16 November 2018

News Flash

कुतूहल : थोरिअमचे उपयोग

जगभरात अणुऊर्जेच्या निर्मितीसाठी इंधन म्हणून प्रामुख्याने युरेनिअमचा वापर केला जातो.

(संग्रहित छायाचित्र)

योगेश सोमण

शोधानंतर पहिली ६० वर्षे थोरिअमचे कुठलेच उपयोग ज्ञात नव्हते. परंतु १८८० च्या दशकाच्या शेवटी युरोप आणि अमेरिकेत रस्त्यांवर आणि घरांमध्ये गॅसबत्ती अवतरली. गॅसबत्तीसाठी वायूच्या ज्वलनाने तापून लालबुंद किंवा पांढरीशुभ्र होऊन प्रकाश देईल अशी जाळी निर्माण करण्याचे बरेच प्रयत्न झाले. उच्च तापमानाला टिकून न जळता, न मोडता सतत प्रकाश देत राहण्याकरिता लोह, मॅग्नेशिअम, लँथॅनम आणि इट्रिअम या सर्वावर प्रयोग झाले. शेवटी थोरिअम ऑक्साइडचा वितलनांक सर्वाधिक (३३०० अंश सेल्सिअस) आणि पांढरा प्रकाश देण्याची त्याची क्षमता यामुळे त्याचीच निवड झाली. १८९० पासून पुढची ४० ते ५० वर्षे इलेक्ट्रिक दिव्यांचा सर्वत्र प्रसार होईपर्यंत, वायूच्या दिव्यांकरिता थोरिअम ऑक्साइडच वापरले जात होते. आजही छोटय़ा कंदिलांमध्ये थोरिअम ऑक्साइड वापरतात. धातुशास्त्रात थोरिअमचा उपयोग अपवर्तनी पदार्थ म्हणून करतात. थोरिअमची संयुगे हाताळल्याने त्वचारोग होऊ शकतो.

या उपयोगांव्यतिरिक्त थोरिअम आपल्याला ज्ञात आहे तो म्हणजे अणुऊर्जेसाठी. जगभरात अणुऊर्जेच्या निर्मितीसाठी इंधन म्हणून प्रामुख्याने युरेनिअमचा वापर केला जातो. थोरिअम हा धातू अणुऊर्जा निर्मितीक्षम आहे. युरेनिअमच्या तिपटीहून अधिक प्रमाणात आढळ असूनही थोरिअमचा अणुइंधन म्हणून वापर होत नाही. याचे प्रमुख कारण म्हणजे

Th-232 हे थोरिअमचे समस्थानिक विखंडनशील नाही.

अणुऊर्जेच्या निर्मितीसाठी वापरले जाणारे इंधन हे विखंडनशील असण्याची किमान गरज असते. विखंडनशील इंधनावर न्युट्रॉन्सचा मारा केला की न्युट्रॉन मुक्त होतात. हे नवीन न्युट्रॉन्स विखंडनाची पुढची प्रक्रिया घडवून आणतात आणि त्यातून एक शृंखला प्रक्रिया सुरू होते. प्रत्येक विखंडनातून मोठय़ा प्रमाणावर ऊर्जा उष्णतेच्या स्वरूपात मुक्त होते आणि तिच्यापासून वीजनिर्मिती करता येते. ऊर्जानिर्मितीसाठी शृंखला प्रक्रिया नियंत्रित केली जाते. शृंखला प्रक्रिया अनियंत्रित झाल्यास मोठय़ा प्रमाणावर ऊर्जा उत्सर्जन होऊन स्फोट होतो. अण्वस्त्रांमध्ये अनियंत्रित शृंखला प्रक्रियेचा वापर केला जातो.

Th-232 विखंडनशील नसले तरी न्युट्रॉन्सच्या माऱ्याने त्याचे Th- 233 या अस्थिर समस्थानिकात रूपांतर होते. त्याचे विघटन होऊन प्रथम प्रोटॅक्टिनिअम (Pa-  233) आणि नंतर युरेनिअम (U-233) ही समस्थानिके तयार होतात. U-233 हे विखंडनशील आहे. थोरिअमच्या कांडय़ांमध्ये निर्माण झालेले U-233 वेगळे केले की अणुऊर्जेकरिता इंधन उपलब्ध होते.

मराठी विज्ञान परिषद,

वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२

office@mavipamumbai.org

First Published on November 8, 2018 1:23 am

Web Title: article about thorium use