கலிஃபோர்னியம் ஓர் அறிமுகம்
கலிஃபோர்னியம் (Cf) என்பது அணு எண் 98 கொண்ட ஒரு செயற்கை, கதிரியக்க உலோக தனிமம் ஆகும். இது ஆக்டினைடு தொடரைச் சேர்ந்தது, அணு உலைகள் மற்றும் துகள் முடுக்கிகளில் செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. அதன் அதிக கதிரியக்கம் மற்றும் அரிதான தன்மை காரணமாக, கலிஃபோர்னியம் மிகவும் விலையுயர்ந்த தனிமங்களில் ஒன்றாகும்.
கலிஃபோர்னியத்தின் பயன்பாடுகள்
கலிஃபோர்னியம் அதன் தீவிர கதிரியக்கம், பற்றாக்குறை மற்றும் அதிக செலவு காரணமாக பொதுவான, அன்றாடப் பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இதன் பயன்பாடுகள் மிகவும் சிறப்பு வாய்ந்தவை, முக்கியமாக தானாகவே நியூட்ரான்களை உமிழும் திறனைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த பயன்பாடுகள் தொழில்துறை, ஆராய்ச்சி மற்றும் மருத்துவ அமைப்புகளுக்குள் மட்டுமே உள்ளன.
1. புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கான நியூட்ரான் ஆதாரம்
குறிப்பிட்ட வகையான புற்றுநோய்களுக்கு, குறிப்பாக வழக்கமான ஃபோட்டான் கதிர்வீச்சுக்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கும் ஆக்ரோஷமான கட்டிகளுக்கு பிராக்கிதெரபியில் ஒரு சக்திவாய்ந்த நியூட்ரான் ஆதாரமாக இதன் பயன்பாடு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாடாகும். கலிஃபோர்னியம்-252 ஆனது நியூட்ரான்களின் அதிக உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட அளவை வழங்க முடியும், இது புற்றுநோய் செல்களை சேதப்படுத்துவதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இந்தியாவில், நியூட்ரான் ஆதாரங்கள் உட்பட மேம்பட்ட கதிர்வீச்சு சிகிச்சைகள் குறித்த ஆராய்ச்சி சிறப்பு அணு மருத்துவ மையங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களில் நடத்தப்படுகிறது.
2. நியூட்ரான் ரேடியோகிராபி
கலிஃபோர்னியம்-252 நியூட்ரான் ரேடியோகிராபியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது குறைபாடுகளுக்காக பொருட்களை ஆய்வு செய்வதற்கோ அல்லது உள் அமைப்புகளை ஆய்வு செய்வதற்கோ பயன்படுத்தப்படும் ஒரு அழிவில்லாத சோதனை நுட்பமாகும். எக்ஸ்-கதிர்களைப் போலல்லாமல், நியூட்ரான்கள் ஈயம் அல்லது யுரேனியம் போன்ற அடர்த்தியான பொருட்களை ஊடுருவ முடியும், அதே நேரத்தில் ஹைட்ரஜன் போன்ற இலகுவான தனிமங்களால் பலவீனப்படுத்தப்படுகின்றன. இது விமானக் கூறுகள், வெடிபொருட்கள் அல்லது அணு எரிபொருள் தண்டுகளை ஆய்வு செய்வதற்கு மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது, இது தேசிய பாதுகாப்பு மற்றும் தொழில்துறை தரக் கட்டுப்பாட்டிற்கு முக்கியமானதாக இருக்கும்.
3. எண்ணெய் கிணறு பதிவு (Oil Well Logging)
பெட்ரோலியத் தொழிலில், கலிஃபோர்னியம்-252 நியூட்ரான் ஆதாரங்கள் கிணறு பதிவுக்கு (well logging) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த நுட்பம் புவியியல் அமைப்புகளை பகுப்பாய்வு செய்ய நியூட்ரான் ஆதாரம் மற்றும் கண்டறிதல் கருவியை துளைகளுக்குள் இறக்குவதை உள்ளடக்கியது. சுற்றியுள்ள பாறை மற்றும் திரவங்களுடன் நியூட்ரான்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை அளவிடுவதன் மூலம், புவியியலாளர்கள் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு இருப்புக்களை அடையாளம் காணலாம், நுண்துளைத்தன்மையை தீர்மானிக்கலாம் மற்றும் எண்ணெய் மற்றும் நீர் அடுக்குகளுக்கு இடையில் வேறுபடுத்தி அறியலாம். இந்த தொழில்நுட்பம் இந்தியாவின் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு ஆய்வு நடவடிக்கைகளுக்கு, எடுத்துக்காட்டாக, கிருஷ்ணா-கோதாவரி படுகை அல்லது மும்பை ஹை புலத்தில் பொருத்தமானது.
4. கையடக்க தனிம பகுப்பாய்வு மற்றும் சுரங்க ஆய்வு
கலிஃபோர்னியம்-252 இலிருந்து வரும் நியூட்ரான் உமிழ்வு தனிம பகுப்பாய்வுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம், குறிப்பாக கையடக்க சாதனங்களில். உதாரணமாக, இது மறைக்கப்பட்ட வெடிபொருட்கள் அல்லது கடத்தல் பொருட்களை அவற்றின் தனிமக் கலவையை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் கண்டறிந்து அடையாளம் காண முடியும். சுரங்கத் தொழிலில், கலிஃபோர்னியம் அடிப்படையிலான அமைப்புகள் தாதுக்களின் “நேரடி” பகுப்பாய்வுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம், இது நிகழ்நேர தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் திறமையான வள மேலாண்மைக்கு அனுமதிக்கிறது, இது இந்தியாவின் இரும்புத் தாது, நிலக்கரி அல்லது பாக்சைட் போன்ற சுரங்கத் துறைகளுக்குப் பொருந்தும்.
5. அணு உலை தொடக்கம்
கலிஃபோர்னியம்-252 அணு உலைகளுக்கு தொடக்க நியூட்ரான் ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு உலை தொடங்கப்படும்போது, பிளவு சங்கிலி எதிர்வினையைத் தொடங்க ஒரு சிறிய, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நியூட்ரான் ஆதாரம் தேவைப்படுகிறது. கலிஃபோர்னியம்-252 இந்த நோக்கத்திற்காக நம்பகமான மற்றும் நிலையான நியூட்ரான் விநியோகத்தை வழங்குகிறது, இது இந்திய அணுசக்தி கழகம் லிமிடெட் (NPCIL) இயக்கும் அணு மின் நிலையங்களுக்கு ஒரு சீரான மற்றும் பாதுகாப்பான தொடக்க செயல்முறையை உறுதி செய்கிறது.
இயற்கையான இருப்பு
கலிஃபோர்னியம் பூமியில் இயற்கையாக எந்த குறிப்பிடத்தக்க அளவிலும் காணப்படுவதில்லை. இது ஒரு செயற்கைத் தனிமம், அதாவது இது மனித செயல்பாடுகளால் முழுமையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப உருவாக்கத்தின் போது சிறிதளவு இருந்திருக்கலாம் அல்லது பழங்கால சூப்பர்நோவாக்களின் இடிபாடுகளில் கோட்பாட்டளவில் இருக்கலாம், ஆனால் பூமியில் எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை.
உற்பத்தி மற்றும் பிரித்தெடுத்தல்
கலிஃபோர்னியம் செயற்கையானது என்பதால், அது இயற்கை இருப்புக்களிலிருந்து “பிரித்தெடுக்கப்படுவதில்லை”. அதற்குப் பதிலாக, அது உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது சிறப்பு வாய்ந்த உயர்-ஃப்ளக்ஸ் அணு உலைகளில். முதன்மை முறை, இலக்கு பொருட்களை, பொதுவாக புளூட்டோனியம் அல்லது கியூரியம் ஐசோடோப்புகளை, நீண்ட காலத்திற்கு அதிக நியூட்ரான் ஃப்ளக்ஸ் மூலம் கதிரியக்கத்திற்கு உட்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது.
உதாரணமாக, கலிஃபோர்னியம்-252 ஆனது இலகுவான டிரான்ஸ்யுரேனிக் தனிமங்கள் (Pu-239, Am-243, Cm-244 போன்றவை) கொண்ட இலக்குகளை ஒரு உலையில் நியூட்ரான்களால் தாக்கி உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இந்த இலக்குகள் தொடர்ச்சியான நியூட்ரான் பிடிப்புகள் மற்றும் அதைத் தொடர்ந்து பீட்டா சிதைவுகளை அடைகின்றன, படிப்படியாக கனமான ஐசோடோப்களை உருவாக்கி கலிஃபோர்னியம்-252 உருவாகும் வரை. உலகளவில் முக்கிய உற்பத்தி வசதிகள் அமெரிக்காவில் உள்ள ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகத்தில் உள்ள உயர் ஃப்ளக்ஸ் ஐசோடோப் உலை (HFIR) மற்றும் ரஷ்யாவில் உள்ள ஒத்த வசதிகள் ஆகும்.
கதிரியக்கத்திற்குப் பிறகு, கலிஃபோர்னியம் இலக்கு பொருள் மற்றும் பிற துணைப் பொருட்களிலிருந்து பல்வேறு அதிநவீன கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் அயன்-பரிமாற்ற நிறப்பிரிகை நுட்பங்கள் மூலம் வேதியியல் ரீதியாகப் பிரிக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை சிக்கலானது, அதிக கதிரியக்கம் காரணமாக ஆபத்தானது, மேலும் சிறப்பு ஹாட்-செல் வசதிகள் தேவைப்படுகிறது. இந்தியா அணு ஆராய்ச்சி உலைகளையும் (எ.கா., பாபா அணு ஆராய்ச்சி மையத்தில் உள்ள துருவா உலை) மற்றும் மேம்பட்ட ரேடியோகெமிக்கல் பிரிப்பு திறன்களையும் கொண்டுள்ளது, இது டிரான்ஸ்யுரேனிக் தனிமங்களைக் கையாள்வதிலும் படிப்பதிலும் அதன் நிபுணத்துவத்திற்கு பங்களிக்கிறது, இருப்பினும் சர்வதேச விநியோகத்திற்கான பெரிய அளவிலான கலிஃபோர்னியம் உற்பத்தி ஒரு முதன்மை கவனம் அல்ல.