பெர்கெலியத்தின் அறிமுகம்
பெர்கெலியம், Bk எனக் குறியிடப்படுகிறது, இது 97 அணு எண்ணைக் கொண்ட ஒரு செயற்கை டிரான்ஸ்யுரேனிக் தனிமம் ஆகும். இது மிகவும் கதிரியக்கமானது மற்றும் தனிம அட்டவணையில் ஆக்டினைடு தொடரைச் சேர்ந்தது. பெர்கெலியம் கலிபோர்னியாவின் பெர்க்லியின் பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது, அங்கு கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், பெர்க்லேயில் முதன்முதலில் இது தயாரிக்கப்பட்டது. பெர்கெலியத்தின் அறியப்பட்ட அனைத்து ஐசோடோப்புகளும் நிலையற்றவை, நீண்ட காலம் வாழும் ஐசோடோப்பான பெர்கெலியம்-247, 1,380 ஆண்டுகள் அரை ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது.
இயற்கையில் இருப்பு
பூமியில் இருப்பு
பெர்கெலியம் பூமியில் இயற்கையாக குறிப்பிடத்தக்க அளவில் காணப்படுவதில்லை. பூமியில் அதன் இருப்பு சிறப்பு ஆய்வகங்களில் மனிதனால் தயாரிக்கப்படுவதால் மட்டுமே. பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப கட்டங்களில் உருவாகியிருக்கக்கூடிய எந்தவொரு அசல் பெர்கெலியமும், பூமியின் வயதை ஒப்பிடும்போது அதன் ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய அரை ஆயுள் காரணமாக நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே சிதைந்திருக்கும்.
பூமிக்கு அப்பாற்பட்ட உருவாக்கம்
மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்த வானியல் நிகழ்வுகளில், சூப்பர்நோவா வெடிப்புகள் போன்றவை, விரைவான நியூட்ரான் பிடிப்பு செயல்முறைகள் மூலம், மிகச்சிறிய, தற்காலிக பெர்கெலியம் அளவுகள் கோட்பாட்டளவில் உருவாகலாம். இருப்பினும், இத்தகைய நிகழ்வுகள் பூமியில் அதன் இருப்பு அல்லது பயன்பாட்டிற்கு பொருத்தமானவை அல்ல.
தயாரிப்பு மற்றும் உற்பத்தி
பெர்கெலியம் அணு உலைகளிலும் துகள் முடுக்கிகளிலும் செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. முதன்மையான முறை, புளூட்டோனியம்-239, அமெரிசியம்-241, அல்லது கியூரியம்-244 போன்ற இலகுவான ஆக்டினைடு தனிமங்களை, நீண்ட காலத்திற்கு தொடர்ச்சியாக நியூட்ரான் குண்டுவீச்சுக்கு உட்படுத்துவதாகும்.
எடுத்துக்காட்டாக, கியூரியம்-244 நியூட்ரான்களுடன் கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்டு கியூரியம்-245 ஐ உருவாக்குகிறது, இது மேலும் நியூட்ரான் பிடிப்பு மற்றும் பீட்டா சிதைவு செயல்முறைகளுக்கு உட்பட்டு இறுதியில் பெர்கெலியம் ஐசோடோப்களை உருவாக்குகிறது. இந்த செயல்முறை உயர்-பாய்வு அணு உலைகளில் நிகழ்கிறது. கதிர்வீச்சுக்குப் பிறகு, பெர்கெலியம் இலக்கு பொருள் மற்றும் பிற டிரான்ஸ்யுரேனிக் துணை தயாரிப்புகளிலிருந்து வேதியியல் ரீதியாக பிரிக்கப்பட வேண்டும், இந்த தனிமங்களின் அதிக கதிரியக்கத்தன்மை மற்றும் ஒத்த வேதியியல் பண்புகள் காரணமாக இது ஒரு சிக்கலான மற்றும் சவாலான பணியாகும். அமெரிக்காவில் உள்ள ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகத்தில் உள்ள உயர் பாய்வு ஐசோடோப் உலை (HFIR) போன்ற வசதிகள் ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காக மில்லிகிராம் அளவுகளில் பெர்கெலியத்தை உற்பத்தி செய்வதற்காக அறியப்படுகின்றன.
பெர்கெலியத்தின் பயன்கள்
அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
பெர்கெலியம் அதன் தீவிர பற்றாக்குறை, அதிக கதிரியக்கத்தன்மை மற்றும் அதன் உற்பத்தியுடன் தொடர்புடைய மிகப்பெரிய செலவு காரணமாக பொதுவான, அன்றாட பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இது அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்கு மட்டுமே மைக்ரோகிராம் முதல் மில்லிகிராம் அளவுகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
அறிவியல் மற்றும் ஆராய்ச்சி பயன்பாடுகள்
பெர்கெலியத்தின் முதன்மைப் பயன்பாடுகள் அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்கு, குறிப்பாக அணு இயற்பியல் மற்றும் வேதியியலில், வரம்புக்குட்பட்டவை.
- மீத்திறன் தனிமங்களின் தொகுப்பு: பெர்கெலியம்-249 இன்னும் கனமான டிரான்ஸ்ஆக்டினைடு தனிமங்களின் தொகுப்புக்கான ஒரு முக்கிய இலக்கு பொருளாக செயல்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, டென்னெஸ்சின் (Ts, அணு எண் 117) தனிமம் பெர்கெலியம்-249 ஐ கால்சியம்-48 அயனிகளால் குண்டுவீச்சு செய்வதன் மூலம் முதன்முதலில் தொகுக்கப்பட்டது.
- ஆக்டினைடு வேதியியல் ஆய்வு: பெர்கெலியம் ஆக்டினைடு தொடரின் வேதியியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்யப் பயன்படுகிறது, இந்த கனமான, கதிரியக்க தனிமங்களின் வேதியியல் நடத்தையில் உள்ள போக்குகளை விஞ்ஞானிகள் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது. தொடரில் அதன் நிலை ஒப்பீட்டு ஆய்வுகளுக்கு மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது.
- சுவடு ஆய்வுகள்: அதன் கதிரியக்கத்தன்மை காரணமாக, பெர்கெலியம் ஐசோடோப்புகள் வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகளை ஆராய்வதற்கான சுவடு ஆய்வுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம், இருப்பினும் இது எளிதாகக் கிடைக்கும் கதிரியக்க ஐசோடோப்களை விட குறைவான பொதுவானது.
- கலிஃபோர்னியத்தின் உற்பத்தி: சிதைவடைய அனுமதிக்கப்படும் போது, பெர்கெலியம்-249 பீட்டா சிதைவுக்கு உட்பட்டு கலிஃபோர்னியம்-249 ஐ உருவாக்குகிறது, இது பிற ஆராய்ச்சி பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு ஐசோடோப் ஆகும்.
இந்தியாவுக்கான பொருத்தம்
பெர்கெலியத்தின் செயற்கை தன்மை, தீவிர அரிதுத்தன்மை மற்றும் கதிரியக்கத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு, இந்தியாவில் அதன் இயற்கையான பிரித்தெடுத்தல் அல்லது பொதுவான தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு எந்த எடுத்துக்காட்டுகளும் இல்லை. அதன் பங்கு உலகளவில் மேம்பட்ட அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. பாபா அணு ஆராய்ச்சி மையம் (BARC) போன்ற இந்தியாவின் நிறுவனங்கள் அணு இயற்பியல் மற்றும் டிரான்ஸ்யுரேனிக் தனிம வேதியியலில் அடிப்படை ஆராய்ச்சியில் ஈடுபடுகின்றன. அவர்கள் அணு அறிவியல் மற்றும் பொருட்களின் உலகளாவிய புரிதலுக்கு பங்களித்தாலும், இந்தியாவில் பெர்கெலியத்தின் நேரடி உற்பத்தி அல்லது பரவலான பயன்பாடு, குறிப்பாக அன்றாட நோக்கங்களுக்காக, அதன் சிறப்புத் தன்மை மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட உலகளாவிய இருப்பு காரணமாக காணப்படுவதில்லை.