യുറേനിയം
ആവർത്തന പട്ടികയിലെ ആക്റ്റിനൈഡ് ശ്രേണിയിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു ലോഹ മൂലകമാണ്‌ യുറേനിയം (ഇംഗ്ലീഷ്: Uranium). 92 പ്രോട്ടോണുകളും ഇലക്ട്രോണുകളും ഉള്ളതു കൊണ്ട് ഇതിന്റെ അണുസംഖ്യ 92 ആണ്. പ്രതീകം U-യും സം‌യോജകത 6-ഉം ആണ്. പൊതുവേ കാണപ്പെടുന്ന ഐസോട്ടോപ്പുകളിൽ 143 മുതൽ 146 വരെ ന്യൂട്രോണുകളാണ്‌ കാണപ്പെടുന്നത്. പ്രഥമാസ്തിത്വ മൂലകങ്ങളിൽ രണ്ടാമത്തെ ഏറ്റവും അണുഭാരമുള്ള മൂലകമായ യുറേനിയത്തിന്‌ വളരെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയാണ്‌. ജലത്തിലും പാറയിലും മണ്ണിലും വളരെ കുറഞ്ഞ അളവിൽ യുറേനിയം കണ്ടു വരുന്നു. യുറാനിനൈറ്റ് പോലെയുള്ള യുറേനിയം അടങ്ങിയ ധാതുക്കളിൽ നിന്നാണ്‌ വ്യാവസായികമായി യുറേനിയം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത്. യുറേനിയം-238 (99.284%), യുറേനിയം-235 (0.711%), യുറേനിയം-234 (0.0058%) എന്നീ ഐസോട്ടോപ്പുകളുടെ രൂപത്തിൽ യുറേനിയം പ്രകൃതിയിൽ കണ്ടു വരുന്നു.
പ്രധാനമായും ആൽഫാകണങ്ങൾ ഉത്സർജ്ജിച്ച് യുറേനിയം റേഡിയോആക്റ്റിവിറ്റി നശീകരണത്തിന്‌ വിധേയമാകുന്നു. U-238-ന്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 447 കോടി വർഷവും, U-235 ന്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 70.4 കോടി വർഷവുമാണ്‌. ഭൂമിയുടെ പ്രായം കണക്കാക്കുന്നതടക്കമുള്ള ഉപയോഗങ്ങൾക്ക് ഈ ഉയർന്ന അർദ്ധായുസ്സ് പ്രയോജനപ്പെടുന്നു.
ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷന്‌ വിധേയമാക്കാവുന്ന മൂലകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്‌ യുറേനിയം. നെപ്ട്യൂണിയം, പ്ലൂട്ടോണിയം, അമരീഷ്യം, ക്യൂറിയം, കാലിഫോർണിയം എന്നിവയാണ്‌ മറ്റുള്ള മൂലകങ്ങൾ. യുറേനിയത്തിന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകളിൽ പ്രകൃതിൽ കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന U-238-ന് ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്ത് വിഘടിക്കാനുള്ള കഴിവ് കുറവാണ്‌. എന്നാൽ U-235-ഉം, ഒരു പരിധി വരെ U-233-ഉം ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷന്‌ അനുയോജ്യമാണ്‌. ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്റ്ററുകളിൽ ഈ അണുവിഘടന പ്രവർത്തനത്തിൽ നിന്നുണ്ടാകുന്ന താപം ഊർജ്ജോല്പ്പാദനത്തിനായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. അണുബോംബുകളിലും ആണവ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഇതേ പ്രവർത്തനത്തിന്‌ യുറേനിയം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
യുറേനിയം-238 ഐസോട്ടോപ്പ് പ്രധാനമായും അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഡിപ്ലീറ്റഡ് യുറേനിയം, കൈനറ്റിക് എനർജി പെനട്രേറ്റർ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ആയുധങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. യുറേനിയം ഗ്ലാസിൽ നിറം കൊടുക്കുന്നതിനായാണ്‌ ഈ മൂലകം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്.ആദ്യകാലത്ത് ഛായാഗ്രഹണ മേഖലയിലും ഇത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.
പിച്ച്ബ്ലെൻഡ് എന്ന ധാതുവിൽ 1789-ൽ മാർട്ടിൻ ഹെൻ‌റിച്ച് ക്ലാപ്രോത്ത് ആണ് യുറേനിയം കണ്ടെത്തിയത്. സൗരയൂഥത്തിലെ ഏഴാമത്തെ ഗ്രഹമായ യുറാനസിന്റെ പേരിൽ നിന്നും യുറേനിയം എന്ന പേര്‌ ഈ മൂലകത്തിന്‌ അദ്ദേഹം നൽകി. 1841-ൽ ഫ്രഞ്ച് രസതന്ത്രജ്ഞനായ യൂജിൻ മെൽഷർ പീലിയറ്റ് ആദ്യമായി യുറേനിയം ലോഹം വേർതിരിച്ചെടുത്തു. 1896-ൽ ഹെൻറി ബെക്കറൽ യുറേനിയത്തിന്റെ റേഡിയോആക്റ്റിവിറ്റി കണ്ടെത്തി. എൻറിക്കോ ഫെർമിയടക്കമുള്ളവരുടെ ഗവേഷണങ്ങൾ ഈ ലോഹത്തെ ആണവോർജ്ജമേഖലയിലും അണുബോംബിലുമുള്ള ഇന്ധനമാക്കി മാറ്റി.
ശുദ്ധീകരിച്ച് യുറേനിയത്തിന്‌ വെള്ളിയുടെ നിറമാണ്‌. ഉരുക്കിനേക്കാൾ മൃദുവായ ഈ ലോഹം വളരെ കുറഞ്ഞ അളവിൽ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി പ്രകടമാക്കുന്നു. ശക്തമായ ഇലക്ട്രോ പോസിറ്റീവ് ആയ ഇതിന് വൈദ്യുത ചാലകത കുറവാണ്‌. എളുപ്പത്തിൽ രൂപ ഭേദം വരുത്താവുന്ന ഇത് നേരിയ തോതിൽ പാരാമാഗ്നറ്റിക് കാന്തിക ഗുണം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.
സാന്ദ്രത കറുത്തീയത്തെ അപേക്ഷിച്ച് 70 ശതമാനം കൂടുതലും സ്വർണ്ണത്തേക്കാൾ അല്പ്പം കുറവുമാണ്‌.
മിക്കവാറും എല്ലാ അലോഹ മൂലകങ്ങളുമായും അവയുടെ സം‌യുക്തങ്ങളുമായും രാസപ്രവർത്തനത്തിലേർപ്പെടുന്ന യുറേനിയം ലോഹത്തിന്റെ പ്രവർത്തന തീവ്രത താപനിലക്കനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അമ്ലത്തിലും നൈട്രിക് അമ്ലത്തിലും യുറേനിയം അലിയുന്നു. എന്നാൽ ഓക്സീകാരികളല്ലാത്ത അമ്ലങ്ങളുമായി വളരെ കുറഞ്ഞ അളവിലേ ഈ ലോഹം പ്രവർത്തിക്കുന്നുള്ളൂ. വളരെ നേർത്ത കഷണങ്ങളാക്കിയ യുറേനിയം തണുത്ത ജലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. വായുവുമായി പ്രവർത്തിച്ച് ഈ ലോഹത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഇരുണ്ട നിറത്തിലുള്ള യുറേനിയം ഓക്സൈഡ് പാളി രൂപം കൊള്ളുന്നു.
പ്രധാനമായും ആൽഫാകണങ്ങൾ ഉത്സർജ്ജിച്ച് യുറേനിയം റേഡിയോആക്റ്റിവിറ്റി നശീകരണത്തിന്‌ വിധേയമാകുന്നു. U-238-ന്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 447 കോടി വർഷവും, U-235 ന്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 70.4 കോടി വർഷവുമാണ്‌. ഭൂമിയുടെ പ്രായം കണക്കാക്കുന്നതടക്കമുള്ള ഉപയോഗങ്ങൾക്ക് ഈ ഉയർന്ന അർദ്ധായുസ്സ് പ്രയോജനപ്പെടുന്നു.
ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷന്‌ വിധേയമാക്കാവുന്ന മൂലകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്‌ യുറേനിയം. നെപ്ട്യൂണിയം, പ്ലൂട്ടോണിയം, അമരീഷ്യം, ക്യൂറിയം, കാലിഫോർണിയം എന്നിവയാണ്‌ മറ്റുള്ള മൂലകങ്ങൾ. യുറേനിയത്തിന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകളിൽ പ്രകൃതിൽ കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന U-238-ന് ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്ത് വിഘടിക്കാനുള്ള കഴിവ് കുറവാണ്‌. എന്നാൽ U-235-ഉം, ഒരു പരിധി വരെ U-233-ഉം ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷന്‌ അനുയോജ്യമാണ്‌. ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്റ്ററുകളിൽ ഈ അണുവിഘടന പ്രവർത്തനത്തിൽ നിന്നുണ്ടാകുന്ന താപം ഊർജ്ജോല്പ്പാദനത്തിനായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. അണുബോംബുകളിലും ആണവ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഇതേ പ്രവർത്തനത്തിന്‌ യുറേനിയം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
യുറേനിയം-238 ഐസോട്ടോപ്പ് പ്രധാനമായും അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഡിപ്ലീറ്റഡ് യുറേനിയം, കൈനറ്റിക് എനർജി പെനട്രേറ്റർ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ആയുധങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. യുറേനിയം ഗ്ലാസിൽ നിറം കൊടുക്കുന്നതിനായാണ്‌ ഈ മൂലകം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്.ആദ്യകാലത്ത് ഛായാഗ്രഹണ മേഖലയിലും ഇത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.
പിച്ച്ബ്ലെൻഡ് എന്ന ധാതുവിൽ 1789-ൽ മാർട്ടിൻ ഹെൻ‌റിച്ച് ക്ലാപ്രോത്ത് ആണ് യുറേനിയം കണ്ടെത്തിയത്. സൗരയൂഥത്തിലെ ഏഴാമത്തെ ഗ്രഹമായ യുറാനസിന്റെ പേരിൽ നിന്നും യുറേനിയം എന്ന പേര്‌ ഈ മൂലകത്തിന്‌ അദ്ദേഹം നൽകി. 1841-ൽ ഫ്രഞ്ച് രസതന്ത്രജ്ഞനായ യൂജിൻ മെൽഷർ പീലിയറ്റ് ആദ്യമായി യുറേനിയം ലോഹം വേർതിരിച്ചെടുത്തു. 1896-ൽ ഹെൻറി ബെക്കറൽ യുറേനിയത്തിന്റെ റേഡിയോആക്റ്റിവിറ്റി കണ്ടെത്തി. എൻറിക്കോ ഫെർമിയടക്കമുള്ളവരുടെ ഗവേഷണങ്ങൾ ഈ ലോഹത്തെ ആണവോർജ്ജമേഖലയിലും അണുബോംബിലുമുള്ള ഇന്ധനമാക്കി മാറ്റി.
ശുദ്ധീകരിച്ച് യുറേനിയത്തിന്‌ വെള്ളിയുടെ നിറമാണ്‌. ഉരുക്കിനേക്കാൾ മൃദുവായ ഈ ലോഹം വളരെ കുറഞ്ഞ അളവിൽ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി പ്രകടമാക്കുന്നു. ശക്തമായ ഇലക്ട്രോ പോസിറ്റീവ് ആയ ഇതിന് വൈദ്യുത ചാലകത കുറവാണ്‌. എളുപ്പത്തിൽ രൂപ ഭേദം വരുത്താവുന്ന ഇത് നേരിയ തോതിൽ പാരാമാഗ്നറ്റിക് കാന്തിക ഗുണം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.
സാന്ദ്രത കറുത്തീയത്തെ അപേക്ഷിച്ച് 70 ശതമാനം കൂടുതലും സ്വർണ്ണത്തേക്കാൾ അല്പ്പം കുറവുമാണ്‌.
മിക്കവാറും എല്ലാ അലോഹ മൂലകങ്ങളുമായും അവയുടെ സം‌യുക്തങ്ങളുമായും രാസപ്രവർത്തനത്തിലേർപ്പെടുന്ന യുറേനിയം ലോഹത്തിന്റെ പ്രവർത്തന തീവ്രത താപനിലക്കനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അമ്ലത്തിലും നൈട്രിക് അമ്ലത്തിലും യുറേനിയം അലിയുന്നു. എന്നാൽ ഓക്സീകാരികളല്ലാത്ത അമ്ലങ്ങളുമായി വളരെ കുറഞ്ഞ അളവിലേ ഈ ലോഹം പ്രവർത്തിക്കുന്നുള്ളൂ. വളരെ നേർത്ത കഷണങ്ങളാക്കിയ യുറേനിയം തണുത്ത ജലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. വായുവുമായി പ്രവർത്തിച്ച് ഈ ലോഹത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഇരുണ്ട നിറത്തിലുള്ള യുറേനിയം ഓക്സൈഡ് പാളി രൂപം കൊള്ളുന്നു.
അഭിപ്രായങ്ങള്‍
ഒരു അഭിപ്രായം പോസ്റ്റ് ചെയ്യൂ