প্রোমিথিয়াম (Pm) - রিভিশন গাইড

প্রোমিথিয়াম (Pm) এর পরিচিতি

প্রোমিথিয়াম (Pm) হলো একটি রাসায়নিক মৌল যার পারমাণবিক সংখ্যা 61। এটি বিরল মৃত্তিকা মৌলগুলির মধ্যে একটি এবং ল্যান্থানাইড সিরিজের সদস্য। এর পারমাণবিক ভর এবং স্থিতিশীল আইসোটোপবিহীন একমাত্র তেজস্ক্রিয় ল্যান্থানাইড হওয়ায় প্রোমিথিয়ামকে একটি ভারী মৌল এবং মূলত একটি বিরল মৌল হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। এটি প্রকৃতিতে শুধুমাত্র অত্যন্ত নগণ্য পরিমাণে ইউরেনিয়াম-238 (²³⁸U) এর স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজন বা ইউরোপিয়াম-151 (¹⁵¹Eu) এর আলফা ক্ষয়ের ফলস্বরূপ পাওয়া যায়, যা এটিকে প্রধানত পারমাণবিক চুল্লিতে উৎপাদিত একটি কৃত্রিম মৌল করে তোলে।

পর্যায় সারণীতে অবস্থান

• পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 61
• গ্রুপ: কোনো নির্দিষ্ট গ্রুপে বরাদ্দ নয়, কারণ এটি একটি ল্যান্থানাইড (অভ্যন্তরীণ সন্ধিগত ধাতু)।
• পর্যায়: 6
• ব্লক: f-ব্লক
• ইলেকট্রন বিন্যাস: [Xe] 4f⁵ 6s²

তেজস্ক্রিয়তা ও স্থিতিশীলতা

প্রোমিথিয়ামের সমস্ত আইসোটোপ তেজস্ক্রিয় এবং অস্থির। প্রকৃতিতে কোনো স্থিতিশীল আইসোটোপ নেই।

• সবচেয়ে স্থিতিশীল আইসোটোপ:
  • প্রোমিথিয়াম-145 (¹⁴⁵Pm): অর্ধায়ু (t½) = 17.7 বছর।
  • প্রোমিথিয়াম-147 (¹⁴⁷Pm): অর্ধায়ু (t½) = 2.6234 বছর।
• ক্ষয়ের প্রকার:
  • ¹⁴⁵Pm: প্রধানত ইলেকট্রন ক্যাপচার (EC) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে নিওডিমিয়াম-145 (¹⁴⁵Nd) এ পরিণত হয়।
  • ¹⁴⁷Pm: বিটা ক্ষয় (β⁻) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি বিটা কণা নির্গত করে এবং সামারিয়াম-147 (¹⁴⁷Sm) এ পরিণত হয়।
  • অন্যান্য আইসোটোপগুলি বিভিন্ন ক্ষয় মোড প্রদর্শন করে, যার মধ্যে অত্যন্ত ভারী আইসোটোপের জন্য আলফা ক্ষয় এবং হালকা আইসোটোপের জন্য পজিট্রন নিঃসরণ/ইলেকট্রন ক্যাপচার অন্তর্ভুক্ত; তবে ¹⁴⁵Pm এবং ¹⁴⁷Pm তাদের অর্ধায়ুর জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।
  • প্রোমিথিয়াম আইসোটোপগুলি স্বতঃস্ফূর্ত পারমাণবিক বিভাজন ঘটায় না।

বৈজ্ঞানিক গুরুত্ব

প্রোমিথিয়ামের বৈজ্ঞানিক গুরুত্ব প্রধানত এর কৃত্রিম উৎপাদন এবং অনন্য তেজস্ক্রিয় বৈশিষ্ট্য থেকে উদ্ভূত।

• কৃত্রিম উৎপাদন: প্রোমিথিয়াম প্রধানত পারমাণবিক চুল্লিতে নিম্নলিখিত উপায়ে উৎপাদিত হয়:
  • পারমাণবিক বিভাজন: ইউরেনিয়াম-235 (²³⁵U) বা থোরিয়াম-232 (²³²Th) এর বিভাজন পণ্য হিসেবে। ¹⁴⁷Pm অন্যতম প্রচুর পরিমাণে প্রাপ্ত বিভাজন পণ্য।
  • নিউট্রন বিকিরণ: নিওডিমিয়াম (¹⁴⁶Nd বা ¹⁴⁷Nd) এর নিউট্রন বিকিরণ দ্বারা।
• গবেষণায় ব্যবহার: এর বিশুদ্ধ বিটা-নির্গমন (¹⁴⁷Pm একটি দুর্বল বিটা নির্গমনকারী যা কোনো গামা রশ্মি নির্গত করে না, ফলে এটি নির্দিষ্ট কিছু প্রয়োগের জন্য নিরাপদ) এর কারণে, এটি বিভিন্ন বিশেষায়িত প্রয়োগের জন্য গবেষণা করা হয়েছে:
  • পারমাণবিক ব্যাটারি: দীর্ঘমেয়াদী শক্তির প্রয়োজন হয় এমন যন্ত্রপাতির জন্য কমপ্যাক্ট রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটর (RTGs) এ বিটা-বিকিরণ উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যদিও এটি বেশিরভাগই প্লুটোনিয়াম-238 (²³⁸Pu) দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে।
  • উজ্জ্বল পেইন্ট: স্ব-উজ্জ্বল পেইন্টের জন্য ফসফোরেসেন্ট উপকরণে অন্তর্ভুক্ত করা হয়, যদিও নিয়ন্ত্রক বিধিনিষেধ এবং বিকল্পের কারণে এখন এটি কম প্রচলিত।
  • বেধ পরিমাপক: উপকরণগুলির বেধ পরিমাপের জন্য শিল্প গেজগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
  • গবেষণা ট্রেসার: বিভিন্ন রাসায়নিক ও জৈবিক গবেষণায় তেজস্ক্রিয় ট্রেসার হিসেবে নিযুক্ত।
• সাধারণ প্রয়োগের অভাব: এর তীব্র তেজস্ক্রিয়তা, এর ব্যবহারিক আইসোটোপগুলির তুলনামূলকভাবে কম অর্ধায়ু (বিশেষ করে ¹⁴⁷Pm), এবং উৎপাদনের উচ্চ খরচ বিশেষ বৈজ্ঞানিক ও শিল্প প্রয়োগের বাইরে এর ব্যাপক ব্যবহারকে সীমিত করে। বিকিরণ ঝুঁকির কারণে পরিচালনার জন্য কঠোর নিরাপত্তা প্রোটোকল প্রয়োজন।