सूर्य - १८

अणूची संरचना सरधोपटपणे समजून घेतल्यावर आपण आता उर्जेचे एक एकक शिकू या. त्याला म्हणतात इलेक्ट्रॉन व्होल्ट (eV).

साधारणतः कोणत्याही जड पदार्थाच्या दोन प्रकारच्या उर्जा असू शकतातः स्थितीज (potential energy) आणि गतीज उर्जा (kinetic energy). उंचावर साठवलेल्या पाण्यामधे स्थितीज उर्जा असते. हे पाणी खाली पडतं तेव्हा त्या सर्व स्थितीज उर्जेचं संपूर्णपणे गतीज उर्जेत रूपांतर होतं. हे पाणी टर्बाईनवर पडून वीज तयार होतं तेव्हा गतीज उर्जेचं वीजेत रूपांतर होतं आणि काही उर्जा उष्णतेच्या रूपात निसटून जाते. कोणत्याही प्रकारे शून्यातून उर्जा तयार करता येत नाही आणि असलेली उर्जा काही परिणामाशिवाय नष्ट करता येत नाही. उर्जेचे प्रकार किंवा दृष्यमान परिणाम मात्र बदलू शकतात. हाच तो उर्जा अक्षय्यतेचा नियम. (Law of conservation of energy)

एक सुटा, मोकळा इलेक्ट्रॉन जेव्हा एक व्होल्ट इलेक्ट्रीक फील्डमधे फिरतो तेव्हा त्याची उर्जा असते एक इलेक्ट्रॉन व्होल्ट. हायड्रोजनच्या अणूची रचना आपण पाहिली. हायड्रोजनच्या अणूतून जर इलेक्ट्रॉन विलग करायचा असेल तर त्या इलेक्ट्रॉनला १३.६ इलेक्ट्रॉन व्होल्ट एवढी उर्जा बाहेरून पुरवावी लागेल. किंवा हायड्रोजनच्या अणूतल्या इलेक्ट्रॉनची इलेक्ट्रीक स्थितीज उर्जा आहे -१३.६ इलेक्ट्रॉन व्होल्ट. उणे चिन्हाचं महत्त्व असं की तो इलेक्ट्रॉन सुटा करायचा असेल तर बाहेरून उर्जा द्यावी लागेल.

आणखी एक संकल्पना आपण समजावून घेऊ ती म्हणजे प्रतिपदार्थ (antimatter). याबद्दल बरेच गैरसमज पसरलेले असतात. सोप्या भाषेत प्रतिपदार्थ म्हणजे उलट विद्युतभार असणारा पदार्थ. इलेक्ट्रॉनचा प्रतिपदार्थ किंवा प्रतिकण (anti-particle) आहे पॉझिट्रॉन (positron). इलेक्ट्रॉन आणि पॉझिट्रॉनचं वस्तूमान एकसारखंच असतं, दोन्हींवर एकसारखाच विद्युतभार असतो, फक्त पॉझिट्रॉनवर धनभार असतो आणि इलेक्ट्रॉनवर ऋणभार असतो. असेच प्रोटॉन, न्यूट्रॉन इ. सर्व कणांचे प्रतिकण असतात.

या संकल्पना बघितल्यावर पुढच्या पोस्टमधे आपण सूर्याच्या आत अणूगर्भ मीलनाची (nuclear fusion) प्रक्रिया कशी होते ते पाहू या.