ഹീലിയം -3
| ഹീലിയം -3 | |
|---|---|
 ഹീലിയം -3 | |
| General | |
| നാമം, ചിഹ്നം | Helium-3, He-3,3He |
| ന്യൂട്രോൺ(കൾ) | 1 |
| പ്രോട്ടോൺ(കൾ) | 2 |
| Nuclide data | |
| പ്രകൃത്യാ ഉള്ള ലഭ്യത | 0.000137% (% He on Earth) |
| അർദ്ധായുസ്സ് | stable |
| മാതൃ ഐസോട്ടോപ്പ്(കൾ) | 3H (beta decay of tritium) |
| ഐസോട്ടോപ്പ് ദ്രവ്യം | 3.0160293 u |
| Spin | 1⁄2 |
രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളും ഒരു ന്യൂട്രോണും ഉള്ള ഹീലിയത്തിന്റെ (രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളും രണ്ട് ന്യൂട്രോണുകളും ഉള്ള സാധാരണ ഹീലിയം) പ്രകാശ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പാണ് ഹീലിയം -3. (3He, tralphium,[1][2]) പ്രോട്ടിയം (സാധാരണ ഹൈഡ്രജൻ ) കൂടാതെ, ന്യൂട്രോണുകളേക്കാൾ കൂടുതൽ പ്രോട്ടോണുകളുള്ള ഏതൊരു മൂലകത്തിനേക്കാളും സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ്പാണ് ഹീലിയം -3. 1939-ലാണ് ഹീലിയം -3 കണ്ടെത്തിയത്.
ഭൂമിയേപ്പോലെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ രക്ഷാകവചമില്ലാത്തതിനാൽ, സൗരവാതത്തിന്റെ സ്വാധീനം മൂലമാണ് ചന്ദ്രനിൽ ഹീലിയം-മൂന്ന് നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നതെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ പറയുന്നത്. ചന്ദ്രനിൽ ഏകദേശം 10 ലക്ഷം മെട്രിക് ടൺ ഹീലിയം-മൂന്നിന്റെ നിക്ഷേപമുണ്ടെന്നാണ് കണക്ക്. ഒരുടണ്ണിന് ഏകദേശം 500 കോടി ഡോളറാണ് ഇതിന്റെ മൂല്യം. ഭാവിയിൽ ഊർജ്ജോൽപാദനത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാനാവുന്ന വസ്തുവാണ് ഹീലിയം-3. യുറേനിയത്തേക്കാൾ നൂറിരട്ടി അധികം ഊർജ്ജം ഉൽപാദിപ്പിക്കാൻ കഴിവുള്ള നോൺ റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് വസ്തുവാണ് ഹീലിയം-3.
ചരിത്രം
[തിരുത്തുക]1934-ൽ ഓസ്ട്രേലിയൻ ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിസ്റ്റ് മാർക്ക് ഒലിഫാന്ത് കേംബ്രിഡ്ജ് സർവകലാശാലയിലെ കാവെൻഡിഷ് ലബോറട്ടറിയിൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കിടെ ഹീലിയം -3 ഐസോടോപ്പിനെക്കുറിച്ച് ആദ്യമായി പ്രസ്‌താവനകൾ നടത്തി. ഹൈഡ്രജൻറെ ഒരു ഐസോടോപ്പ് ആയ ഡ്യുറ്റീരിയവുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങൾ ഒലിഫാന്ത് നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. (ആകസ്മികമായി നടത്തിയ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷന്റെ ആദ്യ പ്രദർശനം)[3]1939-ൽ ലൂയിസ് അൽവാരെസും റോബർട്ട് കോർനോഗും ചേർന്നാണ് ഹീലിയം -3 വേർതിരിച്ചെടുത്തത്.[4][5]ഹീലിയം -3 ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പാണെന്ന് കരുതപ്പെട്ടിരുന്നു, ഇത് പ്രകൃതിദത്ത ഹീലിയത്തിന്റെ ഉദാഹരണമായി കാണപ്പെടുന്നു. ഇതിൽ കൂടുതലും ഹീലിയം -4 ആണ്. ഇവ രണ്ടും ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നും പ്രകൃതി വാതക കിണറുകളിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്നു.[6]
ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ.
[തിരുത്തുക]3.02 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റ് ഉള്ള ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് ഹീലിയം -4നെക്കാളും കുറഞ്ഞ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡമുള്ളതിനാൽ, 4.00 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റുള്ള ഹീലിയം -4 ൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ ചില ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ കാണപ്പെടുന്നു. ഹീലിയം ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ദുർബലവും പ്രചോദിതവുമായ ദ്വിധ്രുവ-ദ്വിധ്രുവ പരസ്‌പരപ്രവർത്തനം കാരണം അവയുടെ അതിസൂക്ഷ്‌മമായ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് അവയുടെ പൂജ്യം-പോയിന്റ് ഊർജ്ജമാണ്. കൂടാതെ, ഹീലിയം -3 യുടെ അതിസൂക്ഷ്‌മമായ ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ ഇതിന് ഹീലിയം -4 നേക്കാൾ ഉയർന്ന സീറോ-പോയിന്റ് ഊർജ്ജത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഇത് ഹീലിയം -4 ന് കഴിയുന്നതിനെക്കാൾ ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് കുറഞ്ഞ താപോർജ്ജത്തിൽ ദ്വിധ്രുവ-ദ്വിധ്രുവ പരസ്‌പരപ്രവർത്തനങ്ങളെ മറികടക്കാൻ കഴിയുന്നതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഹീലിയം -4 ന് രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾ, രണ്ട് ന്യൂട്രോണുകൾ, രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്നിവ ഉള്ളതിനാൽ ഹീലിയം -4 ന്റെ സ്പിൻ നമ്പർ പൂജ്യം ആകുകയും ഇത് അടിസ്ഥാനകണം ആയ ബോസോണായി മാറുന്നു. പക്ഷേ ഒരു ന്യൂട്രോൺ കുറവുള്ള ഹീലിയം- 3 ന് മൊത്തത്തിൽ ഒന്നിന്റെ പകുതി സ്പിൻ കാണുന്നതിനാൽ ഇത് അടിസ്ഥാനകണം ആയ ഫെർമിയോൺ ആയി മാറുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ ഹീലിയം -3, ഹീലിയം -4 എന്നിവയിലെ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം ഗണ്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഹീലിയം -3 3.19 കെൽവിനിലും ഹീലിയം -4 നെ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ 4.23 കെൽവിനിലും തിളക്കുന്നു. അതിന്റെ നിർണായക പോയിന്റും ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് 3.35 കെൽവിനിൽ കുറവാണ്. ഹീലിയം -4 നെ താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 5.2 കെൽവിൻ ആണ്. ഹീലിയം -4 നേക്കാൾ ഹീലിയം -3 യുടെ സാന്ദ്രത പകുതിയിൽ താഴെയാണ്. ഒരു അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തിൽ ഹീലിയം -4 ന്റെ തിളനില 125 g/L ഉം ഹീലിയം -3 യെ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ തിളനില 59 g/L ആണ്. ഹീലിയം -4 ന്റെ ലേറ്റന്റ് ഹീറ്റ് ഓഫ് വേപ്പറൈസേഷൻ 0.0829 kJ / mol ഉം ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് 0.026 kJ / mol ഉം ആണ്. ഹീലിയം -4 മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് വളരെ കുറവാണ്. [7][8]
ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ഷൻ
[തിരുത്തുക]ന്യൂട്രോൺ കണ്ടെത്തൽ
[തിരുത്തുക]ക്രയോജനിക്സ്
[തിരുത്തുക]മെഡിക്കൽ ശ്വാസകോശ ഇമേജിംഗ്
[തിരുത്തുക]വ്യാവസായിക ഉത്പാദനം
[തിരുത്തുക]സ്വാഭാവിക സമൃദ്ധി
[തിരുത്തുക]സോളാർ നെബുല (പ്രൈമോർഡിയൽ) സമൃദ്ധി
[തിരുത്തുക]ഭൂമി സമൃദ്ധി
[തിരുത്തുക]അന്യഗ്രഹ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ
[തിരുത്തുക]വൈദ്യുതി ഉല്പാദനം
[തിരുത്തുക]സയൻസ് ഫിക്ഷനിലെ പരാമർശങ്ങൾ
[തിരുത്തുക]കുറിപ്പുകൾ
[തിരുത്തുക]അവലംബം
[തിരുത്തുക]- ↑ Galli, D. (September 2004). Pasquini, L.; Randich, S. (eds.). The cosmic saga of 3He. Chemical Abundances and Mixing in Stars in the Milky Way and its Satellites. arXiv:astro-ph/0412380v1.
- ↑ Ley, Willy (October 1966). "The Delayed Discovery". For Your Information. Galaxy Science Fiction. pp. 116–127.
- ↑ Oliphant, M. L. E.; Harteck, P.; Rutherford, E. (1934). "Transmutation Effects Observed with Heavy Hydrogen". Proceedings of the Royal Society A. 144 (853): 692–703. Bibcode:1934RSPSA.144..692O. doi:10.1098/rspa.1934.0077. JSTOR 2935553.
- ↑ Alvarez, Luis; Cornog, Robert (1939). "Helium and Hydrogen of Mass 3". Physical Review. 56 (6): 613. Bibcode:1939PhRv...56..613A. doi:10.1103/PhysRev.56.613.
- ↑ Alvarez, Luis W; Peter Trower, W (1987). Discovering Alvarez: selected works of Luis W. Alvarez, with commentary by his students and colleagues. pp. 26–30. ISBN 978-0-226-81304-2.
- ↑ "Lawrence and His Laboratory: Episode: A Productive Error". Newsmagazine Publication. 1981. Archived from the original on 2017-05-10. Retrieved 2009-09-01.
- ↑ Teragon's Summary of Cryogen Properties Teragon Research, 2005
- ↑ Chase, C. E.; Zimmerman, G. O. (1973). "Measurements of P-V-T and Critical Indices of He3". Journal of Low Temperature Physics. 11 (5–6): 551. Bibcode:1973JLTP...11..551C. doi:10.1007/BF00654447.