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.