ අස්ථායී න්‍යෂ්ඨියක් හෝ අංශුවක් ස්ථායී වීම උදෙසා විකිරණ නිකුත් කිරීම වුවත්, න්‍යෂ්ඨික විඛණ්ඩණයෙන් ද මෙසේ විකිරණ නිකුත් වෙනවා.

මෙසේ න්‍යෂ්ඨීන්, පරමාණු පිළිබඳ දැන් අප හොඳින් දැනුවත් වන්නේ ඈත අතීතයේ විද්‍යාඥයින් ඉතා අසීරුවෙන් කළ පරීක්‍ෂණවල ප්‍රතිඵල නිසායි. පරමාණු පිළිබඳ පරීක්‍ෂණ සහ ප්‍රකාශනවල ඉතිහාසය ග්‍රීක දාර්ශනිකයන්ගේ යුගය දක්වා ඇදී යන දීර්ඝ ඉතිහාසයක්. ඒ පිළිබඳ මුලින්ම අදහසක් පහළ කළේ ග්‍රීක දාර්ශනික ඩිමොක්‍රීටස්. නමුත් විද්‍යාත්මකව ඒ පිළිබඳ පැහැදිළි ප්‍රකාශනයක් මුලින්ම කළේ වසර 1803 දී ඉංග්‍රීසි ජාතික ජෝන් ඩෝල්ටන් විසින්.

John Doltan

ඔහු ඩෝල්ටන්ගේ පරමාණුක වාදය ඉදිරිපත් කළා. එහි ප්‍රධාන කරුණු පහක් අඩංගුයි. 1. එක් එක් මූලද්‍රව්‍යවල පරමාණු එකිනෙකට වෙනස් වේ. ඒවා අදාල මූලද්‍රව්‍ය පරමාණුවල පරමාණුක ස්කන්ධ අනුව ‍වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය. 2. එක් මූලද්‍රව්‍යයක ඇති සියළුම පරමාණු සමාන වේ. (මෙය සමස්ථානික පිළිබඳ සංකල්පයෙන් පසුව බිඳ වැටුනි) 3. එක් මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණු තවත් මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණු සමග ප්‍රතික්‍රියා කර සංයෝග තනන අතර යම් සංයෝගයක අඩංගු පරමාණු ගණන එම සංයෝගයට නියතයක් වේ. 4. පරමාණු මැවීමට, හෝ කුඩා කොටස්වලට තවදුරටත් බිඳීමට, හෝ විනාශ කිරීමට නොහැක. රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් මගින් ඒ ඒ පරමාණු බන්ධනය වී ඇති වටපිටාව පමණක් වෙනස් කළ හැකිය. 5. මූලද්‍රව්‍ය තැනී ඇත්තේ පරමාණු නම් වූ කුඩාම ඒකක වලිනි.

මේ පරමාණුක වාදය විද්‍යාව විෂයය නිර්දේශයේ දී එක් එක් අවස්ථාවලදී නොයෙක් අයුරින් උගන්වනවා. නමුත් එහි අන්තර්ගතය එකමයි.

විද්‍යුත් විච්ඡේදනය (electrolysis)

ඊලඟට පරමාණුව පිළිබඳ පැහැදිලි මතයක් ඉදිරිපත් වුනේ සෑහෙන කලක් ගතවෙලා, 1832 දී. මයිකල් ෆැරඩේ ඩෝල්ටන්ගේ පරමාණුක වාදය සමග අනුගත නොවුවත්, ඔහු ද්‍රාවණ තුළින් විදුලිය ගමන් කිරීම හෙවත් විද්‍යුත් විච්ඡේදනය පිළිබඳ අදහස් ඉදිරිපත් කළා. එතෙක් සොයාගත් පරමාණු නිසි පරිදි වගුගත කිරීමෙන් ප්‍රථම ආවර්තිතා වගුව(periodic table) නිර්මාණය කිරීම 1869 දී දිමිත්‍රි මෙන්ඩලීව් විසින් සිදු කළා. එය පරමාණු සම්බන්ධව කරන ලද පරීක්‍ෂණයක් නොවුවත් ඔහුගේ එම නිර්මාණය ලොවට කරන ලද මහඟු උපකාරයක්. පරමාණුක ව්‍යුහය විස්තර කිරීමට අදාල සොයා ගැනීමක් වන කැතෝඩ කිරණ නලය 1879 දී ශ්‍රීමත් විලියම් කෘක්ස් විසින් සොයාගැනීම එහි වැදගත් සන්ධිස්ථානයක් ලෙස හඳුන්වන්න පුළුවන්. එසේම ස්ටෝනී විසින් විද්‍යුතය ඍණ ආරෝපිත බව සොයාගැනීම සිදු වන්නේ 1894 දි.

1895 වසරේ දි විල්හෙල්ම් රොන්ජන් විසින් එක්ස් කිරණ (X-ray) සොයාගැනීම සිදු වන්නේ මෙම කැතෝඩ කිරණ නලය ආශ්‍රිතව කෙරෙන වැඩිදුර පර්යේෂණ හරහායි. ඔහු එය සොයාගත්තේ එම කැතෝඩ කිරණ නලයෙන් විහිදෙන කිරණ අසළ වූ රසායන ද්‍රව්‍ය දිලිසීමකට ලක්වන බව අධ්‍යයනයෙන් සහ එම රසායන ද්‍රව්‍යවලින් පිටවන කිරණ චුම්භක ක්‍ෂෙත්‍රයකදී අපගමනය නොවන බව නිරීක්‍ෂණයෙන් අනතුරුවයි. හඳුනා නොගත් මෙම කිරණ වර්ගය X-rays යනුවෙන් ඔහු හැඳින්වුවා.

X-කිරණ භාවිතයෙන් මිනිස් අතක් විනිවිද යෑම

හෙන්රි බෙකරල් මේ පිළිබඳ උනන්දුවක් දැක්වූ තවත් විද්‍යාඥයෙක්. ඔහු විසින් 1896 දි එක්ස් කිරණ පිළිබඳ පර්යේෂණ කරත්දී සොයාගත්තේ විකිරණශීලීතාවයයි. එනම් සමහර රසායන ද්‍රව්‍ය යම් යම් කිරණ වර්ග පිටකරමින් ස්වයං වියෝජනයකට ලක්වන බවයි. ඊට වසරකට පසු 1897 දි අප හොඳින් හඳුනන ජේ. ජේ. තොම්සන් විසින් කැතෝඩ කිරණ නලය භාවිතයෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝණයක ආරෝපණ/ස්කන්ධ අනුපාතය (Charge to mass ratio) ග්‍රෑමයට කූලෝම් 1.759 x 108 ක් (1.759 x 108 C/g) බවට සොයාගත්තා. තොම්සන් තම පර්යේෂණ ආධාරයෙන් පරමාණුව තවදුරටත් බෙදිය හැකි බවට අවබෝධ කරගත්තා. මේ හරහා ඔහු ඉලෙක්ට්‍රෝණය සොයාගන්නවා. එය “Corpuscles” නමින් හැඳින්වුවත්, පසුව ඉලෙක්ට්‍රෝණය ලෙස නම් කරනු ලබනවා. මේ පරීක්‍ෂණ නිරීක්‍ෂණ ආධාරයෙන් ඔහු සිය ප්ලම් පුඩින් ආකෘතිය ඉදිරිපත් කරනවා.

නමුත් විකිරණශීලීතාවය හරියටම අධ්‍යයනය කර එය නම් කළේ නම් අප හොඳින් දන්නා මාරි කියුරි විසිනුයි. ඒ 1989 දි. ඇය යුරේනියම් සහ තෝරියම් ආශ්‍රයෙන් කළ පර්යේෂණ ඇසුරින් ඒ බව ඔප්පු කළා.

මේ පරමාණුව පිළිබඳ ඈත අතීතයේ සිට වසර 1900 දක්වා කරන ලද පර්යේෂණ සහ සොයාගැනීම්. මෙයින් පසුවත් බොහෝ විද්‍යාඥයින් බොහෝ දේ සොයාගත් නමුත්, අපගේ පාඩමට වැදගත් විය හැකි තොරතුරු වන්නේ මේ කරුණු පමණක් බැවින් ඒ පිළිබඳ විස්තර කිරීම පසුවට කල් තබනවා. දැන් ඔබට වැටහෙනවා ඇති පරමාණුව පිළිබඳ ආකෘතියක් ඉදිරිපත් කළේ තොම්සන් වුවත්, එය කිරීමට අන් අයගේ පර්යේෂණ නිරීක්‍ෂණ කෙතරම් ආධාර වනවාද කියා.