वैज्ञानिकों ने परमाणु घड़ी के लिए नया रास्ता खोजा: ब्रह्मांड के रहस्यों को उजागर करने की क्षमता

परमाणु घड़ी एक प्रकार की घड़ी है जो परमाणुओं की अनुनाद आवृत्तियों को अपने अनुनादक के रूप में उपयोग करती है 1। यह घड़ी इलेक्ट्रोमेग्नेटिक स्पेक्ट्रम की माइक्रोवेव, ऑप्टिकल या अल्ट्रावायलेट रीजन में इलेक्ट्रान ट्रांजीशन फ्रीक्वेंसी का प्रयोग टाइम कीपिंग के स्टैण्डर्ड एलिमेंट के रूप में करती है। ये घड़ियां अंतरराष्ट्रीय समय वितरण सेवाओं के लिए प्राथमिक मानकों के रूप में उपयोग होती हैं, जैसे कि टेलीविजन प्रसारण की लहर आवृत्ति को नियंत्रित करने और वैश्विक नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम में भी।
 
इन परमाणु घड़ियों की शुद्धता अत्यधिक होती है और इनकी शुद्धता का स्तर 1 में मात्र 10^-18 तक का होता है

रुबिडियम परमाणु घड़ी एक विशिष्ट प्रकार की परमाणु घड़ी है जो भारतीय अंतरिक्ष संस्थान (ISRO) द्वारा विकसित की गई है। यह घड़ी भारतीय नेविगेशन सैटेलाइट (NVS-01) में उपयोग हो रही है

सीज़ियम परमाणु घड़ी एक विशिष्ट प्रकार की परमाणु घड़ी है जो भारतीय अंतरिक्ष संस्थान (ISRO) द्वारा विकसित की गई है। यह घड़ी भारतीय नेविगेशन सैटेलाइट (NVS-01) में उपयोग हो रही है

परमाणु एक पदार्थ की सबसे छोटी इकाई होती है, जिसका विभाजन नहीं किया जा सकता। यह रासायनिक अभिक्रिया के अंतर्गत भाग ले सकती है। परमाणु किसी तत्व का बड़ा रूप होता है और अणु सबसे सूक्ष्म रूप होता है  इसके नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जिन्हें न्यूक्लियस कहा जाता है

परमाणु द्रव्यमान इकाई को ¹²C (कार्बन) के एक परमाणु के द्रव्यमान के बारहवें भाग के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसका मतलब है कि: 1amu=121​×12C
परमाणु का द्रव्यमान। यानी, 1 एटॉमिक मास यूनिट (amu) के बराबर होता है: 1amu=1.66053906660×10−27kg

नील्स बोर ने 1913 में परमाणु के लिए एक सरल मॉडल प्रस्तुत किया था, जिसे बोर का परमाणु मॉडल कहा जाता है। इस मॉडल के अनुसार:
परमाणु के केंद्र में धनात्मक आवेश वाला नाभिक होता है।
इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर वृत्तीय गति करते हैं।
इलेक्ट्रॉन के वृत्तीय कक्षों को ऊर्जा स्तर कहा जाता है।
प्रत्येक कक्ष में निश्चित ऊर्जा होती है।
इस मॉडल ने परमाणु की संरचना को समझाने में मदद की और आधुनिक परमाणु भौतिकी के विकास में महत्वपूर्ण योगदान किया

भाभा परमाणु अनुसंधान केन्द्र (BARC) महाराष्ट्र के मुंबई में स्थित है और यह भारत की प्रमुख परमाणु अनुसंधान केंद्र है। इसकी स्थापना 19 दिसंबर, 1945 को की गई थी। यह एक बहु-अनुशासनात्मक अनुसंधान केंद्र है जिसमें उन्नत अनुसंधान और विकास के लिए व्यापक बुनियादी ढाँचा उपलब्ध है।

रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल, जिसे अक्सर “प्लैनेटरी मॉडल” भी कहा जाता है, ने परमाणु संरचना के बारे में हमारे ज्ञान में क्रांतिकारी बदलाव लाया। यह मॉडल 1911 में अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तुत किया गया था और थॉमसन के “प्लम पुडिंग मॉडल” की जगह लिया। रदरफोर्ड के मॉडल ने परमाणु के केंद्र में एक छोटे, घने नाभिक के अस्तित्व का प्रस्ताव दिया।
प्रमुख सिद्धांत:
नाभिक का अस्तित्व: रदरफोर्ड के प्रयोगों से पता चला कि परमाणु के मध्य में एक अत्यंत छोटा, घना और सकारात्मक आवेश वाला नाभिक होता है। यह नाभिक परमाणु के अधिकांश द्रव्यमान को समाहित करता है।
इलेक्ट्रॉनों की परिक्रमा: नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन अत्यधिक वेग से परिक्रमा करते हैं, जैसे ग्रह सूर्य के चारों ओर परिक्रमा करते हैं। इलेक्ट्रॉन नाभिक से काफी दूरी पर होते हैं, जिससे परमाणु का अधिकांश हिस्सा खाली होता है।

परमाणु संरचना, या एटॉमिक स्ट्रक्चर, का अध्ययन यह समझने के लिए किया जाता है कि परमाणु कैसे बने होते हैं और उनके विभिन्न घटक कैसे आपस में जुड़े होते हैं। परमाणु, पदार्थ की सबसे छोटी इकाई है जो रासायनिक गुणों को बनाए रखती है।
मुख्य घटक:
नाभिक (Nucleus):
परमाणु का केंद्र, जिसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं।
प्रोटॉन (Protons): धनात्मक (Positive) आवेश वाले कण। एक प्रोटॉन का द्रव्यमान लगभग 1 एमयू (एटॉमिक मास यूनिट) होता है।
न्यूट्रॉन (Neutrons): निरावेश (Neutral) कण। न्यूट्रॉन का द्रव्यमान भी लगभग 1 एमयू होता है।
नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को ‘न्यूक्लियॉन’ कहा जाता है।
इलेक्ट्रॉन (Electrons):
नाभिक के चारों ओर नकारात्मक (Negative) आवेश वाले कण।
इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान बहुत ही कम होता है, लगभग 1/1836 एमयू।
ये विभिन्न ऊर्जा स्तरों या शेल्स में परिक्रमा करते हैं।

परमाणु ऊर्जा, जिसे न्यूक्लियर एनर्जी भी कहा जाता है, वह ऊर्जा है जो परमाणु के नाभिक (न्यूक्लियस) में मौजूद होती है। यह ऊर्जा परमाणु की संरचना में होने वाले परिवर्तनों से उत्पन्न होती है और इसे दो प्रमुख प्रक्रियाओं से प्राप्त किया जा सकता है: परमाणु विखंडन (Nuclear Fission) और परमाणु संलयन (Nuclear Fusion)।

परमाणु की खोज का इतिहास विभिन्न वैज्ञानिकों के योगदान का परिणाम है, जो कई शताब्दियों तक चले अनुसंधान और प्रयोगों का परिणाम है। यहां कुछ प्रमुख वैज्ञानिकों और उनके योगदान का विवरण दिया गया है:
प्राचीन दार्शनिक:
डेमोक्रिटस (Democritus) और ल्यूसीपस (Leucippus):प्राचीन यूनानी दार्शनिकों ने पहली बार परमाणु (एटम) का विचार प्रस्तुत किया।
डेमोक्रिटस ने लगभग 460-370 ईसा पूर्व में यह सुझाव दिया कि सभी पदार्थ छोटे, अविभाज्य कणों से बने होते हैं जिन्हें “एटमोस” (Atomos) कहा जाता है, जिसका अर्थ है “अविभाज्य”।

जॉन डाल्टन, एक ब्रिटिश वैज्ञानिक, ने 19वीं सदी की शुरुआत में परमाणु सिद्धांत प्रस्तुत किया। उनका सिद्धांत पदार्थ की संरचना और रासायनिक प्रतिक्रियाओं को समझाने के लिए एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर था। 1808 में प्रकाशित उनके कार्य ने रसायन शास्त्र में क्रांतिकारी बदलाव लाया। डाल्टन का परमाणु सिद्धांत निम्नलिखित मुख्य बिंदुओं पर आधारित था:
परमाणुओं की अविभाज्यता (Indivisibility of Atoms):
सभी तत्व छोटे, अविभाज्य कणों (परमाणुओं) से बने होते हैं।
परमाणु को विभाजित, निर्मित या नष्ट नहीं किया जा सकता।
प्रत्येक तत्व के परमाणु अद्वितीय होते हैं (Atoms of Each Element are Unique):
एक ही तत्व के सभी परमाणु समान होते हैं और उनका द्रव्यमान और रासायनिक गुण समान होते हैं।
विभिन्न तत्वों के परमाणु अलग-अलग होते हैं और उनका द्रव्यमान और रासायनिक गुण भिन्न होते हैं।
रासायनिक यौगिकों का निर्माण (Formation of Chemical Compounds):
रासायनिक यौगिक दो या दो से अधिक तत्वों के परमाणुओं के संयोजन से बनते हैं।
एक यौगिक में हमेशा तत्वों के परमाणु एक निश्चित अनुपात में होते हैं।
रासायनिक प्रतिक्रियाओं में परमाणुओं का पुनर्व्यवस्था (Rearrangement of Atoms in Chemical Reactions):
रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान परमाणु अपने स्थानों का आदान-प्रदान करते हैं, लेकिन स्वयं परमाणु अपरिवर्तित रहते हैं।
यानि कि, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में परमाणुओं का केवल पुनर्व्यवस्था होता है, न कि उनके स्वरूप में कोई परिवर्तन।

परमाणु संख्या एक तत्व में प्रोटॉनों की संख्या को कहते हैं। यह एक प्रमुख रासायनिक गुण है जो तत्व की पहचान के लिए महत्वपूर्ण है। जैसे, हाइड्रोजन का परमाणु संख्या 1 है, कार्बन का 6, ऑक्सीजन का 8 आदि। इसे परमाणु संख्या के आधार पर मेंडलीव क्रम (Periodic Table) में क्रमित किया जाता है।

भारत में प्रथम परमाणु परीक्षण 18 मई 1974 को राजस्थान के पोखरण जिले में शक्ति-1 नामक परमाणु डिवाइस के द्वारा हुआ था। इस परीक्षण को “स्माइल टू” नाम से जाना जाता है।