विखंडनीय और उपजाऊ समस्थानिकों के बीच मुख्य अंतर यह है कि विखंडनीय समस्थानिक ऐसे पदार्थ हैं जो विखंडन प्रतिक्रिया से गुजर सकते हैं, जबकि उपजाऊ समस्थानिक एक ऐसी सामग्री है जिसे विखंडनीय समस्थानिक में परिवर्तित किया जा सकता है।
विखंडनीय समस्थानिक और उपजाऊ समस्थानिक शब्द परमाणु रसायन की श्रेणी में आते हैं। वे दो अलग-अलग प्रकार के परमाणुओं को परिभाषित करते हैं जिनके नाभिक (आइसोटोप) में समान संख्या में न्यूट्रॉन के साथ अलग-अलग संख्या में न्यूट्रॉन होते हैं जो रेडियोधर्मी होते हैं। विखंडन प्रतिक्रिया और संलयन प्रतिक्रिया के रूप में दो प्रमुख प्रकार की परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं। ये विखंडनीय समस्थानिक और उपजाऊ समस्थानिक विखंडन प्रतिक्रियाओं के संबंध में उपयोगी हैं।
फिसाइल आइसोटोप क्या हैं?
विखंडन समस्थानिक ऐसे परमाणु हैं जो विखंडन प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं। इन्हें विखंडनीय पदार्थ भी कहते हैं। कुछ प्रसिद्ध विखंडनीय पदार्थों में यूरेनियम-235, प्लूटोनियम-239 और यूरेनियम-233 शामिल हैं। हालांकि, इन तीन प्रजातियों में से केवल यूरेनियम-235 ही प्राकृतिक रूप से पाया जाता है जबकि अन्य दो सिंथेटिक रासायनिक प्रजातियां हैं जो क्रमशः यूरेनियम-238 और थोरियम-232 से बनती हैं।
चित्र 01: प्लूटोनियम समस्थानिक
U-235 रासायनिक तत्व यूरेनियम का एक समस्थानिक है, जिसके नाभिक में 92 प्रोटॉन और 143 न्यूट्रॉन होते हैं। यूरेनियम के लिए रासायनिक प्रतीक 23592U के रूप में दिया गया है। U-235 की प्राकृतिक बहुतायत लगभग 0.72% है। इस समस्थानिक का द्रव्यमान लगभग 235.043 amu है।
प्लूटोनियम एक कृत्रिम रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 94 और प्रतीक पु है। तत्वों की आवर्त सारणी में, प्लूटोनियम f ब्लॉक तत्वों के बीच एक्टिनाइड श्रृंखला में पाया जा सकता है। कमरे के तापमान और दबाव पर, यह ठोस अवस्था में होता है। इस तत्व का इलेक्ट्रॉन विन्यास इस प्रकार दिया जा सकता है [Rn]5f67s2 इसलिए, f कक्षीय में इसके छह इलेक्ट्रॉन हैं।
फर्टाइल आइसोटोप क्या हैं?
उपजाऊ समस्थानिक ऐसे परमाणु होते हैं जो विखंडनीय समस्थानिकों में परिवर्तित हो सकते हैं। ये उपजाऊ समस्थानिक स्वयं विखंडन से नहीं गुजर सकते क्योंकि इनमें कम ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन होते हैं। वे स्वयं को विखंडनीय समस्थानिकों में परिवर्तित करके ही विखंडन से गुजर सकते हैं। प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले उपजाऊ समस्थानिकों के कुछ सामान्य उदाहरणों में थोरियम-232 और यूरेनियम-238 शामिल हैं। ये दोनों ही प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले उपजाऊ समस्थानिक हैं।
चित्र 02: उपजाऊ समस्थानिकों का विखंडनीय समस्थानिकों में रूपांतरण
उपजाऊ समस्थानिकों का विखंडनीय समस्थानिकों में रूपांतरण परमाणु रिएक्टरों के अंदर समस्थानिकों के विकिरण के माध्यम से किया जाता है। यहाँ, न्यूट्रॉन को इन समस्थानिकों के साथ जोड़कर उन्हें विखंडनीय बनाया जाता है। इस रूपांतरण के बाद, नवगठित विखंडनीय सामग्री रेडियोधर्मी क्षय से गुजर सकती है। जब थोरियम-232 और यूरेनियम-238 को विखंडनीय समस्थानिकों में परिवर्तित किया जाता है, तो ये समस्थानिक क्रमशः प्लूटोनियम-239 और यूरेनियम-233 बन जाते हैं।
फसाइल और फर्टाइल आइसोटोप में क्या अंतर है?
विखंडनीय और उपजाऊ समस्थानिकों के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि विखंडनीय समस्थानिक ऐसी सामग्री है जो विखंडन प्रतिक्रिया से गुजर सकती है, जबकि एक उपजाऊ समस्थानिक एक ऐसी सामग्री है जिसे एक विखंडनीय समस्थानिक में परिवर्तित किया जा सकता है। इसके अलावा, विखंडनीय समस्थानिक सीधे विखंडन प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं, जबकि उपजाऊ समस्थानिक सीधे विखंडन से नहीं गुजर सकते।यूरेनियम-235, प्लूटोनियम-239, और यूरेनियम-233 विखंडनीय समस्थानिकों के उदाहरण हैं जबकि थोरियम-232 और यूरेनियम-238 उर्वर समस्थानिकों के उदाहरण हैं।
निम्न तालिका विखंडनीय और उपजाऊ समस्थानिकों के बीच अंतर को सारांशित करती है।
सारांश – विखंडनीय बनाम उपजाऊ समस्थानिक
विखंडनीय समस्थानिक और उपजाऊ समस्थानिक शब्द मुख्य रूप से परमाणु रसायन विज्ञान में उपयोग किए जाते हैं। विखंडनीय और उपजाऊ समस्थानिकों के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि विखंडनीय समस्थानिक ऐसी सामग्री है जो विखंडन प्रतिक्रिया से गुजर सकती है, जबकि एक उपजाऊ समस्थानिक एक ऐसी सामग्री है जिसे एक विखंडनीय समस्थानिक में परिवर्तित किया जा सकता है।
