एक प्रकारचा पन्ना क्रिस्टल, चमकदार रत्न आहे ज्याला बेरील म्हणतात.थोरांना उपभोगण्याचा तो खजिना असायचा, पण आज तो कष्टकरी लोकांचा खजिना झाला आहे.
आपण बेरीला देखील खजिना का मानतो?याचे कारण असे नाही की त्याचे स्वरूप सुंदर आणि आकर्षक आहे, परंतु त्यात एक मौल्यवान दुर्मिळ धातू आहे - बेरिलियम.
"बेरीलियम" चा अर्थ "पन्ना" आहे.जवळजवळ 30 वर्षांनंतर, लोकांनी सक्रिय धातू कॅल्शियम आणि पोटॅशियमसह बेरिलियम ऑक्साईड आणि बेरिलियम क्लोराईड कमी केले आणि कमी शुद्धतेसह प्रथम धातूचा बेरिलियम प्राप्त केला.बेरीलियमवर लहान प्रमाणात प्रक्रिया होण्यास आणखी सुमारे सत्तर वर्षे लागली.गेल्या तीन दशकांत, बेरिलियमचे उत्पादन वर्षानुवर्षे वाढले आहे.आता, बेरिलियमचा "लपलेले नाव" कालावधी निघून गेला आहे आणि दरवर्षी शेकडो टन बेरिलियम तयार होते.
हे पाहून, काही मुले असा प्रश्न विचारू शकतात: बेरीलियमचा शोध इतक्या लवकर का लागला, परंतु त्याचा औद्योगिक उपयोग इतका उशीरा का झाला?
मुख्य म्हणजे बेरीलियमच्या शुद्धीकरणामध्ये.बेरिलियम धातूपासून बेरिलियम शुद्ध करणे खूप कठीण आहे आणि बेरिलियमला ​​विशेषतः "स्वच्छ" करणे आवडते.जोपर्यंत बेरिलियममध्ये थोडीशी अशुद्धता असते, तोपर्यंत त्याच्या कार्यक्षमतेवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम होईल.बदला आणि बरेच चांगले गुण गमावा.
अर्थात, आता परिस्थिती खूप बदलली आहे आणि आम्ही आधुनिक वैज्ञानिक पद्धती वापरून अतिशय उच्च-शुद्धता असलेल्या धातूचे बेरिलियम तयार करू शकलो आहोत.बेरीलियमचे बरेच गुणधर्म आपल्याला ज्ञात आहेत: त्याचे विशिष्ट गुरुत्व अॅल्युमिनियमपेक्षा एक तृतीयांश हलके आहे;तिची ताकद स्टीलसारखीच आहे, तिची उष्णता हस्तांतरण क्षमता स्टीलच्या तिप्पट आहे आणि ते धातूंचे चांगले वाहक आहे;एक्स-रे प्रसारित करण्याची त्याची क्षमता सर्वात मजबूत आहे आणि त्यात "मेटल ग्लास" आहे.
बर्याच उत्कृष्ट गुणधर्मांसह, लोक त्याला "हलक्या धातूंचे पोलाद" म्हणतात यात आश्चर्य नाही!
अदम्य बेरिलियम कांस्य
सुरुवातीला, स्मेल्टिंग तंत्रज्ञान मानकानुसार नसल्यामुळे, गंधित बेरीलियममध्ये अशुद्धता होती, जी ठिसूळ होती, प्रक्रिया करणे कठीण होते आणि गरम केल्यावर सहजपणे ऑक्सिडाइझ होते.त्यामुळे, क्ष-किरण नलिकेच्या प्रकाश-संप्रेषणाच्या खिडकीसारख्या विशिष्ट परिस्थितीतच थोड्या प्रमाणात बेरिलियमचा वापर केला जात असे., निऑन लाइट्सचे भाग इ.
नंतर, लोकांनी बेरिलियमच्या वापरासाठी एक व्यापक आणि महत्त्वपूर्ण नवीन क्षेत्र उघडले - मिश्रधातू बनवणे, विशेषत: बेरिलियम तांबे मिश्र धातु बनवणे - बेरिलियम कांस्य.
आपल्या सर्वांना माहित आहे की, तांबे स्टीलपेक्षा खूपच मऊ आहे आणि ते गंजण्याइतके लवचिक आणि प्रतिरोधक नाही.तथापि, जेव्हा तांब्यामध्ये काही बेरीलियम जोडले गेले तेव्हा तांबेचे गुणधर्म नाटकीयरित्या बदलले.1% ते 3.5% बेरिलियम असलेल्या बेरीलियम कांस्यमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म, वर्धित कडकपणा, उत्कृष्ट लवचिकता, उच्च गंज प्रतिरोधकता आणि उच्च विद्युत चालकता असते.बेरीलियम कांस्य बनलेले स्प्रिंग शेकडो लाखो वेळा संकुचित केले जाऊ शकते.
अदम्य बेरीलियम कांस्य अलीकडे खोल-समुद्रातील प्रोब आणि पाणबुडी केबल्स तयार करण्यासाठी वापरले गेले आहे, जे सागरी संसाधनांच्या विकासासाठी खूप महत्वाचे आहे.
निकेल-युक्त बेरीलियम कांस्यचे आणखी एक मौल्यवान वैशिष्ट्य म्हणजे ते आदळल्यावर स्पार्क होत नाही.हे वैशिष्ट्य डायनामाइट कारखान्यांसाठी उपयुक्त आहे.तुम्हाला वाटतं, ज्वलनशील आणि स्फोटक पदार्थांना आगीची भीती वाटते, जसे की स्फोटके आणि डिटोनेटर्स, जेव्हा त्यांना आग दिसते तेव्हा त्यांचा स्फोट होईल.आणि लोखंडी हातोडा, कवायती आणि इतर साधने वापरल्यावर ठिणग्या बाहेर पडतील.अर्थात, ही साधने बनवण्यासाठी हे निकेल-युक्त बेरिलियम कांस्य वापरणे सर्वात योग्य आहे.याव्यतिरिक्त, निकेल-युक्त बेरिलियम कांस्य चुंबकांद्वारे आकर्षित होणार नाही आणि चुंबकीय क्षेत्राद्वारे चुंबकीय होणार नाही, म्हणून ते चुंबकीय विरोधी भाग बनविण्यासाठी चांगले आहे.साहित्य.
बेरीलियमला ​​“धातूचा काच” असे टोपणनाव आहे असे मी आधी सांगितले होते का?अलिकडच्या वर्षांत, बेरिलियम, जो विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणात लहान आहे, ताकदीने जास्त आहे आणि लवचिकतेमध्ये चांगला आहे, उच्च-सुस्पष्टता टीव्ही फॅक्समध्ये परावर्तक म्हणून वापरला जातो.प्रभाव खरोखरच चांगला आहे आणि फोटो पाठवायला फक्त काही मिनिटे लागतात.
अणु बॉयलरसाठी "गृहनिर्माण" तयार करणे
जरी बेरीलियमचे अनेक उपयोग आहेत, अनेक घटकांपैकी, तो अद्याप एक अज्ञात "छोटा माणूस" आहे आणि लोकांचे लक्ष वेधून घेत नाही.परंतु 1950 च्या दशकात, बेरिलियमचे "नशीब" चांगले झाले आणि शास्त्रज्ञांसाठी ती एक गरम वस्तू बनली.
हे का?हे असे घडले: कोळसा-मुक्त बॉयलरमध्ये - एक अणुभट्टी, न्यूक्लियसमधून मोठ्या प्रमाणात उर्जा मुक्त करण्यासाठी, न्यूक्लियसवर मोठ्या शक्तीने भडिमार करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे न्यूक्लियसचे विभाजन होते, जसे तोफगोळ्याच्या डेपोवर घन स्फोटकांचा भडिमार करणे, तसेच स्फोटक डेपोचा स्फोट घडवून आणणे.न्यूक्लियसवर भडिमार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या "तोफगोळ्याला" न्यूट्रॉन म्हणतात आणि बेरीलियम हा एक अत्यंत कार्यक्षम "न्यूट्रॉन स्त्रोत" आहे जो मोठ्या संख्येने न्यूट्रॉन तोफगोळे प्रदान करू शकतो.अणु बॉयलरमध्ये फक्त न्यूट्रॉन "प्रज्वलित" करणे पुरेसे नाही.प्रज्वलन केल्यानंतर, ते खरोखर "प्रज्वलित आणि बर्न" करणे आवश्यक आहे.
न्यूट्रॉनचा न्यूक्लियसवर भडिमार होतो, न्यूक्लियसचे विभाजन होते आणि अणुऊर्जा बाहेर पडते आणि त्याच वेळी नवीन न्यूट्रॉन तयार होतात.नवीन न्यूट्रॉनचा वेग अत्यंत वेगवान आहे, हजारो किलोमीटर प्रति सेकंदापर्यंत पोहोचतो.अशा वेगवान न्यूट्रॉन्सचा वेग कमी केला पाहिजे आणि मंद न्यूट्रॉनमध्ये बदलला पाहिजे, जेणेकरून ते इतर अणू केंद्रकांवर सहजपणे भडिमार करत राहू शकतील आणि एक ते दोन, दोन ते चार असे नवीन विभाजन घडवून आणू शकतील… सतत एक “साखळी प्रतिक्रिया” विकसित करणे अणूमधील अणू इंधन बॉयलर खरोखर "बर्न" आहे, कारण बेरिलियममध्ये न्यूट्रॉनची मजबूत "ब्रेकिंग" क्षमता आहे, म्हणून ते अणुभट्टीमध्ये एक अत्यंत कार्यक्षम नियंत्रक बनले आहे.
अणुभट्टीतून न्यूट्रॉन संपुष्टात येण्यापासून रोखण्यासाठी अणुभट्टीभोवती एक “कॉर्डन” – एक न्यूट्रॉन परावर्तक – स्थापित करणे आवश्यक आहे जे न्यूट्रॉन “सीमा ओलांडून” परत जाण्याचा प्रयत्न करतात. प्रतिक्रिया क्षेत्र.अशाप्रकारे, एकीकडे, ते अदृश्य किरणांना मानवी आरोग्यास हानी पोहोचवण्यापासून रोखू शकते आणि कर्मचार्‍यांच्या सुरक्षिततेचे रक्षण करू शकते;दुसरीकडे, ते निसटून जाणाऱ्या न्यूट्रॉनची संख्या कमी करू शकते, "दारूगोळा" वाचवू शकते आणि आण्विक विखंडनाची सुरळीत प्रगती राखू शकते.
बेरिलियम ऑक्साईडमध्ये एक लहान विशिष्ट गुरुत्व, उच्च कडकपणा, वितळण्याचा बिंदू 2,450 अंश सेल्सिअस इतका असतो आणि आरसा प्रकाश प्रतिबिंबित करतो त्याप्रमाणे न्यूट्रॉन परत परावर्तित करू शकतो.अणु बॉयलरचे "घर" बांधण्यासाठी ही एक चांगली सामग्री आहे.
आता, जवळजवळ सर्व प्रकारचे अणुभट्ट्या न्यूट्रॉन रिफ्लेक्टर म्हणून बेरीलियमचा वापर करतात, विशेषत: विविध वाहनांसाठी लहान अणू बॉयलर तयार करताना.एक मोठा अणुभट्टी तयार करण्यासाठी अनेकदा दोन टन पॉलिमेटॅलिक बेरिलियमची आवश्यकता असते.
विमान वाहतूक उद्योगात भूमिका बजावा
विमान वाहतूक उद्योगाच्या विकासासाठी विमानांना वेगाने, उंच आणि दूरवर उड्डाण करणे आवश्यक आहे.अर्थात, वजनाने हलके आणि ताकदीने मजबूत असलेले बेरीलियमही याबाबतीत आपले कौशल्य दाखवू शकते.
काही बेरिलियम मिश्र धातु हे विमानाचे रुडर, विंग बॉक्स आणि जेट इंजिनचे धातूचे घटक बनवण्यासाठी चांगली सामग्री आहेत.आधुनिक लढाऊ विमानांवरील अनेक घटक बेरीलियमचे बनल्यानंतर, वजन कमी झाल्यामुळे, असेंबली भाग कमी केला जातो, ज्यामुळे विमान अधिक जलद आणि लवचिकपणे हलते.नवीन डिझाइन केलेले सुपरसॉनिक फायटर, बेरिलियम विमान आहे, जे ताशी 4,000 किलोमीटर वेगाने उड्डाण करू शकते, आवाजाच्या वेगापेक्षा तिप्पट आहे.भविष्यात अणु विमाने आणि कमी अंतराच्या टेक-ऑफ आणि लँडिंग विमानांमध्ये, बेरिलियम आणि बेरिलियम मिश्र धातुंना निश्चितपणे अधिक अनुप्रयोग मिळतील.
1960 च्या दशकात प्रवेश केल्यानंतर, रॉकेट, क्षेपणास्त्रे, अंतराळयान इत्यादींमध्ये बेरिलियमचे प्रमाण देखील प्रचंड वाढले आहे.
बेरिलियम हे धातूंचे सर्वोत्तम कंडक्टर आहे.अनेक सुपरसोनिक विमानाची ब्रेकिंग उपकरणे आता बेरिलियमची बनलेली आहेत, कारण त्यात उत्कृष्ट उष्णता शोषण आणि उष्णता नष्ट करण्याचे गुणधर्म आहेत आणि "ब्रेकिंग" केल्यावर निर्माण होणारी उष्णता त्वरीत नष्ट होते.[पुढील पृष्ठ]
जेव्हा कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह आणि अवकाशयान वातावरणातून उच्च वेगाने प्रवास करतात, तेव्हा शरीर आणि हवेतील रेणू यांच्यातील घर्षणामुळे उच्च तापमान निर्माण होते.बेरिलियम त्यांच्या "उष्मा जॅकेट" म्हणून कार्य करते, जे भरपूर उष्णता शोषून घेते आणि त्वरीत उत्तेजित करते, जे जास्त तापमान वाढ प्रतिबंधित करते आणि उड्डाण सुरक्षा सुनिश्चित करते.
बेरिलियम हे अत्यंत कार्यक्षम रॉकेट इंधन देखील आहे.बेरीलियम ज्वलन दरम्यान प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा सोडते.प्रति किलो बेरीलियम सोडली जाणारी उष्णता 15,000 किलोकॅलरी इतकी आहे, जे उच्च दर्जाचे रॉकेट इंधन आहे.
"व्यावसायिक रोग" वर उपचार
ही एक सामान्य शारीरिक घटना आहे की काही काळ काम केल्यावर आणि श्रम केल्यावर लोकांना थकवा जाणवतो.तथापि, अनेक धातू आणि मिश्र धातु देखील "थकवा" देतात.फरक असा आहे की लोक थोडा वेळ विश्रांती घेतल्यानंतर थकवा आपोआप नाहीसा होतो, आणि लोक काम करणे सुरू ठेवू शकतात, परंतु धातू आणि मिश्रधातू तसे करत नाहीत.गोष्टी यापुढे वापरल्या जाऊ शकत नाहीत.
काय खराब रे!धातू आणि मिश्र धातुंच्या या "व्यावसायिक रोग" वर उपचार कसे करावे?
हा "व्यावसायिक रोग" बरा करण्यासाठी शास्त्रज्ञांना "रामबाण उपाय" सापडला आहे.हे बेरीलियम आहे.जर स्टीलमध्ये थोड्या प्रमाणात बेरिलियम जोडले गेले आणि कारसाठी स्प्रिंग बनवले तर ते थकवा न येता 14 दशलक्ष प्रभावांना तोंड देऊ शकते.ची खूण.
गोड धातू
धातूंनाही गोड चव असते का?नक्कीच नाही, मग "गोड धातू" हे शीर्षक का आहे?
असे दिसून आले की काही धातूची संयुगे गोड असतात, म्हणून लोक या प्रकारच्या सोन्याला "गोड धातू" म्हणतात आणि बेरीलियम त्यापैकी एक आहे.
परंतु बेरिलियमला ​​कधीही स्पर्श करू नका कारण ते विषारी आहे.जोपर्यंत प्रत्येक क्यूबिक मीटर हवेत एक मिलिग्रॅम बेरिलियम धूळ आहे, तोपर्यंत लोकांना तीव्र न्यूमोनिया - बेरिलियम फुफ्फुसाचा आजार होऊ शकतो.आपल्या देशातील मेटलर्जिकल आघाडीवरील मोठ्या संख्येने कामगारांनी बेरिलियम विषबाधावर हल्ला केला आणि शेवटी एक घन मीटर हवेतील बेरिलियमची सामग्री 1/100,000 ग्रॅमपेक्षा कमी केली, ज्यामुळे बेरिलियम विषबाधाच्या संरक्षणाची समस्या समाधानकारकपणे सोडवली गेली.
बेरीलियमच्या तुलनेत, बेरिलियमचे संयुग अधिक विषारी आहे.बेरीलियमचे संयुग प्राण्यांच्या ऊतींमध्ये आणि प्लाझ्मामध्ये विरघळणारे कोलाइडल पदार्थ तयार करेल आणि नंतर नवीन पदार्थ तयार करण्यासाठी हिमोग्लोबिनशी रासायनिक प्रतिक्रिया करेल, ज्यामुळे ऊतक आणि अवयव विकसित होतील.फुफ्फुसात आणि हाडांमधील बेरिलियम, विविध जखमांमुळे देखील कर्करोग होऊ शकतो.जरी बेरिलियम कंपाऊंड गोड असले तरी ते "वाघाचे नितंब" आहे आणि त्याला स्पर्श करू नये.