ओळख मूलद्रव्यांची भाग-३
सगळ्यात हलकं काय?
हेलिअमपेक्षाही हलका असणारा वायू म्हणजे हायड्रोजन
सगळ्यात हलकं काय, असं कोणी विचारल्यावर आपण पटकन हवा असं म्हणतो. हवेपेक्षाही काय हलकं असू शकतं, असं म्हटल्यावर हवेत वर उडणारे फुगे विशेषत: हेलिअम या वायूचे फुगे आपल्याला आठवतात. खरं तर हेलिअमपेक्षाही हलका असणारा वायू म्हणजे हायड्रोजन! जसं आवर्तसारणीत हायड्रोजननं पहिलं स्थान पटकावलं आहे, तसं हलकं असण्यातही हायड्रोजन या मूलद्रव्यानं पहिलं स्थान पटकावलं आहे. हायड्रोजन हा सगळ्यात हलका वायू असल्यानं त्याने भरलेला फुगा हवेत सोडला तर वर उडेल, हा शोध १७८१ मध्ये इंग्लंडमध्ये राहणाऱ्या एका इटालियनानं लावला. मग या फुग्यातून लोकांची ने-आण करण्याची कल्पना निघाली. १७८५ साली असाच एक फुगा प्रवाशांना घेऊन उडाला तेव्हा त्याचा स्फोट होऊन त्यातील लोक मृत्यू पावले. साधारणपणे दीडशे वर्षांनंतर १९३७ साली ‘हिडनबर्ग’ नावाचा फुगाही असाच न्यूजर्सी इथे स्फोट होऊन नष्ट झाला. त्यात ३६ जण मृत्युमुखी पडले.
पण प्रश्न पडतो की हायड्रोजन हे मूलद्रव्य सगळ्यात हलकं का आहे? याचं उत्तर हायड्रोजनच्या अणुरचनेत आहे. हायड्रोजन हे असं एकच मूलद्रव्य आहे, ज्याच्या अणुकेंद्रकात न्यूट्रॉन नाही. हायड्रोजन अणूच्या केंद्रकात एक प्रोटॉन आणि अणुकेंद्रकाभोवती फिरणारा एक इलेक्ट्रॉन आहे. त्यामुळे हायड्रोजन मूलद्रव्याच्या एका अणूचं वस्तुमान १.००८ ऊं (डाल्टन)आहे. अमेरिकेतील कोलंबिया विद्यापीठात संशोधन करणाऱ्या हॅरॉल्ड युरे या रसायनशास्त्रज्ञाने १९३१ साली हायड्रोजनचा एक समस्थानिक शोधून काढला. हायड्रोजनच्या या समस्थानिकाचं नामकरण करण्यात आलं ‘डय़ुटेरिअम.’ डय़ुटेरिअमच्या केंद्रभागी एक प्रोटॉन व एक न्यूट्रॉन अशी जोडी असते व त्यांच्याभोवती भ्रमण करणारा एक इलेक्ट्रॉन. परंतु एका न्यूट्रॉनमुळे डय़ुटेरिअमचे वस्तुमान सामान्य हायड्रोजनच्या दुप्पट असते. त्यामुळेच डय़ुटेरिअमला ‘हेवी हायड्रोजन’ असंही म्हणतात. डय़ुटेरिअमनंतर लवकरच ट्रिशियम या हायड्रोजनच्या दुसऱ्या समस्थानिकाचा शोध लागला. ट्रिशियमच्या केंद्रभागी एक प्रोटॉन व दोन न्यूट्रॉन असून एकच इलेक्ट्रॉन या त्रिकुटाभोवती भ्रमण करीत असतो.
आधुनिक हायड्रोजन बॉम्बमध्ये डय़ुटेरिअम आणि ट्रिशियम यांचा इंधन म्हणून उपयोग केला जातो. डय़ुटेरिअमपासून तयार केलेल्या जड पाण्याचा वापर अणुभट्टीमध्ये केला जातो, तर हायड्रोजनचा वापर अमोनियानिर्मितीसाठी होतो.
– शुभदा वक्टे
मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२
कोणत्याही टिप्पण्‍या नाहीत:
टिप्पणी पोस्ट करा