तत्व पोलोनियम (Po)
पोलोनियम परमाणु संख्या 84 और प्रतीक Po वाला एक दुर्लभ और अत्यधिक रेडियोधर्मी धात्विक रासायनिक तत्व है। इसकी खोज 1898 में मैरी और पियरे क्यूरी ने की थी और इसका नाम मैरी क्यूरी के मूल देश, पोलैंड के नाम पर रखा गया था। यह अपनी तीव्र रेडियोधर्मिता के लिए उल्लेखनीय है, जो मुख्य रूप से अल्फा कणों का उत्सर्जन करता है।
पोलोनियम की प्राकृतिक उपलब्धता
पोलोनियम पृथ्वी की पपड़ी में अत्यंत कम मात्रा में स्वाभाविक रूप से पाया जाता है। यह यूरेनियम-रेडियम क्षय श्रृंखला में एक क्षय उत्पाद है, विशेष रूप से रेडियम-226 के क्षय से बनता है। परिणामस्वरूप, यह यूरेनियम अयस्कों में पाया जाता है।
भारत में, यूरेनियम के भंडार विभिन्न क्षेत्रों में मौजूद हैं, विशेष रूप से जादूगोड़ा, झारखंड और आंध्र प्रदेश और मेघालय के कुछ हिस्सों में। जबकि इन अयस्कों में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले यूरेनियम और उसके क्षय उत्पाद शामिल हैं, जिसमें पोलोनियम की ट्रेस मात्रा भी शामिल है, पोलोनियम की सांद्रता असाधारण रूप से कम है, जिससे वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए इन अयस्कों से सीधा निष्कर्षण अव्यावहारिक हो जाता है।
औद्योगिक उत्पादन और अनुप्रयोग
प्रकृति में इसकी दुर्लभता के कारण, औद्योगिक और अनुसंधान अनुप्रयोगों के लिए पोलोनियम मुख्य रूप से कृत्रिम रूप से उत्पादित किया जाता है। सबसे आम तरीका एक परमाणु रिएक्टर में बिस्मथ-209 का न्यूट्रॉन विकिरण है। बिस्मथ-209 एक न्यूट्रॉन को अवशोषित करके बिस्मथ-210 बन जाता है, जो तब 5 दिनों के अर्ध-जीवन के साथ बीटा क्षय से गुजरकर पोलोनियम-210 बनाता है।
भारत के पास कई परिचालन परमाणु रिएक्टर हैं, जैसे कि ट्रॉम्बे (BARC), तारापुर, रावतभाटा और कैगा में। इन सुविधाओं में न्यूट्रॉन विकिरण के माध्यम से रेडियोआइसोटोप का उत्पादन करने की क्षमता है, हालांकि वाणिज्यिक उपयोग के लिए पोलोनियम का विशिष्ट बड़े पैमाने पर उत्पादन अत्यधिक विशिष्ट है और एक सामान्य औद्योगिक उत्पादन नहीं है। ऐसा कोई भी उत्पादन देश के परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम के भीतर विशिष्ट रणनीतिक या अनुसंधान अनुप्रयोगों के लिए होगा।
पोलोनियम के प्रमुख अनुप्रयोग
अपनी अत्यधिक रेडियोधर्मिता और विषाक्तता के बावजूद, पोलोनियम के अत्यधिक विशिष्ट अनुप्रयोग हैं:
- स्थिर विद्युत-रोधी उपकरण: पोलोनियम-210 स्रोतों का उपयोग ब्रश और उन उपकरणों में किया जाता है जो स्थिर विद्युत को खत्म करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। पोलोनियम द्वारा उत्सर्जित अल्फा कण डिवाइस के आसपास के हवा के अणुओं को आयनित करते हैं, जिससे फोटोग्राफिक फिल्म, कपड़ा, या नाजुक इलेक्ट्रॉनिक घटकों जैसी सतहों पर जमा होने वाले स्थिर आवेशों को बेअसर किया जाता है। ये विशेष अनुप्रयोग हैं, जो आमतौर पर सामान्य घरेलू वस्तुओं में नहीं पाए जाते हैं।
- न्यूट्रॉन स्रोत: जब बेरिलियम के साथ मिलाया जाता है, तो पोलोनियम-210 एक कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय न्यूट्रॉन स्रोत (Po-Be स्रोत) बनाता है। पोलोनियम से निकलने वाले अल्फा कण बेरिलियम नाभिक के साथ क्रिया करते हैं, जिससे वे न्यूट्रॉन उत्सर्जित करते हैं। इन स्रोतों का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जिनमें तेल कुएं की लॉगिंग, परमाणु अनुसंधान और परमाणु हथियारों में प्रवर्तक के रूप में शामिल हैं।
- रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (RTGs): पोलोनियम-210 में इसके तीव्र अल्फा क्षय के कारण उच्च शक्ति घनत्व होता है, जिससे पर्याप्त गर्मी उत्पन्न होती है। इस गर्मी को थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है। प्लूटोनियम-238 की तुलना में कम सामान्य होने के बावजूद, पोलोनियम-आधारित RTG को अंतरिक्ष यान, उपग्रहों और दूरस्थ स्थलीय अनुप्रयोगों को बिजली देने के लिए विचाराधीन किया गया है जहाँ दीर्घकालिक, रखरखाव-मुक्त शक्ति की आवश्यकता होती है।
- विकिरण डिटेक्टरों का अंशांकन: अपनी सुसंगत और अच्छी तरह से परिभाषित अल्फा कण उत्सर्जन ऊर्जा के कारण, पोलोनियम-210 अल्फा विकिरण को मापने वाले उपकरणों के अंशांकन के लिए एक उत्कृष्ट स्रोत है। यह वैज्ञानिक अनुसंधान, स्वास्थ्य भौतिकी और पर्यावरण निगरानी में उपयोग किए जाने वाले विकिरण निगरानी उपकरणों की सटीकता सुनिश्चित करता है।
- स्पार्क प्लग में ऐतिहासिक उपयोग: अतीत में, पोलोनियम-210 की थोड़ी मात्रा कुछ विशेष विमान स्पार्क प्लग में शामिल की गई थी। अल्फा कणों द्वारा वायु अंतराल का आयनीकरण हवा को अधिक प्रवाहकीय बनाकर ठंडी शुरुआत और इग्निशन विश्वसनीयता में सुधार करने वाला माना जाता था। हालांकि, सुरक्षा चिंताओं, रेडियोधर्मिता और अधिक प्रभावी स्पार्क प्लग प्रौद्योगिकियों के विकास के कारण, यह अनुप्रयोग आज काफी हद तक अप्रचलित है।