பெரிலியம் பற்றிய அறிமுகம்
பெரிலியம் (Be) என்பது அணு எண் 4 கொண்ட ஒரு ரசாயனத் தனிமம் ஆகும். இது ஒப்பீட்டளவில் அரிய, இலகுவான கார மண் உலோகம் ஆகும், இது அதன் வலிமை, இலேசான தன்மை மற்றும் அதிக உருகுநிலை ஆகியவற்றிற்காக அறியப்படுகிறது. அதன் நச்சுத்தன்மை குறித்த கவலைகள் இருந்தபோதிலும், அதன் தனித்துவமான பண்புகளின் கலவையானது பல்வேறு சிறப்புப் பயன்பாடுகளில் அதை மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது.
பெரிலியத்தின் அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
பெரிலியத்தின் தனித்துவமான பண்புகள், அன்றாட மற்றும் உயர் தொழில்நுட்பப் பயன்பாடுகளில் அதை பயன்படுத்த வழிவகுக்கின்றன.
- மின்சாரக் கூறுகளுக்கான கலப்புலோகங்கள்: பெரிலியம் செம்பு கலப்புலோகங்கள் அவற்றின் சிறந்த மின் கடத்துத்திறன், அதிக வலிமை மற்றும் சோர்வுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் காரணமாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்தக் கலப்புலோகங்கள் மின் இணைப்பிகள், ஸ்பிரிங்குகள், சுவிட்ச் கூறுகள் மற்றும் துல்லியமான கருவிகளில் காணப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, இந்தியாவில் தயாரிக்கப்பட்டு அசெம்பிள் செய்யப்படும் பல பொதுவான மின்னணு சாதனங்களில் சிறிய பெரிலியம் செம்பு பாகங்கள் இருக்கலாம்.
- எக்ஸ்ரே சாளரங்கள்: பெரிலியம் அதன் குறைந்த அணு எண் மற்றும் எக்ஸ்ரே கதிர்களுக்கு அதிக வெளிப்படைத்தன்மை காரணமாக, எக்ஸ்ரே கதிர் ஊடுருவும் சாளரங்களுக்கு ஒரு சிறந்த பொருளாகும். எக்ஸ்ரே குழாய்கள், டிடெக்டர்கள் மற்றும் சின்க்ரோட்ரோன்களில் இவை முக்கியமான கூறுகள் ஆகும், இது எக்ஸ்ரே கதிர்களை குறைந்தபட்ச உறிஞ்சுதல் மூலம் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது.
- விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்புப் பயன்பாடுகள்: பெரிலியம் உலோகம் மற்றும் அதன் கலப்புலோகங்கள் அவற்றின் குறைந்த அடர்த்தி, அதிக விறைப்புத்தன்மை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மைக்காக மிகவும் மதிக்கப்படுகின்றன. இந்த பண்புகள் அவற்றை விமான பிரேக் கூறுகள், ஏவுகணை வழிகாட்டுதல் அமைப்புகள், செயற்கைக்கோள் கட்டமைப்புகள் மற்றும் விண்வெளி தொலைநோக்கிகளில் உள்ள ஆப்டிகல் கருவிகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன. ISRO போன்ற நிறுவனங்கள் உட்பட இந்தியாவின் விண்வெளித் துறை, மேம்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு இத்தகைய பண்புகளைக் கொண்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்துகிறது.
- அணுசக்திப் பயன்பாடுகள்: பெரிலியம் அணு உலைகளில் ஒரு நியூட்ரான் மட்டுப்படுத்தியாகவும் மற்றும் பிரதிபலிப்பானாகவும் செயல்படுகிறது. இது வேகமான நியூட்ரான்களை வெப்ப ஆற்றலுக்குக் குறைத்து, பிளவுபடுதலுக்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக ஆக்குகிறது, மேலும் நியூட்ரான்களை உலை மையத்திற்குத் திருப்பி அனுப்புகிறது, இதனால் எரிபொருள் திறன் மேம்படுகிறது. இந்தியாவின் அணுசக்தி திட்டம் இந்த பண்புகளைக் கொண்ட பொருட்களுக்கு குறிப்பிட்ட தேவைகளைக் கொண்டுள்ளது.
- உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஒலிபெருக்கி கூறுகள்: பெரிலியத்தின் விறைப்புத்தன்மை-எடை விகிதம், மிக உறுதியான மற்றும் இலகுரக ஒலிபெருக்கி சவ்வுப்பிரிவுகள் (diaphragms), ட்வீட்டர்கள் (tweeters) மற்றும் இடைநிலை டிரைவர்களை (mid-range drivers) உற்பத்தி செய்ய உதவுகிறது. இது அதிர்வெண் மறுமொழியை நீட்டிப்பதன் மூலம் மற்றும் சிதைவைக் குறைப்பதன் மூலம் சிறந்த ஒலி வெளியீட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது.
பூமியில் இயற்கையான இருப்பு
பெரிலியம் இயற்கையில் தனித்து காணப்படுவதில்லை, ஆனால் மற்ற தனிமங்களுடன் இரசாயனச் சேர்மங்களாகக் காணப்படுகிறது. அதன் முக்கிய வணிகத் தாதுக்கள் பெரில் (Be$_3$Al$_2$Si$6$O${18}$) மற்றும் பெர்ட்ரான்டைட் (Be$_4$Si$_2$O_7$(OH)$_2$) ஆகும். பெரில் ஒரு சைக்ளோசிலிகேட் கனிமம் ஆகும், இது பெரிய, நன்கு படிகமான மாதிரிகளை உருவாக்க முடியும். பெரிலின் இரத்தினக்கல் வகைகளில் மரகதம் (பச்சை), அக்வாமரைன் (நீல-பச்சை) மற்றும் ஹெலியோடர் (தங்க மஞ்சள்) ஆகியவை அடங்கும்.
இந்தியாவில், பெரில் படிவுகள் பல மாநிலங்களில் பெக்மாடைட் (pegmatite) உருவாக்கங்களில் காணப்படுகின்றன. குறிப்பாக ராஜஸ்தான் (மரகதங்களுக்குப் பெயர் பெற்றது), தமிழ்நாடு, ஆந்திரப் பிரதேசம் மற்றும் ஒடிசா ஆகிய மாநிலங்களில் இவை காணப்படுகின்றன, அங்கு பெரில் முக்கியமாக அதன் இரத்தினக்கல் வகைகளுக்காக வெட்டி எடுக்கப்படுகிறது. இந்த இரத்தினக்கல்-தர பெரில்களின் இருப்பு, நாட்டின் புவியியல் நிலப்பரப்பில் பெரிலியம் கொண்ட கனிமங்களின் இயற்கையான இருப்பைக் குறிக்கிறது.
பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடு
பெரிலியத்தைப் பிரித்தெடுப்பது பொதுவாக பெரில் அல்லது பெர்ட்ரான்டைட் தாதுக்களைப் பதப்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது.
- பெரில் தாது செயலாக்கம்: பெரில் தாது பொதுவாக நசுக்கப்பட்டு, பின்னர் சல்பேட் செயல்முறைக்கோ அல்லது புளூரைடு செயல்முறைக்கோ உட்படுத்தப்படுகிறது.
- சல்பேட் செயல்முறை: பெரில் சோடியம் ஃபுளூரோசிலிகேட்டுடன் சூடுபடுத்தப்பட்டு, பின்னர் கந்தக அமிலத்துடன் கசியவிடப்படுகிறது (leached). பெரிலியம் ஹைட்ராக்சைடு வீழ்படிவாகி, பெரிலியம் ஃபுளூரைடாக மாற்றப்பட்டு, பின்னர் பெரிலியம் குளோரைடாக மாற்றப்படுகிறது.
- புளூரைடு செயல்முறை (பெரில் புளூட்டேஷன் செயல்முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது): பெரில் உருக்கப்பட்டு, குளிரூட்டப்பட்டு, பின்னர் ஹைட்ரோஃப்ளூோரிக் அமிலத்துடன் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. இது பெரிலியம் ஃபுளூரைடை உற்பத்தி செய்கிறது.
- உலோகமாகக் குறைத்தல்: தூய பெரிலியம் உலோகம் முதன்மையாக பெரிலியம் ஃபுளூரைடை அதிக வெப்பநிலையில் மெக்னீசியத்துடன் குறைப்பதன் மூலமாகவோ, அல்லது உருகிய பெரிலியம் குளோரைடின் மின்னாற்பகுப்பு மூலமாகவோ பெறப்படுகிறது. அதன் விளைவாக கிடைக்கும் பெரிலியம் விரும்பிய தூய்மையைப் பெற சுத்திகரிக்கப்படுகிறது.
தொழில்துறையில், பிரித்தெடுக்கப்பட்ட பெரிலியம் முக்கியமாக பெரிலியம் கலப்புலோகங்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக தாமிரம்-பெரிலியம், இது நுகர்வோர் மின்னணுவியல் மற்றும் தொலைத்தொடர்புகள் உட்பட பல்வேறு இந்திய தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின் கூறுகள் பலவற்றிற்கு முக்கியமானதாகும். மேலும், இந்தியாவின் மேம்பட்ட அணுசக்தி திட்டத்தைக் கருத்தில் கொண்டு, பெரிலியம் உலோகம் சில அணு உலைகளில் அதன் நியூட்ரான் மட்டுப்படுத்தும் மற்றும் பிரதிபலிக்கும் பண்புகளுக்காக நேரடியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாபா அணு ஆராய்ச்சி மையம் (BARC) மற்றும் இந்திய அணுசக்தி கழகம் லிமிடெட் (NPCIL) போன்ற அமைப்புகள் தங்கள் முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு இத்தகைய பொருட்களைப் பயன்படுத்தும். இந்த பொருளின் இலகுரக மற்றும் உயர் வலிமை பண்புகள் ISRO மற்றும் DRDO போன்ற அமைப்புகளின் கீழ் இந்தியாவின் உள்நாட்டு செயற்கைக்கோள் மற்றும் ஏவுகணை திட்டங்களுக்கான சிறப்பு கூறுகளிலும் பயன்பாட்டைக் கண்டறிகின்றன.