પ્લુટોનિયમ સમજવું: એક શક્તિશાળી તત્વ પર એક નજર
પ્લુટોનિયમ, Pu પ્રતીક અને 94 પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતું, એક ભારે, કૃત્રિમ અને કિરણોત્સર્ગી રાસાયણિક તત્વ છે. આનો અર્થ એ છે કે તે પ્રકૃતિમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં જોવા મળતું નથી પરંતુ તે મુખ્યત્વે પ્રયોગશાળાઓ અથવા પરમાણુ રિએક્ટરમાં બનાવવામાં આવે છે. જ્યારે શુદ્ધ હોય છે, ત્યારે તે ચાંદી-સફેદ ધાતુ જેવું દેખાય છે, પરંતુ હવાના સંપર્કમાં આવવાથી ઓક્સિડેશનને કારણે તે ઝડપથી ઝાંખું પડી જાય છે અને ગ્રે અથવા લીલું થઈ જાય છે. તે તેની નોંધપાત્ર ઘનતા માટે જાણીતું છે, એટલે કે પ્લુટોનિયમનો એક નાનો ટુકડો સમાન કદના અન્ય ઘણી સામાન્ય ધાતુઓના ટુકડા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ વજન ધરાવે છે. તેના અનન્ય ગુણધર્મો તેને વ્યાપક વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસ અને ઉપયોગનો વિષય બનાવે છે.
પ્લુટોનિયમની શોધ
પ્લુટોનિયમ તત્વનું સૌપ્રથમ ઉત્પાદન અને ઓળખ યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, બર્કલે ખાતે વૈજ્ઞાનિકોની એક ટીમ દ્વારા 1940-1941માં કરવામાં આવી હતી. તેમાં સામેલ મુખ્ય સંશોધકો ડો. ગ્લેન ટી. સિબોર્ગ, એડવિન મેકમિલન, જોસેફ ડબલ્યુ. કેનેડી અને આર્થર વોહલ હતા. તેમના ક્રાંતિકારી કાર્યમાં સાયક્લોટ્રોન (એક પ્રકારનો કણ પ્રવેગક) માં યુરેનિયમ પરમાણુઓ પર ડ્યુટેરોન્સ (ડ્યુટેરિયમના ન્યુક્લિયસ, જે હાઇડ્રોજનનો એક ભારે આઇસોટોપ છે) વડે બોમ્બમારો કરવાનો સમાવેશ થતો હતો. આ પ્રક્રિયાથી નેપ્ચ્યુનિયમ-238નું નિર્માણ થયું, જે પછી ક્ષય પામીને પ્લુટોનિયમ-238 બન્યું. આ શોધ યુરેનિયમ કરતાં ભારે તત્વો, જેને ટ્રાન્સયુરેનિક તત્વો કહેવાય છે, તેને સમજવામાં એક મહત્વપૂર્ણ સીમાચિહ્નરૂપ હતી.
તત્વનું નામકરણ
પ્લુટોનિયમનું નામકરણ આપણા સૌરમંડળ સાથે જોડાયેલી એક રસપ્રદ પેટર્નને અનુસરે છે. યુરેનિયમ તત્વ (પરમાણુ ક્રમાંક 92) નું નામ યુરેનસ ગ્રહ પરથી રાખવામાં આવ્યું હતું. જ્યારે પછીનું તત્વ, નેપ્ચ્યુનિયમ (પરમાણુ ક્રમાંક 93) શોધાયું, ત્યારે તેનું નામ તાર્કિક રીતે નેપ્ચ્યુન ગ્રહ પરથી રાખવામાં આવ્યું, જે યુરેનસની બહાર ભ્રમણકક્ષામાં છે. આ સ્થાપિત સંમેલનને અનુસરીને, નેપ્ચ્યુનિયમ પછીના તત્વ, પ્લુટોનિયમનું નામ પ્લુટો પરથી રાખવામાં આવ્યું, જેને તેની શોધના સમયે નવમો ગ્રહ માનવામાં આવતો હતો (હવે તેને વામન ગ્રહ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે). આ વ્યવસ્થિત નામકરણ પ્રણાલી નવી શોધોને વર્ગીકૃત કરવા અને ગોઠવવા માટે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયના અભિગમને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
પ્લુટોનિયમ વિશે ઝડપી તથ્યો
- પ્લુટોનિયમ અત્યંત કિરણોત્સર્ગી છે, એટલે કે તેના પરમાણુઓ અસ્થિર હોય છે અને કિરણોત્સર્ગના સ્વરૂપમાં ઊર્જા મુક્ત કરે છે. આ કિરણોત્સર્ગ જીવંત સજીવો માટે હાનિકારક હોઈ શકે છે.
- તે પરમાણુ શસ્ત્રો માં તેની ભૂમિકા અને અમુક પ્રકારના પરમાણુ પાવર રિએક્ટરમાં ઇંધણ તરીકે જાણીતું છે. ઉદાહરણ તરીકે, ભારત તેની વીજળીનો અમુક ભાગ તારાપુર, મહારાષ્ટ્ર અને કૈગા, કર્ણાટક જેવા પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાંથી ઉત્પન્ન કરે છે, જેમાં જટિલ પરમાણુ પ્રક્રિયાઓ સામેલ હોય છે જ્યાં આવા તત્વો ઇંધણ ચક્રનો ભાગ બની શકે છે.
- પ્લુટોનિયમ ઘણા એલોટ્રોપ્સ માં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જે એક જ તત્વના વિવિધ માળખાકીય સ્વરૂપો છે. દરેક એલોટ્રોપ અનન્ય ભૌતિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, જેમાં ઘનતા અને સ્ફટિક બંધારણનો સમાવેશ થાય છે.
- પ્લુટોનિયમનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ આઇસોટોપ પ્લુટોનિયમ-239 (Pu-239) છે, જે વિભાજનક્ષમ છે, એટલે કે તેનું ન્યુક્લિયસ ન્યુટ્રોન દ્વારા વિભાજીત થઈને પ્રચંડ માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત કરી શકે છે.
- પ્લુટોનિયમનું સંચાલન તેની કિરણોત્સર્ગીતા અને ઝેરી અસરને કારણે અત્યંત સાવચેતી અને વિશિષ્ટ ઉપકરણોની જરૂર પડે છે. તેને સામાન્ય રીતે સુરક્ષિત, શીલ્ડ કરેલી સુવિધાઓમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે।