થોરિયમ (થ)
થોરિયમ: પરમાણુ ઉર્જાનું ભવિષ્ય
થોરિયમ એક ચાંદી જેવું, નબળું કિરણોત્સર્ગી ધાતુ છે જેનું નામ ગર્જનાના નોર્સ દેવ થોરના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. તે યુરેનિયમ કરતાં ઘણું સામાન્ય છે અને ભવિષ્ય માટે સંભવિત સ્વચ્છ અને સુરક્ષિત પરમાણુ ઇંધણ તરીકે તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે.
થોરિયમ શા માટે ઉપયોગી છે?
થોરિયમના ખાસ ગુણધર્મો તેને ઘણા ક્ષેત્રોમાં મૂલ્યવાન બનાવે છે:
પરમાણુ ઇંધણ: થોરિયમ એક ફળદ્રુપ પદાર્થ છે, જેનો અર્થ છે કે તેને યુરેનિયમ-233 માં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ ટકાવી રાખવા સક્ષમ બળતણ છે. થોરિયમ યુરેનિયમ કરતાં લગભગ ત્રણ ગણું વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં હોવાથી, ભારત અને ચીન જેવા દેશો સંભવિત ભાવિ ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે પ્રાયોગિક થોરિયમ-આધારિત રિએક્ટર વિકસાવી રહ્યા છે.
મિશ્રધાતુ: જ્યારે મેગ્નેશિયમ સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે થોરિયમ હળવા પરંતુ મજબૂત મિશ્રધાતુ ઉત્પન્ન કરે છે જે ખૂબ ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે. આનો ઉપયોગ એક સમયે એરોસ્પેસ અને લશ્કરી એપ્લિકેશનોમાં થતો હતો.
ઓપ્ટિકલ લેન્સ (ઐતિહાસિક): છબીની ગુણવત્તા સુધારવા માટે કેમેરા અને ટેલિસ્કોપ લેન્સમાં થોરિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવતું હતું. જોકે, હવે તેના બદલે સુરક્ષિત બિન-કિરણોત્સર્ગી વિકલ્પોનો ઉપયોગ થાય છે.
ઔદ્યોગિક ઉત્પ્રેરક: અમુક ઔદ્યોગિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં થોરિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક તરીકે પણ થાય છે.
જૈવિક ભૂમિકા અને કુદરતી વિપુલતા
થોરિયમની કોઈ જાણીતી જૈવિક ભૂમિકા નથી અને તે તેની કિરણોત્સર્ગીતાને કારણે ઝેરી છે.
તે પ્રકૃતિમાં એકદમ સામાન્ય છે, મોટાભાગના ખડકો અને જમીનમાં ઓછી માત્રામાં જોવા મળે છે. મુખ્ય વ્યાપારી સ્ત્રોત ખનિજ મોનાઝાઇટ છે, જેમાં 12% સુધી થોરિયમ હોય છે. શુદ્ધ થોરિયમ ધાતુ કેલ્શિયમ સાથે થોરિયમ ઓક્સાઇડ ઘટાડીને અથવા થોરિયમ ફ્લોરાઇડનું ઇલેક્ટ્રોલાઇઝિંગ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે.
શોધનો ઇતિહાસ
૧૮૨૯ - શોધ: સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી જોન્સ જેકોબ બર્ઝેલિઅસે નોર્વેના ખનિજ નમૂનાનું વિશ્લેષણ કરતી વખતે થોરિયમ શોધ્યું, જેને પાછળથી થોરાઇટ નામ આપવામાં આવ્યું.
૧૮૯૮ - કિરણોત્સર્ગીતા: જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી ગેરહાર્ડ શ્મિટ અને ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી મેરી ક્યુરીએ સ્વતંત્ર રીતે થોરિયમની કિરણોત્સર્ગીતા શોધી કાઢી.
થોરિયમ-૨૩૨: આ આઇસોટોપનું આશ્ચર્યજનક અર્ધ-જીવન ૧૪ અબજ વર્ષ છે, જેનો અર્થ એ થાય કે તે આજે પણ પૃથ્વી પર મોટી માત્રામાં હાજર છે.