প্লুটোনিয়াম (Pu)
“নাগাসাকির বোমার ধাতু, আবার ভয়েজারের ব্যাটারিও — যানগুলোর বুকে বসানো কয়েক কেজি Pu-২৩৮ আজও সৌরজগতের সীমানার বাইরে থেকে বিদ্যুতের ফিসফিস পাঠায়।”
ইলেকট্রনগুলো কীভাবে সাজানো
আউফবাউ নীতি থেকে গণনা করা হয়, বাস্তবের পরিচিত ব্যতিক্রমগুলো স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রযোজ্য হয়।
নোটগুলো
বৈশিষ্ট্য
- ইলেকট্রন বিন্যাস [Rn] 5f⁶ 7s² — পর্যায় ৭-এর f-ব্লক অ্যাক্টিনাইড, বাইরের স্তরে আটটি ইলেকট্রন; সারির এই পথে বিরলভাবে এটি সরল আউফবাউ পূরণই মানে, বিনিময়ে ধরে রাখে ছয় রকমের অ্যালোট্রোপিক স্ফটিক রূপ।
- Pu-২৩৯ (অর্ধায়ু ২৪ হাজার ১০০ বছর) ফিসাইল: ধীর নিউট্রনে সহজে ভাঙে — পারমাণবিক বোমা থেকে MOX-জ্বালানির বিদ্যুৎ-চুল্লি পর্যন্ত চেইন বিক্রিয়া টিকিয়ে রাখে।
- Pu-২৩৮ (অর্ধায়ু ৮৭.৭ বছর) নিজেই গরম হওয়া আইসোটোপ: খাঁটি আলফা ক্ষয় থেকে প্রতি গ্রামে প্রায় ০.৫৭ ওয়াট — কোনো টারবাইন নয়, চলমান অংশ নয়, দশকের পর দশক শুধু স্থির উষ্ণ ধাতু।
- ভয়ানক ঝুঁকিপূর্ণ: শ্বাসে ঢোকা ধুলো সারাজীবনের জন্য ফুসফুস ও হাড়ে বাসা বাঁধে, আর ধাতুর টুকরো হঠাৎ নীল আগুন ধরে তুলতে পারে — কারণ প্লুটোনিয়ামের সূক্ষ্ম গুঁড়া আগুনগ্রাসী।
রুপালি ধাতু, হলদেটে পর্দায় ঢেকে যায় বলে সদ্য কাটা টুকরোও অচিরেই পুরনো পিতলের মতো দেখায়। সারণির সবচেয়ে বিচিত্র ধাতু এটি: সাধারণ চাপেই ছয় রকমের স্ফটিক রূপ, আর প্রায় সব ধাতুর স্বভাবের উল্টো — গরম হলে এর তড়িৎ পরিবাহিতা বেড়ে যায়।
কোথায় দেখা মেলে
✦ ব্যবহার
- মহাকাশ-ব্যাটারি (RTG): Pu-২৩৮-এর অক্লান্ত তাপ বিদ্যুতে বদলায় ভয়েজার ১ ও ২-এর ডেকিতে — ৪৫ বছরেরও বেশি পরেও ডেকি ডাক পাঠাচ্ছে; আর নিউ হরাইজনস ২০১৫ সালে প্লুটো গ্রহের পাশ দিয়ে উড়েছিল প্লুটোনিয়ামেরই নাম-বাহক শক্তিতে।
- মঙ্গল-রোভার: কিউরিওসিটি ও পারসিভারেন্স বয়ে চলেছে মাল্টি-মিশন RTG — সৌর-প্যানেল কাবু করা ধূলিঝড়ার ভেতরেও ক্যামেরা-ড্রিল বাঁচিয়ে রাখে প্লুটোনিয়ামই।
- MOX জ্বালানি: ও -এর মিশ্র-অক্সাইড পেলেট বিদ্যুৎ-চুল্লিতে পুড়িয়ে অস্ত্রের উদ্বৃত্ত প্লুটোনিয়াম সরিয়ে ফেলা হয় — ফ্রান্স, বেলজিয়াম ও জাপানে তলোয়ার গলে হয়ে যায় কিলোওয়াট-আওয়ার।
- পারমাণবিক অস্ত্র: ইমপ্লোশনে বিস্ফোরিত Pu-২৩৯ কোর — নাগাসাকির বোমা থেকে পরবর্তীকালের বিশ্বের অধিকাংশ অস্ত্রভাণ্ডারেরও ভিত্তি।
- চিকিৎসার কৌতূহল: ১৯৭০-এর দশকে বসানো কয়েকটি Pu-২৩৮-চালিত পেসমেকার বৃদ্ধ রোগীর বুকে আজও টিকটিক করছে — ব্যাটারি বদলাতে হয়নি কোনোদিনই।
◍ দৈনন্দিন উদাহরণ
- সংবাদে যখন বলা হয় ভয়েজার এখনো নাক্ষত্রমধ্যবর্তী শূন্য থেকে সংকেত পাঠাচ্ছে, তখন সেই সংকেতের বিদ্যুৎ এসেছে Pu-২৩৮-এর তাপ থেকেই — মৌলটির শান্ততম কাজ।
- নিউ হরাইজনসের ২০১৫ সালের প্লুটো-উড়ান পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষকদের দিল নিখুঁত এক লাইন: প্লুটোনিয়াম-শক্তিচালিত যান গেল প্লুটো দেখতে।
- প্রতি বছর ৯ অগাস্ট পৃথিবী স্মরণ করে নাগাসাকিকে — ইতিহাসের দ্বিতীয় পারমাণবিক বোমা, আর প্রথম প্লুটোনিয়াম-বোমা — আর জাদুঘরের নিদর্শনে ফিরে ফিরে আসে গোপনে ধাতুটির জন্মকাহিনি।
ইতিহাস ও নাম
১৯৪০ সালের শেষে বার্কলিতে গ্লেন সিবোর্গের নেতৃত্বে এক দল — সঙ্গে এডউইন ম্যাকমিলান, জোসেফ কেনেডি ও আর্থার ওয়াল — ডিউটেরন দিয়ে ইউরেনিয়ামে গুলি চালাল, আর ১৯৪১ সালের ফেব্রুয়ারি নাগাদ রসায়নগতভাবে শনাক্ত করে ফেলল নতুন এক মৌল: প্লুটোনিয়াম, প্রথমে Pu-২৩৮ আইসোটোপ রূপে। কয়েক মাস পরেই একই দল বানাল Pu-২৩৯, আর দেখল ইউ-২৩৫-এর মতোই এ ফিসাইল — খবরটি এত ভয়ংকর যে আবিষ্কারটি ১৯৪৮ সাল পর্যন্ত শ্রেণিবদ্ধ গোপনই থাকল। ম্যানহাটন প্রকল্প হ্যানফোর্ডে উৎপাদন মাইক্রোগ্রাম থেকে কিলোগ্রামে নিয়ে গেল; ১৯৪৫ সালের জুলাইয়ে ট্রিনিটি পরীক্ষা ইমপ্লোশন-নকশার প্রমাণ দিল, আর সেই আগস্টে প্লুটোনিয়াম-বোমা ধ্বংস করল নাগাসাকি। লস আলামোসের কাগজে-কলমে নিষিদ্ধ ধাতুটি লুকিয়ে থাকত নিরীহ ছদ্মনামে — “কপার”। সিবোর্গের সবচেয়ে সাহসী পদক্ষেপটি ছিল ধারণার জগতে: ১৯৪৪ সালে তাঁর অ্যাক্টিনাইড-ধারণা পুরো দ্বিতীয় f-ব্লক সারি নকশা করে দিল, যেখানে প্লুটোনিয়াম আর তার আত্মীয়রা অবশেষে নিজেদের ঠিকানা পেল।
কাছাকাছি মৌল
সারণিতে এই মৌলের ঠিক পাশে বসে থাকা মৌলগুলো — প্রায়ই রসায়নে সবচেয়ে কাছের আত্মীয়।