1. எரிமக் கலன் - அட்டவணை
  2. சிலிக்கன் சில்லு செய்முறை - அட்டவணை
  3. காற்றில் மாசு கட்டுப்படுத்துதல் அட்டவணை
  4. இயற்பியல் பதிவுகள் தொகுப்பு-1. அட்டவணை
  5. காலத்தின் வரலாறு - அட்டவணை
  6. சோலார் செல் அட்டவணை

Monday, June 30, 2008

மைக்ரோ வேவ் வேலை செய்யும் விதம் பகுதி-3

மைக்ரோ வேவில் உலோகங்களை வைத்தால் என்ன பிரச்சனை?

உலோகங்களில் மைக்ரோ வேவ் ஊடுருவி செல்லாது. அதே சமயம், உலோகங்கள் மைக்ரோ வேவை ‘உறிஞ்சவும்' செய்யாது. மைக்ரோவேவ் பட்டவுடன் உலோகங்களின் வெளிப்புறத்தில் (இதை ஆங்கிலத்தில் இந்த துறையில் skin அதாவது தோல் என்று சொல்வார்கள்)உடனடியாக எலக்ட்ரான்கள் அதிக அளவில் கூடும். இதனால் மைக்ரோ வேவ், சுலபமாக எதிரொளிக்கப்படும் (reflection).

உலோகங்கள் மிகச்சிறந்த மின்கடத்திகளாக இருப்பதற்கு அதிக அளவு கட்டுறா எலக்ட்ரான் என்ற free எலக்ட்ரான்கள் இருப்பது காரணம். இப்படி எலக்ட்ரான்கள் சுதந்திரமாக இருக்கும் இடத்தில், மின்காந்த அலைகள் எளிதில் எதிரொளிக்கப்படும். ஒரு எடுத்துக்காட்டாக, வாயு மண்டலத்தில் இருக்கும் அயனோஸ்பியர் (ionosphere) என்ற மண்டலத்தில், நிறைய சுதந்திர எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகள் இருக்கும். அதில் பட்டு ரேடியோ அலைகள் திரும்புவதால்தான் ஒரு ரேடியோ டவரில் இருந்து சிக்னல் அதிக தூரம் செல்ல முடிகிறது.
  • இதில் short wave போன்ற ரேடியோக்கள் வருவதில்லை. அவை அயனோஸ்பியரை ஊடுருவி செல்லும். சாடிலைட் அவற்றை வாங்கி திரும்ப அனுப்புவதால் அவற்றை பயன்படுத்த முடிகிறது

  • சொல்லப்போனால், பெரும்பாலான உலோகங்களில் கண்ணுக்கு தெரியும் ஒளி கூட பிரதிபலிக்கப்படும். ஆனால் பிரதிபலிப்பு என்பது, முழுவதும் பொருளைப் பொறுத்தது அல்ல. நல்ல மேல்பரப்பு (surface) இருந்தால், பிரதிபலிப்பு நன்றாக இருக்கும். ஆனால், மெல்பரப்பு சொரசொரப்பாக இருந்தால், பிரதிபலித்து வரும் கதிர்கள் (மின்காந்த அலைகள்) வெவ்வேறு திசைகளில் சென்று சரியான பிம்பம் வராமல் போய்விடும்.


ஆனால், இப்படி எலக்ட்ரான்கள் உலோகத்தின் ‘தோலுக்கு' வரும்பொழுது, அதிக அளவு மின்னூட்டமும், மின்புலமும் ஏற்படும். அது, மேகங்களில் அதிக அளவு மின்னூட்டம் இருப்பது போல இருக்கும். இதனால், மைக்ரோ வேவில் ஏதாவது ஒரு பகுதியில் மின்னல் போல (காற்றை அயனியாக்கி) செல்லும். மைக்ரோ வேவில் பெயிண்ட் மற்றும் பிளாஸ்டிக் பொருள்கள் இருப்பதால் கருகி நாற்றம் வர வாய்ப்பு உண்டு.

இந்த உலோகமே, வட்டமாக, கூர்முனை இல்லாமல் இருந்தால், அவ்வளவு சுலபத்தில் ‘மின்னல்' வராது. ஏனென்றால், ஒரே மின்னூட்டத்திற்கு, கூரிய முனை இருந்தால் அதிக மின்னழுத்தம் (voltage) இருக்கும். ‘மொன்னை'யாக இருந்தால், குறைந்த மின்னழுத்தம்தானிருக்கும்.

சில சமயங்களில், பிட்சா போன்ற பொருள்களை மைக்ரோ வேவில் வைக்கும்பொழுது மேலே அலுமினியம் தகடு (aluminum foil) வைத்து சூடுபடுத்துவார்கள். அப்போது பொறி பறக்காது.

மைக்ரோ வேவில் உலோகங்களை வைத்து சூடு படுத்தி உருக்கக்கூட முடியும். மைக்ரோ வேவ் அடுப்பே உலோகத்தால் ஆனது, அதன் பக்கச் சுவர்கள் எல்லாம் உலோகத்தால் ஆனவை என்பதை கவனிக்கவும்! அவை உலோகத்தால் ஆனதால், அங்கு படும் மைக்ரோ வேவ் பிரதிபலிக்கப் படுகிறது. அதனால் மைக்ரோ வேவ் அலை, அடுப்பை விட்டு வெளியே வராது.

எனவே மைக்ரோ வேவில் உலோகம் இருந்தால் பிரச்சனை என்று சொல்லக்கூடாது. மைக்ரோ வேவ் அடுப்பு செய்யவே உலோகம் தேவை. சில சமயங்களில் மைக்ரோ வெவில் சில உலோகங்கள் (கூர் முனை உடையவை) இருந்தால் பிரச்சனை. சரியாக செயல்படுத்தினால் பிரச்சனை இல்லை.

மைக்ரோ வேவின் முன் பகுதியில் கண்ணாடி இருக்கும். உண்மையில் கண்ணாடி வழியே மைக்ரோ வேவ் சுலபமாக ஊடுருவி செல்லுமே, அப்பொழுது நம்மை பாதிக்காதா?

சற்று கவனமாகப் பார்த்தால், அந்த கண்ணாடியில் குறுக்கும் நெடுக்குமாக உலோக இழைகள் செல்வது தெரியும். மைக்ரோ வேவின் அலை நீளம் சில செண்டி மீட்டர்கள் இருக்கலாம். மின்காந்த அலைகள் வெளியே வராமல் தடுக்க, முழுதாக உலோகம் (அதாவது அந்த மின்காந்த அலையை எதிரொளிக்கும் பொருள்) இருக்க வேண்டியதில்லை. அதன் அலை நீளத்தை விட சிறிய ஓட்டை இருந்தால், மின்காந்த அலை வெளியே செல்ல முடியாது. இந்த உலோகக் கம்பிகள் வேலிபோல மைக்ரோ வேவை தடுத்து நிறுத்தி திருப்பி அடுப்புக்கு உள்ளே அனுப்புகின்றன.

இந்த கம்பிகள் மட்டும் இல்லாவிட்டால், நாம் மைக்ரோ வேவ் அலைகளால் மிக மோசமாக பாதிக்கப்படுவோம். சாதாரணமாக, நெருப்பு (அல்லது சூடான பொருள்) உடலில் பட்டால், முதலில் நமது தோல் பாதிக்கப்படும். அடுத்து உள்ளிருக்கும் சதைகள் சூடாகி பாதிக்கப்படும். அடுத்து உள் உறுப்புகள் (எ.கா. இதயம்) பாதிக்கப்படும்). மொத்தத்தில் மிக மிக அதிக வெப்பத்தில் கொஞ்ச நேரமாவது இருந்தால்தான் இதயம் போன்ற முக்கிய உறுப்புகளின் செயல்பாடு பாதிக்கப்படும்.

மைக்ரோ வேவில் அப்படி இல்லை. இது பொருளை ‘மொத்தமாக' சூடு படுத்தும் திறன் உடையது. ஒரே நொடி மைக்ரோ வேவ் வெளி வந்தால் கூட, அது செல்லும் பாதை 'முழுவதையும்' சூடு படுத்தும்.

உதாரணமாக, முதல் நொடியில் இருந்தே இதயம் மூளை என்று உடலின் எல்லாப் பகுதிகளும் சூடு படுத்தப்படும். உடல் வெப்ப நிலை ஓரிரு டிகிரி எகிறினாலே, மிக மிக பாதிக்கப்படுவோம். தோலில் சூடு படுவது வேறு, உடல் முழுவதும் சூடு படுவது வேறு. காய்ச்சலில் உடல் முழுவதும் வெப்ப நிலை ஏறினால், 101 டிகிரியிலேயே நாம் படும் பாடு சொல்லி முடியாது. 105 பாரன்ஹீட் அதாவது சுமார் 3 டிகிரி சென்டிகிரேடு ஏறினால், ஜன்னி வந்து இறக்கும் நிலைக்கு சென்று விடுவோம்.

அதனால் தான், மைக்ரோ வேவ் வேலை செய்யும் பொழுது கதவை நாம் திறந்தால், உடனே மைக்ரோ வேவ் நின்று விடும். இதற்கு Safety Lock (காப்பு பூட்டு?) என்று சொல்வார்கள். இதனால்தான் நமக்கு பாதுகாப்பு.

7 comments:

புரட்சித் தமிழன் said...

நுண்ணலை அடுப்பில் பயன்படுத்தப்படும் நுண்ணலையின் அதிர்வெண் எத்தனை Hertz இருக்கும். தொலைபேசித்துறையில் பயன்படுத்தப்படும் நுண்ணலை இனைப்பு ஊடகத்திலும் இதேபோல் அதிக வெப்பம் ஏற்படுமா. ஒரு வேலை அப்படி பாதிப்பு ஏற்படுவதாக இருந்தால் அந்த இணைப்புகளுக்கு இடையில் செல்லும் பரவைகள் ஏதும் பாதிக்கப்பட்டதாக தெறியவில்லை. நுண்ணலை அடுப்பில் உருவாக்கும் நுண்ணலைகளை எது உமிழ்கிறது. அது காந்த புலங்களில் இருந்து வருகிறதா இல்லை மின்னழுத்தத்தால் சில உலோகங்கள் நுண்ணலைகளை உமிழ்கிறதா தயவு செய்து விளக்கம் அளியுங்கள்.

ஒரு மாணவன் said...

What's the wavelength of a microwave?

S. Ramanathan said...

வருகைக்கு நன்றி புரட்சித்தமிழன் மற்றும் மாணவன். அடுப்பில் பயன்படுத்தப்படும் அலையின் அதிர்வெண் 2.45 கிகா ஹெர்ட்ஸ் இருக்கும். இந்த அதிர்வெண்ணில், தண்ணீரில் இருக்கும் மூலக்கூறுகள் இந்த அலைகளை உறிஞ்சும். ஆனால் தொலைபேசித்துறையில் இருக்கும் நுண்ணலைகள் தண்ணீரால் உறிஞ்சப்படாது. அதனால் தான் உயிரினங்களுக்கு பாதிப்பு இல்லை.

நுண்ணலை அடுப்பில், மேக்னட்ரான் (magnetron) என்ற கருவியில் இருந்து இந்த அலைகள் வருகின்றன. அவற்றில் உலோகக் கம்பிச் சுற்றுக்கள் வழியே மின்சாரம் செல்லும் பொழுது வெளிவரும் மின்காந்தப் புலம்தான் இந்த அலைகள். இந்த வகை அடுப்புகளை திறந்து பார்த்தால் இதைக் காணலாம். இதற்கு சிறப்பாக எந்த உலோகமும் தேவையில்லை. பெரும்பாலும் தாமிரத்தில் இந்த சுற்றுக்கள் இருக்கும், அதற்கு காரணம் தாமிரத்தில் மின் தடை குறைவு, அதனால் செலவாகும் மின்சாரம் குறைவு.

இது பற்றி எனக்கு மேலும் விவரம் தெரியாது, படித்து விட்டுத் தான் சொல்ல வேண்டும்.

வடுவூர் குமார் said...

இதில் எனக்கு இன்னும் சந்தேகம் வரவில்லை. :-)

S. Ramanathan said...

வருகைக்கு நன்றி வடுவூர் குமார் அவர்களே!

ஜேகே - JK said...

1) நுண்ணலையின் அதிர்வெண் 300 MHz கும் 300 GHz கும் இடையில் இருக்கும்.

2) //ஆனால் தொலைபேசித்துறையில் இருக்கும் நுண்ணலைகள் தண்ணீரால் உறிஞ்சப்படாது.// இது சரியான தகவல் இல்லை எனக் கருதுகிறேன்.

தொலைத்தொடர்பில் பயன்படும் நுண்ணலையும் மேற்கண்ட அதிர்வெண் இடைவெளியிலேயே இருக்கும். அவையும் தண்ணீரை அதிரவைத்து வெப்பமூட்டும் தன்மை உடையவை. ஆனால் தொலைதொடர்பில் பயன்படுத்தப்படும் அலைகளின் சக்தி மிகக் குறைவாக இருக்கும். உதா: சாதரண கைபேசிகள் 1 முதல் 2 வாட் திறனுள்ள நுண்ணலைகளை பயன்படுத்துகின்றன. இவ்வலைகள் உடலினுள் ஊடுருவும் பொழுது திசுக்கள் புறக்கனிக்கத் தக்க அளவிலேயே சூடாகின்றன. அந்த வெப்ப அதிகரிப்பும் குருதி சுழற்சியினால் அந்த பகுதியிலிருந்து அப்புறப்படுத்தப்படும். அதனால் நமக்கு எந்த பாதிப்பும் ஏற்படுவதில்லை.

நமது உடலில் கண்ணின் மையப்பகுதி மட்டும், இரத்த நாளங்கள் இல்லாதிருப்பதால், அதிக சக்தியுள்ள நுண்ணலைகளுக்கு தொடர்ந்து உட்படும்பொழுது பாதிப்பு ஏற்படலாம்.

நகர்பேசி கோபுரங்கள் சில நுறு வாட் திறனுள்ள நுண்ணலைகளை பயன்படுத்தும். எனவே நகர்பேசி கோபுரங்களுக்கு மிக அருகில் தொடர்ந்து பணியாற்றுபவர்களோ வசிப்பவர்களோ மேற்கண்டவாறு பாதிக்கப்படலாம் என்றும் கருதப்படுகிறது.

நுண்ணலை பயன்பாட்டினால் ஏற்படும் பாதிப்பு பற்றி இன்னும் ஆராய்ச்சிகள் தொடர்ந்து கொண்டிருக்கின்றன.

http://en.wikipedia.org/wiki/Microwaves

http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_phone_radiation_and_health

S. Ramanathan said...

வருகைக்கும் தவறை சுட்டிக் காட்டியதற்கும் நன்றி JK அவர்களே.

நீங்கள் சொல்லிய படி, செல்போன் போன்ற கருவிகளில் இருந்து வரும் அலைகளால் உடல் சூடாகத்தான் செய்யும். ஆனால்,இந்த கருவிகளின் திறன் (power) குறைவாக இருப்பதால் பாதிப்பு இருக்காது.


மேக்னட்ரானின் செயல்பாடு பற்றியும் நான் முதலில் எழுதியது தவறு. மேக்னட்ரானில் வெற்றிடத்தில் எலக்ட்ரான்களை காந்தப் புலத்தின் மூலம் ‘சுற்ற வைத்தால்', மைக்ரோ வேவ் வெளிவரும்.

மைக்ரோ வேவ் அடுப்பை திறந்து பார்த்தால் மின்கம்பி சுற்றுகள் இருக்கும். ஆனால் அவை மின்னழுத்தத்தை மாற்ற (transformer) பயன்படுபவை. அவற்றிலிருந்து நேராக நுண்ணலை வராது.

‘ஒரு மாணவனின்' கேள்விக்கு விடை, சுமார் அடுப்பில் இருக்கும் நுண்ணலையின் அலை நீளம் சுமார் 12 செ.மீ. இருக்கும்.