हेमंत लागवणकर

अणुक्रमांक ८३ असलेलं मूलद्रव्य म्हणजे बिस्मथ! रसायनशास्त्राच्या दृष्टीने सांगायचं तर जड मूलद्रव्य! आवर्तसारणीत त्याच्या डाव्या बाजूला शिसं आणि उजव्या बाजूला पोलोनिअम ही मूलद्रव्ये आहेत. शिशानंतर येणाऱ्या मूलद्रव्यांच्या अणूंच्या केंद्रकांमध्ये प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनची संख्या इतर मूलद्रव्यांच्या तुलनेत काहीशी जास्तच झालेली असल्याने या मूलद्रव्यांना ‘जड मूलद्रव्ये’ म्हटलं जातं. आवर्तसारणीत बिस्मथच्या वरच्या बाजूला अँटिमनी आणि खाली मॉस्कोव्हिअम ही मूलद्रव्ये आहेत. सुरुवातीच्या काळात शेजारी असलेल्या अँटिमनी आणि शिसे या मूलद्रव्यांबरोबर बिस्मथची गल्लत केली गेली; पण कालांतराने शास्त्रज्ञांना समजलं की, बिस्मथचे गुणधर्म हे अँटिमनी किंवा शिशापेक्षा वेगळे आहेत.

बिस्मथ हे निसर्गत: मुक्त स्थितीत मोठय़ा प्रमाणावर आढळतं. बिस्मथची ऑक्साइड आणि सल्फाइड खनिजंसुद्धा आढळतात.

स्फटिकरूप बिस्मथ जर आपण पाहिलं तर त्याच्या स्फटिकाची रचना जिन्याच्या अनेक पायऱ्यांप्रमाणे दिसते. बिस्मथच्या स्फटिकाची वाढ ही बाहेरच्या कडांवर जास्त प्रमाणात होत असल्याने ही अशा प्रकारची रचना तयार झाल्याचं आढळतं. ऑक्सिजनशी संपर्क आल्याने बिस्मथच्या स्फटिकावर ऑक्साइडचे थर जमा होतात. या थरांची जाडी वेगवेगळी असल्याने त्यावर प्रकाश पडल्यावर वेगवेगळ्या तरंगलांबीचे प्रकाशकिरण परावíतत होतात. याच कारणामुळे या धातूच्या स्फटिकावर अनेक रंग असल्याचं दिसतं.

ऑक्सिजनच्या सान्निध्यात बिस्मथ निळ्या ज्योतीने जळतं आणि पिवळ्या रंगाच्या बिस्मथ ऑक्साइडच्या वाफा बाहेर पडताना दिसतात. बिस्मथ हा धातू असला तरी तो इतर धातूंसारखा उष्णतेचा आणि विजेचा सुवाहक नाही. विद्युत सुवाहक असण्यासाठी त्या पदार्थाच्या अणूमध्ये मुक्त इलेक्ट्रॉन असणं गरजेचं असतं; पण एक लाख बिस्मथ अणूंमागे एखादा मुक्त इलेक्ट्रॉन असतो. यामागचं मुख्य कारण म्हणजे हा संक्रामक-मूलद्रव्यांनंतर येणारा धातू आहे.

पण उणे २७३.१५ तापमानाला पातळ थराच्या स्वरूपातलं बिस्मथ अतिवाहक बनतो. हे अत्यंत महत्त्वपूर्ण संशोधन मुंबईच्या टाटा मूलभूत संशोधन केंद्रातल्या (टीआयएफआर) प्रा. श्रीनिवास रामकृष्णन, ओमप्रकाश शुक्ल, अनिलकुमार आणि त्यांच्या इतर सहकाऱ्यांनी २०१६ सालच्या डिसेंबरमध्ये प्रसिद्ध केलं. बिस्मथसारखा विद्युतरोधक धातू अतिसंवाहक कसा बनतो, हे शोधून काढणं शास्त्रज्ञांसमोरचं आव्हान आहे.

मराठी विज्ञान परिषद,

वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२

office@mavipamumbai.org