Current Affairs

உலகின் முதல் அணுக்கரு கடிகாரங்கள் – தோரியம்-229 சாதனை 2026

12-10-2026 · தமிழ்

பாடப் பகுதிகள்: அறிவியல் · இயற்பியல், நேர அளவியல் · அறிவியல்–தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் · அணுசக்தி.

செய்தியில் ஏன்?

தோரியம்-229 ஐசோடோப்பின் அணுக்கருவை அடிப்படையாகக் கொண்டு இயங்கும் உலகின் முதல் அணுக்கரு கடிகாரங்களை (nuclear clocks) இரண்டு ஆய்வுக் குழுக்கள் தனித்தனியாக உருவாக்கியுள்ளன. இவற்றின் ஆய்வுக் கட்டுரைகள் 7 அக்டோபர் 2026 அன்று நேச்சர் (Nature) அறிவியல் இதழில் வெளியாகின. இது வார இறுதியில் உலக அளவில் பரவலாகச் செய்தியானது.

இரண்டு ஆய்வுக் குழுக்கள்

• வியன்னா–பிரான்ஸ்விக் குழு: ஆஸ்திரியாவின் வியன்னா தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகம் (TU Wien – பேரா. தோர்ஸ்டன் ஷும்), ஜெர்மனியின் PTB நிறுவனம் இணைந்தவை. இவர்களின் கடிகாரம் “பின்னூட்டச் சுழற்சி” (feedback loop) மூலம் தன்னைத் தானே நிலைப்படுத்திக் கொள்கிறது; 24 மணி நேரத்துக்கும் மேல் இடைவிடாமல் இயங்கியது.
• பெய்ஜிங் குழு (சீனா): ஷிச்சியன் டிங் தலைமையிலான குழு. குறுகிய கால நிலைத்தன்மையில் இதன் கடிகாரம் ஆஸ்திரியக் கடிகாரத்தைவிட சுமார் 6 மடங்கு சிறந்தது என்று வல்லுநர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர்.
• இரு குழுக்களும் தோரியம்-229 கலந்த கால்சியம் ஃபுளோரைடு (CaF₂) படிகங்களைப் பயன்படுத்தின; சுமார் 148 நானோமீட்டர் அலைநீளம் கொண்ட புற ஊதா லேசர் மூலம் அணுக்கருவைத் தூண்டின.

அணுக்கரு கடிகாரம் – எப்படிச் செயல்படுகிறது?

• அணுக் கடிகாரங்கள் (atomic clocks), அணுவின் எலக்ட்ரான்கள் ஆற்றல் நிலைகளுக்கு இடையே மாறும் அதிர்வெண்ணை “டிக்” ஆகப் பயன்படுத்துகின்றன. 70 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக அவையே நேரத் தரநிலை.
• அணுக்கரு கடிகாரம், அணுக்கருவின் ஆற்றல் நிலை மாற்றத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. அணுக்கரு அணுவைவிட 10,000 மடங்குக்கும் மேல் சிறியது; எனவே வெளிப்புற இடையூறுகளால் குறைவாகவே பாதிக்கப்படும்.
• தோரியம்-229 அணுக்கருவின் இரண்டு ஆற்றல் நிலைகளுக்கு இடையிலான இடைவெளி மிகக் குறைவு. இதனால் அதை லேசர் மூலம் தூண்ட முடிகிறது.
• வியன்னா கடிகாரத்தின் துல்லியம், ஒரு நாள் அளவீட்டில் சுமார் 10⁻¹⁵ – அதாவது ஏறத்தாழ 3 கோடி ஆண்டுகளில் ஒரு வினாடி பிழை.

வளர்ச்சிப் பாதை

• 2003: அணுக்கரு மாற்றங்களைக் கொண்டு மேலும் துல்லியமான கடிகாரம் உருவாக்கலாம் என்ற கருத்து முன்வைக்கப்பட்டது.
• ஏப்ரல் 2024: தோரியம் அணுக்கரு முதன்முறையாக லேசர் மூலம் தூண்டப்பட்டது.
• 2024 இறுதி: தோரியம் அமைப்பு வழக்கமான ஒளியியல் அணுக் கடிகாரத்துடன் இணைக்கப்பட்டது.
• 2026: இயங்கும் முதல் அணுக்கரு கடிகாரங்கள்.

முதல்நிலைத் தேர்வுக்கு – முக்கியக் குறிப்புகள்

• சர்வதேச அலகு முறையில் (SI) ஒரு வினாடி = சீசியம்-133 அணுவின் 9,192,631,770 அலைவுகளுக்கான கால அளவு (1967 முதல்).
• இந்திய திட்ட நேரத்தை (IST) பராமரிப்பது CSIR–தேசிய இயற்பியல் ஆய்வகம் (NPL), புது தில்லி. IST-க்கான தீர்க்கரேகை 82.5° கிழக்கு (மிர்சாபூர் அருகே).
• இந்தியாவின் பிராந்திய வழிகாட்டு அமைப்பான NavIC செயற்கைக்கோள்கள் ருபிடியம் அணுக் கடிகாரங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. வழிகாட்டு அமைப்புகளின் துல்லியம் கடிகாரத் துல்லியத்தைச் சார்ந்தது.
• தோரியம்-229, யுரேனியம்-233-ன் கதிரியக்கச் சிதைவால் உருவாகிறது. இயற்கையில் அதிகம் கிடைப்பது தோரியம்-232.
• இந்தியாவின் மூன்று கட்ட அணுசக்தித் திட்டம் (ஹோமி ஜே. பாபா) இறுதிக் கட்டத்தில் தோரியத்தைப் பயன்படுத்துவதை இலக்காகக் கொண்டது. தோரியம், கேரளா, தமிழ்நாடு, ஒடிசா கடற்கரைகளின் மோனசைட் மணலில் கிடைக்கிறது.
• PTB: ஜெர்மனியின் தேசிய அளவியல் நிறுவனம் (Physikalisch-Technische Bundesanstalt).

தமிழ்நாடு / இந்தியத் தொடர்பு

• கன்னியாகுமரி மாவட்டக் கடற்கரை மணலில் தோரியம் கொண்ட மோனசைட் கிடைக்கிறது. மணவாளக்குறிச்சியில் இந்திய அரிய மணல் நிறுவனத்தின் (IREL) ஆலை உள்ளது.
• கல்பாக்கத்தில் உள்ள இந்திரா காந்தி அணு ஆராய்ச்சி மையத்தில் (IGCAR) வேக ஈனுலைகள் (fast breeder reactors) குறித்த ஆய்வு நடக்கிறது. இது மூன்று கட்டத் திட்டத்தின் இரண்டாம் கட்டம்.

முதன்மைத் தேர்வுக்கு – பகுப்பாய்வு

முக்கியத்துவம்: மிகத் துல்லியமான நேர அளவீடு, GPS / NavIC போன்ற வழிகாட்டு அமைப்புகள், தொலைத்தொடர்பு வலைப்பின்னல்கள், மின் கட்டமைப்பு ஒத்திசைவு, நிதிப் பரிவர்த்தனை நேரமுத்திரை ஆகியவற்றுக்கு அடிப்படை. அடிப்படை இயற்பியல் மாறிலிகள் காலப்போக்கில் மாறுகின்றனவா என்று சோதிக்கவும், கரும்பொருள் (dark matter) தேடலுக்கும் இக்கடிகாரங்கள் உதவும். வியன்னா குழு ஏற்கெனவே கரும்பொருள் தொடர்பான ஒரு சோதனையையும் நடத்தியுள்ளது.

வரம்புகள்: தற்போதைய நிலைத்தன்மை, சிறந்த ஒளியியல் அணுக் கடிகாரங்களைவிடக் குறைவு. படிகங்களின் தூய்மை, வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை மேம்பட வேண்டும். வினாடியின் வரையறையை உடனடியாக மாற்றும் வாய்ப்பு இல்லை என்று வல்லுநர்கள் கூறுகின்றனர்.

முன்னோக்கிய வழி: நிலைத்தன்மையை சுமார் நான்கு படிநிலைகள் (ஏறத்தாழ 10,000 மடங்கு) உயர்த்த முடியும் என்று ஆய்வாளர்கள் மதிப்பிடுகின்றனர். இந்தியா, தேசிய குவாண்டம் இயக்கம் (2023), NPL போன்ற அளவியல் நிறுவனங்கள் மூலம் நேர அளவியல் ஆய்வில் முதலீடு செய்வது, உள்நாட்டு நேரத் தன்னிறைவுக்கும் வழிகாட்டுப் பாதுகாப்புக்கும் அவசியம்.

மாதிரி வினாக்கள்

முதல்நிலை: பின்வருவனவற்றைக் கவனி:
1. SI முறையில் வினாடி, சீசியம்-133 அணுவின் அலைவுகளைக் கொண்டு வரையறுக்கப்படுகிறது.
2. 2026-ல் உருவான அணுக்கரு கடிகாரங்கள் யுரேனியம்-235 அணுக்கருவைப் பயன்படுத்துகின்றன.
சரியானது எது? (அ) 1 மட்டும் (ஆ) 2 மட்டும் (இ) இரண்டும் (ஈ) எதுவுமில்லை
விடை: (அ). அணுக்கரு கடிகாரங்கள் தோரியம்-229 அணுக்கருவைப் பயன்படுத்துகின்றன.

முதன்மைத் தேர்வு: “துல்லியமான நேர அளவீடு ஒரு நாட்டின் தொழில்நுட்பத் தன்னிறைவுக்கும் பாதுகாப்புக்கும் எவ்வாறு முக்கியமானது? அணுக்கரு கடிகாரங்களின் சமீபத்திய முன்னேற்றத்தின் பின்னணியில் விவாதிக்க.” (150 சொற்கள்)

விடை எழுதும் வழிகாட்டி: அறிமுகம் – தோரியம்-229 அணுக்கரு கடிகாரங்கள் (செய்தி இணைப்பு) → உடல் – வழிகாட்டு அமைப்புகள், தொலைத்தொடர்பு, மின் கட்டமைப்பு, நிதி, பாதுகாப்புப் பயன்பாடுகள்; NavIC, IST பராமரிப்பு → சவால்கள் – தொழில்நுட்பச் சார்பு, ஆய்வு முதலீடு → முடிவு – தேசிய குவாண்டம் இயக்கம், உள்நாட்டு நேர அளவியல் திறன்.

இன்றைய வினாடி வினாவுக்கு: எங்கள் TNPSC பயிற்சி பக்கத்தைப் பாருங்கள். சேர்க்கை விவரங்களுக்கு 99941 46662.

TNPSC Achievers