This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
(→ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍) |
(→ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍) |
||
| വരി 11: | വരി 11: | ||
'''ഉത്പാദന പ്രക്രിയകള്‍:''' ആവര്‍ത്തിച്ചുള്ള ന്യൂട്രോണ്‍ പ്രഗ്രഹണവും തുടര്‍ന്നുള്ള ഇലക്ട്രോണ്‍ ഉത്സര്‍ജനവും വഴിയാണ് ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍ കൃത്രിമമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്. 93-103 വരെയുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ ഉത്പാദന പ്രക്രിയ പട്ടികയില്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. | '''ഉത്പാദന പ്രക്രിയകള്‍:''' ആവര്‍ത്തിച്ചുള്ള ന്യൂട്രോണ്‍ പ്രഗ്രഹണവും തുടര്‍ന്നുള്ള ഇലക്ട്രോണ്‍ ഉത്സര്‍ജനവും വഴിയാണ് ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍ കൃത്രിമമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്. 93-103 വരെയുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ ഉത്പാദന പ്രക്രിയ പട്ടികയില്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. | ||
| - | [[Image:475trance1.png]] | + | [[Image:475trance1.png|left]] |
| - | [[Image:475trans2.png]] | + | [[Image:475trans2.png|left]] |
| - | [[Image:475trans3.png]] | + | [[Image:475trans3.png|left]] |
| - | [[Image:475trans4.png]] | + | [[Image:475trans4.png|left]] |
ഈ ഉത്പാദന പ്രക്രിയകള്‍ക്ക് പല പോരായ്മകളും ഉണ്ട്. അണ്വങ്കം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് മൂലകത്തിന്റെ അര്‍ധായുസ്സ് കുറയുകയും അല്ലെങ്കില്‍ β രശ്മികളുടെ ഉത്സര്‍ജനം വഴിയോ അണുഭേദനം വഴിയോ മൂലകത്തിന് രാദക്ഷയം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ മൂന്ന് പ്രക്രിയകള്‍ ഓരോന്നായോ, ഒന്നിച്ചോ സംഭവിക്കുക മൂലം പുതിയതായി ഉണ്ടാകുന്ന മൂലകത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത സമസ്ഥാനീയങ്ങളായിരിക്കും ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുക. അതിനാല്‍ പ്രകൃതിജന്യങ്ങളായ സാധാരണ മൂലകങ്ങളുടേതു പോലെ ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങളുടെ അണുഭാരം കൃത്യമായി പറയുക സാധ്യമല്ല. ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന മൂലകത്തിന്റെ വിവിധ സമസ്ഥാനീയങ്ങളുടെ അളവും മറ്റും സ്രോതസ്സിനെ ആശ്രയിച്ചാണിരിക്കുന്നത്. മാത്രമല്ല അര്‍ധായുസ്സ് കുറയുന്നതുമൂലം സ്രോതസ്സിന്റെ തന്നെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നതിന്റെ ഫലമായി ഉത്പന്നത്തിന്റെ സ്വഭാവം നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനും ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ടാകുന്നു. | ഈ ഉത്പാദന പ്രക്രിയകള്‍ക്ക് പല പോരായ്മകളും ഉണ്ട്. അണ്വങ്കം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് മൂലകത്തിന്റെ അര്‍ധായുസ്സ് കുറയുകയും അല്ലെങ്കില്‍ β രശ്മികളുടെ ഉത്സര്‍ജനം വഴിയോ അണുഭേദനം വഴിയോ മൂലകത്തിന് രാദക്ഷയം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ മൂന്ന് പ്രക്രിയകള്‍ ഓരോന്നായോ, ഒന്നിച്ചോ സംഭവിക്കുക മൂലം പുതിയതായി ഉണ്ടാകുന്ന മൂലകത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത സമസ്ഥാനീയങ്ങളായിരിക്കും ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുക. അതിനാല്‍ പ്രകൃതിജന്യങ്ങളായ സാധാരണ മൂലകങ്ങളുടേതു പോലെ ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങളുടെ അണുഭാരം കൃത്യമായി പറയുക സാധ്യമല്ല. ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന മൂലകത്തിന്റെ വിവിധ സമസ്ഥാനീയങ്ങളുടെ അളവും മറ്റും സ്രോതസ്സിനെ ആശ്രയിച്ചാണിരിക്കുന്നത്. മാത്രമല്ല അര്‍ധായുസ്സ് കുറയുന്നതുമൂലം സ്രോതസ്സിന്റെ തന്നെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നതിന്റെ ഫലമായി ഉത്പന്നത്തിന്റെ സ്വഭാവം നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനും ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ടാകുന്നു. | ||
07:15, 5 ഡിസംബര്‍ 2008-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം
ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍
Trans uranium elements
ആവര്‍ത്തന പട്ടികയില്‍ യുറേനിയ (അ.സ. 92) ത്തിനു ശേഷം വരുന്ന മൂലകങ്ങള്‍. ഈ ശ്രേണിയിലെ മൂലകങ്ങള്‍ എല്ലാംതന്നെ രാദശക്തിയുള്ളവയാണ്. വളരെ ചെറിയ അര്‍ധായുസ്സ് മാത്രമുള്ള ഈ മൂലകങ്ങളൊന്നും തന്നെ പ്രകൃതിയില്‍ സ്വതന്ത്രമായി കാണപ്പെടുന്നില്ല. ഇവ കൃത്രിമമായി സംശ്ലേഷണം ചെയ്തെടുക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. എന്റിക്കോ ഫെര്‍മി, എഡ്വാര്‍ഡോ അമാല്‍ഡി, എമിലീയോ സെഗര്‍ തുടങ്ങിയ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കൃത്രിമ റേഡിയോ ആക്ടിവത കണ്ടുപിടിക്കുന്നതുവരെ യുറേനിയത്തിനു ശേഷം വേറെ മൂലകങ്ങള്‍ ഒന്നുംതന്നെയില്ല എന്നാണ് വിശ്വസിച്ചിരുന്നത്. ചില മൂലകങ്ങളെ ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഭേദിക്കുമ്പോള്‍, മൂലകം ന്യൂട്രോണ്‍ പ്രഗ്രഹണം ചെയ്യുകയും തുടര്‍ന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോണ്‍ (β രശ്മി) പുറന്തള്ളുകയും ചെയ്യുന്നതായി ഈ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കണ്ടെത്തി. അതായത് ഈ പ്രക്രിയ വഴി ഒരധിക ന്യൂക്ലിയര്‍ ചാര്‍ജുള്ള പുതിയ ഒരു മൂലകം ഉണ്ടാവുന്നു. യുറേനിയത്തെ ഇപ്രകാരം ഭേദനം ചെയ്യുക വഴി അണ്വങ്കം 93 ഉള്ള പുതിയ മൂലകം ഉണ്ടാകും എന്ന വഴിക്ക് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ചിന്തിച്ച് തുടങ്ങിയത് ഇതോടെയാണ്.
നെപ്ടൂണിയം (93NP239) ആണ് ആദ്യമായി കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട ട്രാന്‍സ്യുറേനിയം മൂലകം. 1940 ല്‍ എം. മാക്ക്മില്ലന്‍, ഫിലിപ്പ് എഛ്. ഏബല്‍സണ്‍ എന്നീ യു. എസ്സ്. ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് 92U238 ന്റെ ന്യൂട്രോണ്‍ പ്രഗ്രഹണം വഴി ഈ മൂലകം ആദ്യമായി വേര്‍തിരിച്ചത്. 1941-ല്‍ ജോസഫ് ഡബ്ലിയു. കെന്നഡി, ഗ്ലെന്‍ ടി. സീബോര്‍ഗ്, സെഗര്‍ എന്നിവര്‍ നെപ്ടൂണിയത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോണ്‍ ഉത്സര്‍ജനം വഴി പ്ലൂട്ടോണിയത്തിന്റെ ഒരു സമസ്ഥാനീയം (94Pu239) വേര്‍തിരിച്ചു. 1944- 45-ല്‍ അമേരിക്കം (95Am241),ക്യൂറിയം(96Cm242) എന്നിവ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യപ്പെട്ടു. ബെര്‍ക്കീലിയം (97Bk249), കാലിഫോര്‍ണിയം (98Cf245) എന്നീ മൂലകങ്ങള്‍ 1950-ലാണ് വേര്‍തിരിയ്ക്കപ്പെട്ടത്.
ബെര്‍ക്കിലിയിലുള്ള കാലിഫോര്‍ണിയാ സര്‍വകലാശാലയിലെ ആര്‍ഗോണ്‍ നാഷണല്‍ ലബോറട്ടറിയിലെ റേഡിയേഷന്‍ വിഭാഗത്തില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു സംഘം ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ഐന്‍സ്റ്റീനിയം (99Es253)ഫെര്‍മിയം(100Fm254) എന്നീ മൂലകങ്ങള്‍ കുപിടിച്ചത്. 1955-ല്‍ ഗിയോര്‍സോ, ബെര്‍നാഡ്ജി. ഹാര്‍വീ എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ മെന്‍ഡലീവിയം (101Md256) വേര്‍തിരിച്ചു. പിന്നീട് അണ്വങ്കം 102 ഉം 103 മുള്ള മൂലകങ്ങളും വേര്‍തിരിക്കപ്പെട്ടു. സ്റ്റോക്ക്ഹോമിലെ നോബല്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് 102-ാം മൂലകം കണ്ടുപിടിച്ചതെന്ന് അവകാശപ്പെടുന്നു. അവര്‍ ഈ മൂലകത്തിനു 'നൊബീലിയം' എന്ന് നാമകരണം ചെയ്തു. എന്നാല്‍ ഈ അവകാശവാദവും നൊബീലിയം എന്ന പേരും ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ബെര്‍ക്കിലിയിലെ കാലിഫോര്‍ണിയ സര്‍വകലാശാലയിലാണ് ഈ മൂലകം കുപിടിച്ചതെന്നാണ് മറ്റൊരുപക്ഷം. ലോറന്‍ഷിയം (103Lr257) 1961ല്‍ ബെര്‍ക്കിലിയിലാണ് വേര്‍തിരിച്ചത്.
ഉത്പാദന പ്രക്രിയകള്‍: ആവര്‍ത്തിച്ചുള്ള ന്യൂട്രോണ്‍ പ്രഗ്രഹണവും തുടര്‍ന്നുള്ള ഇലക്ട്രോണ്‍ ഉത്സര്‍ജനവും വഴിയാണ് ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍ കൃത്രിമമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്. 93-103 വരെയുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ ഉത്പാദന പ്രക്രിയ പട്ടികയില്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഈ ഉത്പാദന പ്രക്രിയകള്‍ക്ക് പല പോരായ്മകളും ഉണ്ട്. അണ്വങ്കം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് മൂലകത്തിന്റെ അര്‍ധായുസ്സ് കുറയുകയും അല്ലെങ്കില്‍ β രശ്മികളുടെ ഉത്സര്‍ജനം വഴിയോ അണുഭേദനം വഴിയോ മൂലകത്തിന് രാദക്ഷയം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ മൂന്ന് പ്രക്രിയകള്‍ ഓരോന്നായോ, ഒന്നിച്ചോ സംഭവിക്കുക മൂലം പുതിയതായി ഉണ്ടാകുന്ന മൂലകത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത സമസ്ഥാനീയങ്ങളായിരിക്കും ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുക. അതിനാല്‍ പ്രകൃതിജന്യങ്ങളായ സാധാരണ മൂലകങ്ങളുടേതു പോലെ ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങളുടെ അണുഭാരം കൃത്യമായി പറയുക സാധ്യമല്ല. ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന മൂലകത്തിന്റെ വിവിധ സമസ്ഥാനീയങ്ങളുടെ അളവും മറ്റും സ്രോതസ്സിനെ ആശ്രയിച്ചാണിരിക്കുന്നത്. മാത്രമല്ല അര്‍ധായുസ്സ് കുറയുന്നതുമൂലം സ്രോതസ്സിന്റെ തന്നെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നതിന്റെ ഫലമായി ഉത്പന്നത്തിന്റെ സ്വഭാവം നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനും ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ടാകുന്നു.
ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍ എല്ലാം സമാനമായ രാസസ്വഭാവങ്ങള്‍ പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നതിനാല്‍ ഇവയുടെ രാസവിശ്ലേഷണം വളരെ പ്രയാസമുള്ളതാണ്. അയോണ്‍ വിനിമയ പ്രക്രിയയിലൂടെ ഈ മൂലകങ്ങള്‍ എല്ലാം ഇന്ന് വേര്‍തിരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.
ആക്ടിനൈഡുകള്‍ അഥവാ ഇന്നര്‍ ട്രാന്‍സിഷന്‍ മൂലകങ്ങള്‍ എന്ന വിഭാഗത്തിലെ അംഗങ്ങളാണ് ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങള്‍. ഇവയുടെ സംയോജക ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ഉപാന്ത്യ ഓര്‍ബിറ്റലിനു തൊട്ടു പിറകിലുള്ള ഓര്‍ബിറ്റലിലാണ് (pre penultimate) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്. 5f ഷെല്ലുകളിലാണ് സംയോജക ഇലക്ട്രോണുകള്‍ പ്രവേശിക്കുന്നത്. ബാഹ്യതമ ഓര്‍ബിറ്റലുകളിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം എല്ലാ മൂലകങ്ങള്‍ക്കും ഒന്നുതന്നെ ആയതിനാല്‍ ഈ മൂലകങ്ങള്‍ എല്ലാം വളരെ സമാനമായ സ്വഭാവമാണ് പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നത്. എല്ലാ മൂലകങ്ങള്‍ക്കും +3 അയോണുകളുണ്ട്. ഈ അയോണുകള്‍ അകാര്‍ബണിക കോംപ്ലക്സ് അയണങ്ങളും കാര്‍ബണിക ചീലേറ്റുകളും രൂപീകരിക്കുന്നു. Np,Pu,Am എന്നീ മൂലകങ്ങള്‍ ഉയര്‍ന്ന സംയോജകത പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും +3 അയോണുകളാണ് ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ളത്.
ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടതും പ്രായോഗിക ഗുണങ്ങളുള്ളതുമായ മൂലകം പ്ലൂട്ടോണിയം ആണ്. നെപ്ടൂണിയം, അമേരിക്കം, ക്യുറിയം എന്നിവ അധിക തോതില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും ഇവയ്ക്ക് പ്രത്യേകിച്ച് ഉപയോഗങ്ങളൊന്നും കണ്ടെത്താന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. മറ്റെല്ലാ മൂലകങ്ങളും വളരെ ചെറിയ അളവില്‍ മാത്രമാണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുള്ളത്. അണ്വായുധങ്ങളിലെ സ്ഫോടകഘടകം എന്ന നിലയ്ക്കും വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ആണവനിലയങ്ങളിലെ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ ആണവ സ്രോതസ്സ് എന്ന നിലയ്ക്കും പ്ലൂട്ടോണിയം ഏറ്റവും പ്രാമുഖ്യം അര്‍ഹിക്കുന്നു. പ്രകൃതിയില്‍ നിന്ന് ധാരാളമായി ലഭിക്കുന്ന വിഘടനീയമല്ലാത്ത U238 ല്‍ നിന്ന് വിഘടനീയ Pu239 ഉത്പാദിപ്പിക്കാനാവും എന്നതാണ് ആണവോര്‍ജം എന്ന നിലയ്ക്ക് Pu239 നെ ആകര്‍ഷകമാക്കുന്നത്. ഇപ്രകാരം Pu239 ലൂടെ യുറേനിയ (U238) ത്തില്‍ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള വിപുലമായ ആണവ ഊര്‍ജം ഉപയോഗപ്രദമാക്കാന്‍ കഴിയുന്നു.Pu238,Cm242,Cm244 എന്നിവയ്ക്ക് രാദക്ഷയം നടക്കുമ്പോള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപത്തിനെ താപവൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങള്‍ കൊണ്ട് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാന്‍ കഴിയും. ഇപ്രകാരം വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങള്‍ സുസംഹതവും വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞതും ദീര്‍ഘകാലം ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയുന്നതും ആണ്. Cf252ന് സ്വാഭാവികമായി രാദക്ഷയം സംഭവിക്കുമ്പോള്‍ വളരെ ഉയര്‍ന്ന നിരക്കിലാണ് ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഉത്സര്‍ജനം ചെയ്യപ്പെടുന്നത്. ഒരു ന്യൂട്രോണ്‍ സ്രോതസ്സ് എന്ന നിലയ്ക്ക് Cf252 വൈദ്യശാസ്ത്ര രംഗത്തും മറ്റു പല വ്യവസായങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
പില്ക്കാലത്ത് കുപിടിക്കപ്പെട്ട പല ട്രാന്‍സ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങളുടേയും സ്വഭാവം, സ്ഥാനം എന്നിവ മുന്‍കൂട്ടി പ്രവചിക്കാന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് കഴിഞ്ഞിരുന്നു. ഇപ്രകാരം 104-ാം മൂലകം ആവര്‍ത്തന പട്ടികയില്‍ ഹാഫ്നിയത്തിന് (Hf72) താഴെ ആക്റ്റീനിയത്തിനു ശേഷമായി വരുമെന്നും 105-ാം മൂലകം ടാന്‍ടലത്തിനും 106-ാം മൂലകം ടങ്സ്റ്റണിനും സമാനമായിരിക്കും എന്നും പ്രവചിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട് റൂഥര്‍ഫോര്‍ഡിയം എന്ന 104-ാം മൂലകം (1969), ഹാനിയം എന്ന 105-ാം മൂലകം (1970), നാമകരണം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടില്ലാത്ത 106-ാം മൂലകം (1974) എന്നിവ കുപിടിക്കപ്പെട്ടതോടെ ഈ പ്രവചനങ്ങള്‍ യാഥാര്‍ഥ്യമായി. ഇനിയും കുപിടിച്ചേക്കാവുന്ന മൂലകങ്ങളുടെ സ്ഥാനങ്ങളും ഇപ്രകാരം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പ്രവചിച്ചിട്ടുണ്ട്. 118-ാം മൂലകം റാഡോണി (Rn) ന് താഴെ വരുന്നത് ഒരു ശ്രേഷ്ഠ വാതകമായിരിക്കുമെന്നും 119, 120, 121 എന്നീ മൂലകങ്ങള്‍ യഥാക്രമം Fr,Ra,Ac എന്നീ മൂലകങ്ങള്‍ക്ക് താഴെ വരുമെന്നും ഇതിനുശേഷം ആക്റ്റിനൈഡ് മൂലകങ്ങള്‍ക്ക് സദൃശമായ മറ്റൊരു എഫ് ബ്ലോക്ക് ശ്രേണി ആരംഭിക്കും എന്നും ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കരുതുന്നു. സൂപ്പര്‍ ആക്റ്റിനൈഡ് ശ്രേണി എന്ന് പേര് വിളിക്കാവുന്ന ഈ വിഭാഗത്തില്‍ 32 മൂലകങ്ങളാണ് ഉണ്ടായിരിക്കുക. പിന്നീടുള്ള മൂലകങ്ങള്‍ യഥാക്രമം എസ്, പി ബ്ലോക്ക് എന്നിങ്ങനെ വിന്യസിക്കപ്പെടും എന്നും അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു.
