யுரேனியம் பற்றிய புரிதல்: ஒரு முக்கிய தனிமம்
யுரேனியம் (வேதியியல் குறியீடு U, அணு எண் 92) ஒரு வெள்ளி-வெள்ளை நிற, பலவீனமான கதிரியக்க உலோகத் தனிமம் ஆகும். இது இயற்கையாகக் கிடைக்கிறது மற்றும் அதன் தனித்துவமான அணுசக்திப் பண்புகள், குறிப்பாக அணுக்கருப் பிளவு (nuclear fission) திறனால் குறிப்பிடத்தக்க முக்கியத்துவத்தைப் பெறுகிறது. இந்த செயல்முறை கணிசமான அளவு ஆற்றலை வெளியிடுகிறது, இது யுரேனியத்தை பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு முக்கிய வளமாக ஆக்குகிறது.
இயற்கையில் கிடைப்பதும் பிரித்தெடுப்பதும்
யுரேனியம் பூமியின் மேலோடு முழுவதும் இயற்கையாகக் காணப்படுகிறது, இருப்பினும் அதன் செறிவு மாறுபடும். இது தங்கம், வெள்ளி அல்லது பாதரசம் போன்ற தனிமங்களை விட அதிகமாக உள்ளது. இது பொதுவாக பாறைகள், மண் மற்றும் நீரில் குறைந்த செறிவுகளில் காணப்படுகிறது. குறிப்பிடத்தக்க படிவுகள் பெரும்பாலும் கிரானைட் பாறைகள் மற்றும் படிவுப் பாறை அமைப்புகளுடன் தொடர்புடையவை.
முக்கிய யுரேனியம் கனிமங்களில் யுரேனைட் (பிட்ச்பிளென்ட் என்றும் அறியப்படுகிறது), காஃபினைட் மற்றும் கார்னோடைட் ஆகியவை அடங்கும். இந்தியாவில், பல்வேறு புவியியல் அமைப்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க யுரேனியம் படிவுகள் காணப்படுகின்றன. ஜார்க்கண்டில் உள்ள சிங்பும் ஷியர் மண்டலம், குறிப்பாக இந்திய யுரேனியம் கார்ப்பரேஷன் லிமிடெட் (UCIL) இயக்கும் ஜாதுகுடா சுரங்கங்கள், யுரேனியம் பிரித்தெடுப்பதற்கான ஒரு முக்கிய பகுதியாகும். ஆந்திரப் பிரதேசத்தில் உள்ள தும்மலப்பள்ளி மற்றும் மேகாலயாவில் உள்ள டோமியாசியாட் போன்ற பகுதிகளிலும் குறிப்பிடத்தக்க படிவுகள் உள்ளன.
யுரேனியம் பிரித்தெடுப்பதில் பல நிலைகள் உள்ளன:
சுரங்க வேலை
யுரேனியம் தாது, படிவுகளின் ஆழம் மற்றும் தன்மையைப் பொறுத்து, திறந்தவெளி அல்லது நிலத்தடி சுரங்க முறைகளைப் பயன்படுத்தி தரையில் இருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. இந்தியாவில், இரண்டு முறைகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
அரைத்தல்
சுரங்க வேலைக்குப் பிறகு, தாது நசுக்கப்பட்டு நுண்ணிய தூளாக அரைக்கப்படுகிறது. இந்த தூள் பின்னர் ஒரு இரசாயன அரிப்பு செயல்முறைக்கு (leaching process) உட்படுத்தப்படுகிறது, பொதுவாக சல்பூரிக் அமிலத்தைப் பயன்படுத்தி யுரேனியத்தை கரைக்கச் செய்கிறார்கள்.
மஞ்சள் கேக் உற்பத்தி
கரைந்த யுரேனியம் அசுத்தங்களில் இருந்து பிரிக்கப்பட்டு, “மஞ்சள் கேக்” என்று பொதுவாக அறியப்படும் யுரேனியம் செறிவாக வீழ்படிவாக்கப்படுகிறது. இந்த மஞ்சள் கேக் ஒரு திடப்பொருள், பெரும்பாலும் மஞ்சள் அல்லது ஆரஞ்சு நிறத்தில் இருக்கும், இது சுமார் 70-90% யுரேனியம் ஆக்சைடை (U3O8) கொண்டுள்ளது. இது மேலும் செயலாக்கத்திற்கான மூலப்பொருள் ஆகும்.
தொழில் மற்றும் அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
யுரேனியத்தின் தனித்துவமான பண்புகள், நவீன வாழ்க்கையை நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாகவோ பாதிக்கும் பல பயன்பாடுகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன. யுரேனியம் அதன் கதிரியக்கம் காரணமாக ஒரு பொதுவான வீட்டுப் பொருள் இல்லாவிட்டாலும், அதன் பதப்படுத்தப்பட்ட வடிவங்களும் அது உற்பத்தி செய்யும் ஆற்றலும் அன்றாட வாழ்வின் பல அம்சங்களுக்கு ஒருங்கிணைந்தவை.
1. மின் உற்பத்தி
யுரேனியத்தின் முதன்மையான மற்றும் மிக முக்கியமான பயன்பாடு அணுமின் நிலையங்களில் எரிபொருளாகும். இயற்கையான யுரேனியம் சுமார் 0.7% பிளவுபடக்கூடிய ஐசோடோப்பான யுரேனியம்-235 (U-235) ஐக் கொண்டுள்ளது. இந்த U-235 ஒரு நியூட்ரானால் தாக்கப்படும்போது அணுக்கருப் பிளவுக்கு (nuclear fission) உள்ளாகி ஆற்றலை வெளியிடுகிறது, இது தண்ணீரை சூடாக்கி, நீராவி உற்பத்தி செய்து, மின்சாரம் தயாரிக்க விசையாழிகளை இயக்கப் பயன்படுகிறது. இந்த செயல்முறை வீடுகள், தொழில்கள் மற்றும் உள்கட்டமைப்பிற்கு நிலையான மற்றும் குறைந்த கார்பன் ஆற்றல் மூலத்தை வழங்குகிறது. இந்தியா ஒரு வலுவான அணுசக்தி திட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது, தாராப்பூர், ராவட்பட்டா, கைகா மற்றும் கூடங்குளம் போன்ற பல இயங்கும் அணுமின் நிலையங்கள் தேசிய மின்சார கிரிட்டுக்கு கணிசமாக பங்களிக்கின்றன.
2. மருத்துவ நோய் கண்டறிதல் மற்றும் சிகிச்சை
யுரேனியத்தால் இயக்கப்படும் அணு உலைகள், மருத்துவத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு ரேடியோஐசோடோப்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு முக்கியமானவை. உதாரணமாக, டெக்னிசியம்-99m, நோயறிதல் இமேஜிங்கிற்கான (எ.கா., எலும்பு ஸ்கேன், இதய ஸ்கேன்) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு ரேடியோஐசோடோப் ஆகும், இது யுரேனியம்-எரிபொருள் உலைகளில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மாலிப்டினம்-99 இன் சிதைவுப் பொருளாகும். அயோடின்-131 போன்ற பிற ஐசோடோப்புகள் சில புற்றுநோய்களுக்கான இலக்கு கதிர்வீச்சு சிகிச்சையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த மருத்துவப் பயன்பாடுகள் மில்லியன் கணக்கானவர்களுக்கு மேம்பட்ட சுகாதாரம் மற்றும் நோய் கண்டறிதலுக்கு நேரடியாக பங்களிக்கின்றன.
3. அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு
யுரேனியம் பல அறிவியல் ஆய்வுகளுக்காக ஆராய்ச்சி உலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த உலைகள் நியூட்ரான் கதிர்வீச்சுக்கு ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழலை வழங்குகின்றன, இது விஞ்ஞானிகள் பொருட்களின் பண்புகளை ஆய்வு செய்யவும், நியூட்ரான் கதிரியக்கத்தை (ஒரு அழிக்காத சோதனை நுட்பம்) செய்யவும், அடிப்படை இயற்பியல் ஆராய்ச்சிகளை மேற்கொள்ளவும் அனுமதிக்கிறது. அவை புதிய உலை தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குவதற்கும் அணுசக்தி செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பல்வேறு அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் துறைகளில் முன்னேற்றங்களுக்கு பங்களிக்கின்றன.
4. எடைக்கற்கள் மற்றும் கதிர்வீச்சு கவசம்
குறைக்கப்பட்ட யுரேனியம் (DU) என்பது யுரேனியம் செறிவூட்டல் செயல்முறையின் ஒரு துணைப் பொருளாகும், இதில் U-235, U-238 இலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது. DU முக்கியமாக U-238 ஆகும் மற்றும் இயற்கையான யுரேனியத்தை விட கணிசமாக குறைந்த கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டது. அதன் மிக அதிக அடர்த்தி (ஈயத்தை விட சுமார் 1.7 மடங்கு) சிறிய, கனமான பொருட்கள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. இது விமானங்கள் மற்றும் தொழில்துறை இயந்திரங்களில் எடைக்கற்களாகவும், கதிரியக்க மூலங்கள் கையாளப்படும் மருத்துவ (எ.கா., எக்ஸ்ரே உபகரணங்கள்) மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் கதிர்வீச்சு பாதுகாப்பிற்கான ஒரு பயனுள்ள பொருளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
5. வரலாற்று ரீதியான வண்ணப் பூச்சு
வரலாற்று ரீதியாக, யுரேனியத்தின் கதிரியக்கப் பண்புகள் மற்றும் சாத்தியமான சுகாதார விளைவுகள் பற்றிய முழுமையான புரிதல் பரவலாவதற்கு முன்பு, யுரேனியம் சேர்மங்கள் கண்ணாடி மற்றும் செராமிக் பூச்சுகளுக்கு துடிப்பான வண்ணங்களை வழங்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன. உதாரணமாக, “வாஸ்லின் கண்ணாடி” அதன் தனித்துவமான ஃபுளோரசன்ட் மஞ்சள்-பச்சை நிறத்தை யுரேனியத்தில் இருந்து பெறுகிறது, பொதுவாக சுமார் 1-2% செறிவில் இருக்கும். கதிரியக்கம் பற்றிய கவலைகள் காரணமாக இந்த நடைமுறை பெருமளவில் நிறுத்தப்பட்டிருந்தாலும், யுரேனியம் கலந்த கண்ணாடி அல்லது பூச்சுகளால் செய்யப்பட்ட வரலாற்றுப் பொருட்கள், நுகர்வோர் பொருட்களில் இந்த தனிமத்தின் ஒரு கடந்தகால “அன்றாட” பயன்பாட்டை நிரூபிக்கின்றன.