Ciclipéid na hOllchruinne: Sraith Balmer - X-radaíocht

Sraith Balmer: Is í sraith Balmer an tsraith línte i speictream na hidrigine a sheasas do léimeanna an leictreoin idir an dara leictreonsceall is laige fuinneamh agus na cinn os a chionn. Tá ceithre líne acu suite i mbanda an tsolais infheicthe, agus an chuid eile sa bhanda ultraivialait. Fuair an tsraith a hainm ón bhfisiceoir Eilvéiseach Johann Balmer a d'aithin an dóigh a raibh tonnfhaid na línte ag brath ar a chéile agus a d'oibrigh amach foirmle mhatamaiticiúil a cheadaigh do na fisiceoirí coibhneas na dtonnfhad a chomhaireamh. Ní ba dhéanaí ghinearálaigh an Sualannach Johannes Rydberg cothromóid Balmer go cothromóid Rydberg a chuir ar a gcumas tonnfhaid agus minicíochtaí na sraitheanna eile a áireamh.

Is í cothromóid Rydberg ná:

(1/λ) = RZ²[(1/n₁²)-(1/n₂²)]

inarb ionann:

• λ agus tonnfhad na líne speictrí
• R agus tairiseach Rydberg
• Z agus an uimhir adamhach, is é sin uimhir na bprótón i núicléas an adaimh (don hidrigin, is ionann í agus a haon)
• n₁ agus an leibhéal fuinnimh óna léimeann an leictreon
• n₂ agus an leibhéal fuinnimh a léiméann an leictreon go dtí é

Nuair atá n₂ ag dul i dtreo na héigríche (∞), tá (1/n₂²) ag dul go hasamtóiteach i dtreo an neamhní. Mar sin, má ligtear (1/n₂²) ar lár sa chothromóid, is féidir íosteorainn a chomhaireamh do thonnfhad na sraithe. Tabhair faoi deara nach bhfuil an chothromóid seo i bhfeidhm ach i gcóras atá comhdhéanta as núicléas agus aon leictreon amháin – go praiticiúil is ionann sin agus adamh hidrigine. Dá mbeadh tuilleadh leictreon ann rachadh castacht na cothromóide thar acmhainn na matamaiticeoirí féin.

Is é tonnfhad an chéad líne i sraith Balmer ná 656 nanaiméadar, agus is í teorainn na sraithe ná 364.6 nanaiméadar.

Sraith Brackett: Is í sraith Brackett an tsraith línte i speictream na hidrigine a sheasas do léimeanna an leictreoin idir an ceathrú leictreonsceall is laige fuinneamh agus na leibhéil fhuinnimh os a chionn. Fuair an tsraith a hainm ón bhfisiceoir Meiriceánach Frederick Sumner Brackett (1896-1988) a d'aithin an tsraith seo sa bhliain 1922.

Is é tonnfhad an chéad líne i sraith Brackett ná 4051 nanaiméadar, agus is í teorainn na sraithe ná 1458 nanaiméadar.

Sraith Humphreys: Is í sraith Humphreys an tsraith línte i speictream na hidrigine a sheasas do léimeanna an leictreoin idir an séú leictreonsceall is laige fuinneamh agus na leibhéil os a chionn. Fuair an tsraith a hainm ón bhfisiceoir Meiriceánach Curtis Humphreys (1898-1986) a rinne a fionnachtain.

Is é tonnfhad an chéad líne sa tsraith ná 12.37 micriméadar (12,370 nanaiméadar) , agus is í an teorainn ná 3.282 micriméadar (3,282 nanaiméadar).

Sraith Lyman: Is í sraith Lyman an tsraith línte i speictream na hidrigine a sheasas do léimeanna an leictreoin idir an leictreonsceall is laige fuinneamh agus na cinn os a chionn. Tá línte speictreacha na sraithe seo suite sa bhanda ultraivialait, is é sin, níl siad infheicthe. Fuair an tsraith a hainm ón bhfisiceoir Meiriceánach Theodore Lyman.

Is é tonnfhad an chéad líne i sraith Lyman ná 121.6 nanaiméadar, agus is í teorainn na sraithe ná 91.18 nanaiméadar.

Sraith Paschen: Is í sraith Paschen an tsraith línte i speictream na hidrigine a sheasas do léimeanna an leictreoin idir an tríú leictreonsceall is laige fuinneamh agus na leibhéil os a chionn. Tá línte speictreacha na sraithe seo suite sa bhanda infridhearg, is é sin, tá a dtonnfhad níos mó ná tonnfhad an tsolais infheicthe, agus dá réir sin, tá a minicíocht níos ísle. Fuair an tsraith a hainm ón bhfisiceoir Gearmánach Friedrich Paschen.

Is é tonnfhad an chéad líne i sraith Paschen ná 1875 nanaiméadar, agus is í teorainn na sraithe ná 820.4 nanaiméadar.

Sraith Pfund: Is í sraith Pfund an tsraith línte i speictream na hidrigine a sheasas do léimeanna an leictreoin idir an cúigiú leictreonsceall is laige fuinneamh agus na leibhéil os a chionn. Fuair an tsraith a hainm ón bhfisiceoir Meiriceánach August Herman Pfund.

Is é tonnfhad an chéad líne i sraith Pfund ná 7460 nanaiméadar, agus is í teorainn na sraithe ná 2279 nanaiméadar.

Tagra nó tagra geodasaíochta a thugtar ar an leibhéal tagartha airde a bhfuil meas an ”neamhní” air – ar an ”dromchla farraige” a luaitear, abair, le hairde na sléibhte. Le fírinne áfach is féidir an tagra a shainiú ar dhóigheanna éagsúla.

Teicnéitiam atá ar dhúil cheimiceach uimhir a trí is dhá scór i dTábla Peiriadach na nDúl, agus is é an giorrúchán a sheasas dó sna foirmlí ceimiceacha ná Tc. Is miotal trasdultach é, agus é in aon ghrúpa leis an mangainéis agus an réiniam. Thar aon rud eile, áfach, is é an teicnéitiam an dúil is éadroime acu siúd nach bhfuil ach iseatóip radaighníomhacha acu. Is é an t-iseatóp is cobhsaí dá bhfuil aige ná teicnéitiam a naoi ndéag is ceithre scór (⁹⁹Tc), agus é 211,000 bliain ar leathré.

Ba é an fisiceoir Iodálach Emilio Segrè a d'aithin an teicnéitiam an chéad uair riamh, cé go raibh torthaí bréagdheimhneacha tugtha roimhe sin ag eolaithe a shíl go raibh dúil a 43 fionnta acu. Ar cuairt sna Stáit Aontaithe dó chuir Segrè suim sa chioglatrón (luasaire cáithníní) i Saotharlann Berkeley, agus thug Ernest Lawrence, an fear a chéadcheap an gléas, scragall úsáidte ón gcioglatrón dó, le go bhféadfadh sé taighde a dhéanamh ar na núiclídí radaighníomhacha a d'fhág an úsáid sa scragall. Bhí an scragall déanta as molaibdéineam, dúil uimhir a 42, agus teoiric ag Segrè gur iseatóp de chuid dhúil a 43 a bhí ar fáil sa scragall. Le cuidiú óna chara Carlo Perrier, a bhí ina mhianreolaí, chruthaigh sé gurbh amhlaidh.

Bhí Segrè ag obair in Ollscoil Palermo, agus d'iarr lucht rialtais an bhardais go mbaistfeadh sé panóirmiam ar an dúil nua, ainm a bhí bunaithe ar an leagan Laidine d'ainm na cathrach, Panormus. Sa bhliain 1947, aon bhliain déag i ndiaidh do Segrè an fhionnachtain a dhéanamh, bhaist eagraíocht idirnáisiúnta na gceimiceoirí teicnéitiam ar an dúil, ós rud é gur dúil shaorga (tekhnetos an focal Sean-Ghréigise a chiallaíos ”saorga, daondéanta”) í nach bhfuil ar fáil sa dúlra go nádúrtha – tá gaol ag an ainm le teicneolaíocht, ar ndóigh.

Miotal trom é an teicnéitiam a gcuirfeadh a chosúlacht platanam i gcuimhne duit. Is iad na staideanna ocsaídiúcháin is coitianta a bhíos aige ina chuid comhdhúl ná +4, +5, agus +7. Tagann smúid ocsaíde ar an teicnéitiam le taise an aeir, agus is féidir an miotal a chur trí thine in atmaisféar glanocsaigine.

Teinisín a thugtar ar dhúil cheimiceach uimhir a 117, agus is é an giorrúchán a sheasas don teinisín ná Ts. Fuair an dúil a hainm ó stát Tennessee sna Stáit Aontaithe, nó tá saotharlann fisice núicléiche Oak Ridge suite sa stát sin. Dúil throm thrasúránach é an teinisín agus é chomh radaighníomhach is nach bhfuil na heolaithe ábalta mórán taighde a dhéanamh ar a shaintréithe ceimiceacha.

Triantán an Gheimhridh: Is é Triantán an Gheimhridh astaireacht na réaltaí úd Sirius, Betelgeuse, agus Procyon – na réaltaí is gile i réaltbhuíonta an Mhadra Mhóir, an Bhodaigh, agus an Mhadra Bhig.

Triantán an tSamhraidh a thugtar ar Altair, Vega, agus Deneb in éineacht – na réaltaí is gile i réaltbhuíonta an Iolair, na Líre, agus na hEala.

Úfó an giorrúchán Béarla a chiallaíos ”réad eitilte gan aithint”. Is minic a shíltear gurb ionann úfó agus spásbhád eachtardhomhanda, ach ní mar sin atá: dá n-aithneofaí mar spáslong de chuid na bhfear beag uaine é, ní bheadh sé ina úfó (is é sin, gan aithint) a thuilleadh!

Cé go mbítear ag cur sonrú i rudaí aisteacha thuas san aer ó tháinig an cine daonna chun saoil, ní dhearnadh coincheap ar leith den úfó ach i ndiaidh an Dara Cogadh Domhanda. Sa bhliain 1947 chonaic an t-eitleoir amaitéarach Meiriceánach Kenneth Arnold dioscaí aisteacha ina thimpeall agus é díreach ag eitilt thart le Sliabh Rainier (nó Sliabh Tacoma), an sliabh is airde sna Sléibhte Cascáideacha i Stát Washington, Iarthuaisceart na Stát Aontaithe. Is minic a chreidtear gurbh é Arnold a bhaist ainm an ”tsásair eitilte” ar na dioscaí seo, ach is deacair a rá an mar sin a bhí – is féidir gurbh iad na nuachtáin a bhain an chéad úsáid as an téarma sin.

Níorbh é Arnold an t-aon duine a thug tuairisc ar an gcineál seo breathnuithe san am, agus ghlac Aerfhórsa na Stát Aontaithe imní: an raibh sibhialtaigh tar éis sonrú a chur in aerárthaí rúnda de chuid an Aerfhórsa féin, nó an raibh gléasra spiaireachta de chuid na Sóivéadach i gceist? Nó an ea nach raibh ann tar éis an tsaoil ach iomrall súl? Chuir an tAerfhórsa tús le Project Sign, tionscadal taighde a bhí dírithe ar a fháil amach cad é ba chúis leis na sásair eitilte. Dealraíonn sé gur rith an míniú ”eachtardhomhanda” le daoine acu siúd a raibh baint acu leis an tionscadal seo, cé go raibh a lán d'oifigigh an Aerfhórsa barúlach gurbh ón Aontas Sóivéadach a tháinig na sásair, agus córas tiomána acu nach raibh ar eolas ag innealtóirí na Stát Aontaithe. Iad siúd a chreid sa teoiric Shóivéadach, bhí siad ag déanamh gur cineál cogaíocht shíceolaíoch a bhí idir lámhaibh ag na Rúisigh chomh dána dalba is a bhí na húfónna ag eitilt in aerspás na Stát.

Ní raibh údaráis an Aerfhórsa sásta le torthaí Project Sign, agus thosaigh siad ar thionscadal nua, Project Grudge. Sa bhliain 1949 d'eisigh Grudge a chuid torthaí: glacadh leis nach raibh na húfónna ag bagairt ar shlándáil náisiúnta na Stát Aontaithe, a fhad agus a d'fhéadfaí a mheá, agus nach raibh iontu go bunúsach ach míthuiscintí ar rudaí nádúrtha nó ar réadanna neamhurchóideacha eile.

Ba é tionscadal an Leabhair Ghoirm, nó Project Blue Book, an tríú hiarracht oifigiúil a rinneadh sna Stáit le taighde a dhéanamh ar na húfónna. Chaith lucht an Leabhair Ghoirm na blianta fada ag bailiú scéalta faoi úfónna agus á n-anailísiú, agus sa bhliain 1968, foilsíodh tuairisc faoin teideal ”Staidéar Eolaíoch ar na Réadanna Eitilte gan Aithint”, nó ”Tuairisc Condon”, mar is gnách í a ainmniú, ós fisiceoir darbh ainm Edward Condon a bhí i gceannas ar an gcoiste a dhréachtaigh an tuairisc. Is iad na torthaí a bhí le léamh ar an tuairisc seo ná nach raibh na húfónna ag bagairt ar shlándáil náisiúnta na Stát Aontaithe, ná teicneolaíocht ardfhorbartha nó cuairteoirí eachtardhomhanda ag baint leo, de réir na fianaise a bhí ann.

Idir an dá linn áfach tháinig cultas na n-úfónna ar an bhfód, agus dreamanna beaga díograiseoirí ag fógairt gur spásbháid ó phláinéid eile a bhí i gceist. Le fírinne chuir an CIA – lárúdarás faisnéise na Stát Aontaithe – ar bun coiste taighde dá gcuid féin faoi cheannas an fhisiceora Howard Percy Robertson, ”Painéal Robertson”, sa bhliain 1951. Ba iad torthaí oibre an phainéil seo ná nach sna húfónna a bhí an bhagairt, ach sna díograiseoirí: dá mbeadh lucht an Aerfhórsa, na réadlanna réalteolaíocha agus na stáisiúin bhreathnóireachta eile curtha thar a n-acmhainn ag tuairiscí seafóideacha faoi úfónna, ní fhéadfaidís súil a choinneáil ar eitleáin spiaireachta an Aontais Shóivéadaigh. Thairis sin, d'fhéadfadh na Sóivéadaigh dochar a dhéanamh do shíocháin inmheánach na Stát Aontaithe trí spreagadh a thabhairt do chultas na n-úfónna – mar a dúirt paínéal Robertson.

Tríd is tríd, ba é toradh na bhfiosruithe seo ná nach raibh rud osnádúrtha, neamhshaolta nó neamhghnách ar bith i gceist leis na húfónna. D'admhaigh na taighdeoirí nach raibh siad ábalta gach uile bhreathnú a mhíniú go fóill ach san am chéanna bhí siad dóchasach go bhfreagródh an eolaíocht gach aon cheist sa deireadh.

Xeanón atá ar dhúil cheimiceach uimhir a 54. Xe an tsiombail cheimiceach, agus is é an meáchan adamhach atá aige ná 131.29. Ceann de na triathgháis é an xeanón, agus ochtréad iomlán ar an sceall is faide amuigh sa néal leictreon aige, rud a fhágas nach bhfuil sé araiciseach chun imoibriúcháin. Mar sin féin is féidir leis an xeanón dul i gcomhdhúile ceimiceacha áirithe, go háirithe leis an bhfluairín, arb é an t-ocsaídeoir is láidre de na dúile go léir. Úsáidtear xeanón i bhfeadáin solais, nó is dual dó solas gorm a dhéanamh má chuirtear réimse leictreachais i bhfeidhm air.

Tá a lán iseatóp cobhsaí ag an xeanón, ocht gcinn acu ar fad. Thairis sin, tá aon raidiseatóp nádúrtha amháin aige, agus é chomh fadsaolach is gur féidir neamhshuim a dhéanamh dá radaighníomhaíocht.

ISEATÓIP NÁDÚRTHA AN XEANÓIN
Maisuimhir	Céatadán i xeanón an dúlra	Radaighníomhaíocht
124	0.1	Ar chúiseanna teoiriciúla táthar ag déanamh go dtagann béite-mheath dúbailte ar an iseatóp seo. Níl fianaise ar bith ann leis an teoiric seo a fhíorú, agus mar sin glactar leis gur núiclíd chobhsaí atá ann go praiticiúil.
126	0.09	cobhsaí
128	1.9	cobhsaí
129	26.4	cobhsaí
130	4.1	cobhsaí
131	21.2	cobhsaí
132	26.9	cobhsaí
134	10.4	Ar chúiseanna teoiriciúla táthar ag déanamh go dtagann béite-mheath dúbailte ar an iseatóp seo. Níl fianaise ar bith ann leis an teoiric seo a fhíorú, agus mar sin glactar leis gur núiclíd chobhsaí atá ann go praiticiúil.
136	(iarsmaí beaga)	béite-mheath dúbailte, leathré timpeall is 2 x 1011 bliain

Níl flúirse xeanóin in atmaisféar an Domhain, agus níl an triathghás áirithe seo róraidhsiúil ar na pláinéid eile ach an oiread. Is é Iúpatar an pláinéad is saibhre sa xeanón, rud is ábhar suime agus suntais do na heolaithe.

Níl nimh i gciall cheart an fhocail sa xeanón, ach is féidir leis dul i bhfeidhm ar an inchinn agus néal a chur i do cheann: má análaítear isteach é, rachaidh sé tríd an mbacainn idir an fhuil agus an inchinn. Le fírinne úsáidtear mar ainéistéiseach sa mháinliacht é ar an gcúis áirithe seo. Maidir le comhdhúile an xeanóin, is ocsaídeoirí láidire iad go coitianta, agus iad an-fhonnmhar chun imoibriúcháin: dá réir sin bíonn siad i bhfad níos dainséaraí, níos díobhálaí don duine ná an gás féin.

X-radaíocht a thugtar ar an radaíocht atá níos tonnfhaide ná an gháma-radaíocht, níos tonnghiorra ná an radaíocht ultraivialait. Ba é Wilhelm Konrad Röntgen a d'aithin an X-radaíocht an chéad uair sa bhliain 1895, agus ina lán teangacha tugtar ”radaíocht Röntgen” ar an gcineál seo radaíochta. Úsáidtear X-ghathanna (is é sin, gathanna X-radaíochta) sa dochtúireacht (le pictiúirí a thógáil de chnámha an duine bheo, ach go háirithe) agus sna seiceálacha slándála ar na haerfoirt (le fáil amach faoina bhfuil istigh i mála dúnta). Chomh saibhir is atá na gathanna seo i bhfuinneamh áfach baineann priacal áirithe ailse leo, nó déanann siad dochar do na comhdhúile íogaire bithcheimiceacha sna cealla beo.