நியுட்ரினோ

நியுட்ரினோவின் பிறப்பு

பிரபஞ்சம் உருவான நேரத்திலிருந்தே நியுட்ரினோக்கள் இருந்திருக்கின்றன. நட்சத்திரங்களிலிருந்தும் இவை உற்பத்தியாகின்றன. உதாரணமாக, சூரியனிலிருந்து நம் பூமிக்கு, ஒரு சதுர சென்டிமீட்டருக்கு சுமார் நாற்பது பில்லியன் நியுட்ரினோக்கள் வந்த

டைகின்றன. நம் காற்று மண்டலத்திலும், பூமியின் உட்பகுதியிலும் இவை உற்பத்தியாகின்றன. நம் உடம்பும் நியுட்ரினோக்களை தயாரிக்கின்றன. நம் உடம்பிலிருக்கும் சுமார் 20 மில்லி கிராம் பொட்டாசியம்-40 -யைக் கொண்டு நாம் அனுதினமும் சுமார் 340 மில்லியன் நியுட்ரினோக்களை நம்மை அறியாமலே தயாரிக்கின்றோம். 

நியுட்ரினோவைப் பற்றி

அணுவின் அங்கமாக எலக்ட்ரான் இருக்கையில், இயற்கையில் எலக்ட்ரானை போலவே ஆனால் அதனை விட கனமான இரண்டு துகள்கள் உண்டு. அவை: மியுவான் - இது எலக்ட்ரானை விட 200 மடங்கு கனமானது மற்றும் டவ்வான்- இது எலக்ட்ரானை விட 3500 மடங்கு கனமானது. இத்துகள்கள் ஏன் இங்கு உள்ளன ? யாரும் அறியர். இந்த மூன்று துகள்களுக்கு இணையாக மொத்தம் மூன்று வகையான நியுட்ரினோக்கள் உள்ளன. எலக்ட்ரானுக்கு இணையாக எலக்ட்ரான் நியுட்ரினோவும், மியுவானுக்கு இணையாக மியுவான் நியுட்ரினோவும், டவ்வானுக்கு இணையாக டவ்வான் நியுட்ரினோவும், உள்ளன. இந்த 6 துகள்களும் லெப்டான் எனப்படும் துகள் குடும்பத்தைச் சார்ந்தவை. இந்த லெப்டான் குடும்பத்திளுள்ள துகள்களுள் நியுட்ரினோக்கள் தான் எராளமாக காணப்படுகின்றன.

நியுட்ரினோ வகை மாறல்

நியுட்ரினோக்கள் மிகுதியாக காணப்படுகின்றன என்றாலும் அவற்றை ஆய்வு செய்வது மிகவும் கடினம். ஆனால் விஞ்ஞானிகள் அவற்றை கண்டறிய ஆய்வு முறைகள் கண்டுபிடித்துள்ளார்கள். நியுட்ரினோக்க ஆரம்பத்தில் எடையற்றவை என்று தான் நினைத்தனர், ஆனால் சமீபத்திய பரிசோதனைகள் அவறிற்க்கு ஒரு மிக சிறிய எடை உள்ளது என்ற ஒரு முக்கியமான கண்டுபிடிப்பை காட்டின . அதுமட்டும்மன்றி நியுட்ரினோக்கள் பயணம் செய்யும் போது தங்கள் வகையை மாற்றிக் கொள்கின்றன என்பதயும் அவை காட்டின. உதாரணத்திற்கு, சூரியனில் புறப்படும் ஒரு எலக்ட்ரான் நியூட்ரினோ பூமியை சேருகையில் தன் வகையை மாற்றி மியுவான் நியூட்ரினோவாக தெரிகின்றது. இதனை நியுட்ரினோ வகை மாறல் (Neutrino Oscillations) என்கின்றோம். இந்த நியுட்ரினோ வகை மாறல் மூலமாகவே நியுட்ரினோவிற்கு எடை உள்ளது என்பதை கண்டுபிடித்தனர். அறிவியலுக்கான நோபல் பரிசு 2௦௦2 ஆம் ஆண்டு நியூட்ரினோக்களை தொடர்பான ஆராய்ச்சிக்கு வழங்கப்பட்டது.

இந்திய நியுட்ரினோ ஆய்வுக்கூடம்

நியூட்ரினோ வகை மாறல் மூலம் நியூட்ரினோ ஆராய்ச்சி உலக அளவிலான கவனத்தை ஈர்த்தது. ஜப்பானில் உள்ள சூப்பர்-கம்யோகான்டே நியூட்ரினோ ஆய்வகம், கனடாவில் ஸட்பெரி நியூட்ரினோ ஆய்வகம், இத்தாலியில் கிரான்-சாசோ ஆய்வகம், தென் துருவத்தில் உள்ள ஐஸ் கியுப் நியூட்ரினோ ஆய்வகம் என உலகில் பல ஆய்வு கூடங்கள் உள்ளன. ஒரு சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இப்படிப்பட்ட ஒரு நவீன ஆராய்சிக் கூடத்தை இந்தியாவில் கட்ட INO திட்டமிட்டது.

11வது ஐந்தாண்டு திட்டத்தில் INO ஒரு மெகா-அறிவியல் திட்டமாக அறிவிக்கப்பட்டது.

ICAL உணர்கருவி மற்றும் செய்முறை

முதல் கட்டத்தில் INO இயற்கையாகவே காற்று மண்டலத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் நியூட்ரினோக்களை கண்டறிய ஒரு உணர்கருவியாக்கும் அமைக்கும். காற்று மண்டலத்திலிருந்து வரும் மற்ற துகள்களிலிருந்து நியூட்ரினோக்களை கண்டறிவது மிகவும் கடினம் எனவே நியூட்ரினோ ஆராய்சிக் கூடம் மலையின்னுள்ளே வைக்க வேண்டும். நியூட்ரினோக்களை எளிதாக மலை பாறையை கடந்துவிடும் மற்ற துகள்கள் மலையில் உள்ள பாறையால் வடிகட்டப்படும். ஆதலால் நியூட்ரினோக்களை எளிதாக கண்டுபிடித்துவிட முடியும்.

INO வில் உபயோகிக்கபடும் உணர்க்கருவியின் பெயர் "ரெசிஸ்டிவ் பிளேட் சாம்பர் " - சுருக்கமாக RPC. இரு கண்ணாடி தட்டுகளின் இடையே ஒரு வாயுவை நிரப்பி அத்தட்டுகளின் ஓரத்தை அடைத்து, இந்த RPC செய்யப்படும். ஒரு மின்னுட்டமுள்ள துகள் RPC -யை கடந்து செல்லும் போது, ஒரு குறிப்பலையை விட்டுச்செல்லும். இந்த குறிப்பலை கணிணியில் பதிவு செய்யப்படும். INO-விற்காக முன்மொழியப்பட்ட உணர்க்கருவியில் 6 சென்டிமீட்டர் தடிமனான இரும்பு தட்டுகள் ஒன்றின் மேல் ஒன்றாக மொத்தம் 150 அடுக்குகளை கொண்ட ஒரு சாதாரண அமைப்பைக் கொண்டது. இந்த இரும்புத் தட்டுகளிடையே RPC -க்கள் செருகப்படும். இத்தகைய அமைப்பை Iron Calorimeter (ICAL) என்று அழைப்பர். இந்த இரும்புத்தட்டுகள் மின்னோட்டம் ஏற்றிச்செல்லும் சுருள் கம்பிகளை கொண்டு மின்காந்தமாக்கப்படும். நியுட்ரினோக்கள் வினைபுரிதல் என்பது ஒரு மிக அரிய சம்பவம். இந்த சம்பவத்தின் நிகழ் வாய்ப்பை அதிகரிக்க ஒரே வழி: நியுட்ரினோ வினைபுரியும் பொருளின் அடர்த்தியை அதிகரிப்பதே. ஆதலால் ICAL -ல் மொத்தம் சுமார் 50,000 டன் எடையுள்ள இரும்பு தட்டுகள் உபயோகிக்கப்படும். இரும்பின் அடர்த்தி அதிகமாதலால் உணர்க்கருவியின் அமைப்பு கச்சிதமாக இருக்கும். இந்த உணர்க்கருவியானது உலகிலேயே பளூவான காந்தமாக விளங்கும்.

நியூட்ரினோ வகை மாறலை ICAL எவ்வாறு கணிக்கின்றது?

ICAL உணர்க்கருவி காஸ்மிக் துகள்களிடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுவதால் எளிதாக நியூட்ரினோக்களை கண்டறிய முடியும். காற்று மண்டலத்தில் நியுட்ரினோக்கள் தயாரிக்கப்படும் முறையை மேலே உள்ள படத்தில் காணலாம்.



காற்று மண்டலத்தில் 2:1 என்ற விகிதத்தில் மியுவான் மற்றும் எலக்ட்ரோன் நியுட்ரினோக்கள் தயாராகின்றன. பூமியின் மேலிருந்து வரும் நியுட்ரினோக்கள் வகை மாற போதிய தூரமில்லை. ஆதலால் நியுட்ரினோக்கள் புறப்பட்ட வகையாகவே வந்து சேரும். பூமியின் கீழிலிருந்து வரும் நியுட்ரினோக்கள் வகை மாற கிட்டதட்ட 12,000 கீமி உள்ளதால் புறப்பட்ட வகையில் வந்து சேரும் சாத்தியம் குறைவு. ICAL லில் பூமியின் மேலிருந்து வரும் நியுட்ரினோக்களின் எண்ணிக்கையை பூமியின் கீழிலிருந்து வரும் நியுட்ரினோக்களின் எண்ணிக்கையோடு ஒப்பிட்டு நியூட்ரினோ வகை மாறலை ICAL கணிக்கும்.

தளத்தின் இடம் மற்றும் வசதிகள்

தேனி மாவட்டத்தில் அமைக்கப்படபோகும் INO வளாகம் ஒரு மலையினுள் ஆய்வுக்கூடத்தையும் மலையின் வெளியே அலுவலகம் மற்றும் குடியிருப்புகளை கொண்டிருக்கும். மலை உச்சியிலிருந்து 1300 மீட்டருக்கு கீழ் அடுத்தடுத்து இரண்டு குகைகள் இருக்கும். ஒரு குகையில் உணர்க்கருவியும் மற்றொன்றில் கட்டுப்பாட்டு அறையும் இருக்கும். பாதுக்காப்பிற்காக இக்குகைகள் பல சுரங்கப்பாதைகள் மூலம் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். பிரதான குகையானது 130 மீட்டர் நீளமும், 26 மீட்டர் அகலமும், 30 மீட்டர் உயரமும் கொண்டிருக்கும். சார்னோகைட் பாறைகளால் ஆன மலையினுள்ளே இவை அமைக்கப்படுவதால், இவ்விடம் பாதுகாப்பாக இருக்கும். கடல் மட்டதிலிருந்து 400 மீட்டர் உயரத்தில் இந்த வளாகத்திற்கான நுழைவாயில் அமைந்திருக்கும். இந்த நுழைவாயில், உங்களை 2 கி மீ நீளமுள்ள சுரங்கப்பாதைக்கு அழைத்துச்செல்லும். இந்த சுரங்கப்பாதையானது 7 மீட்டர் அகலமும் 7 மீட்டர் உயரமும் கொண்டுள்ளதால் இருவழி வாகன போக்குவரத்து சாத்தியப்படும். 

நன்மைகள்

INO திட்டத்தின் மூலம் நாட்டின் இளைய சமுதாயம் பயனடைவார்கள். INO உபயோகிக்கப்படும் தொழில்நுட்பங்கள் மூலம் தொழில்நுட்பத்தில் வலுவான ஒரு தலைமுறை உண்டாகும். INO வில் பயன்படுத்தப்படும் உணர்க்கருவி மருத்துவத் துறையிலும் பயன்படுத்துவதை காணலாம். இந்த வகையான ஒரு திட்டம் பல்வேறு துறைகளின் ஒன்றாக்கத்திற்கு வழிவகுத்து சமுதாயத்திற்கு பல நன்மைகளை தரும். INO விற்கு மனித வளங்களில் ஒருகணிசமான முதலீடு தேவைப்படும். இயற்பியல் வல்லுநர்கள் மற்றும் பொறியாளர்கள் பெரிய அளவில் இத்திட்டத்திற்கு தேவை. பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் இந்தியாவில் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் பல ஏற்கனவே INO குழுவில் இடம் பெற்றுள்ளன.

INO சமீபத்தில், இயற்பியலில் Ph.D பட்டம் பெற ஒரு பயிற்சி பள்ளி தொடங்கியுள்ளது. நியூட்ரினோ ஆராய்ச்சியில் மாணவர்கள் பயிற்றுவிற்கப்பட்டு பின்னர் பல்வேறு ஆராய்ச்சி/கல்வி நிறுவனங்களில் ஆராய்ச்சி செய்வர். மேலும் விவரங்களுக்கு எங்கள் தளத்திற்கு வருகை தருக