प्राचीन रोम और प्राथमिक कण

NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों ने नई तकनीक का उपयोग करते हुए प्राचीन रोम के जहाज़ के मलबे से प्राचीन सीसा के सिल्लियों में ट्रेस अशुद्धियों की मात्रा को मापा। यह पता चला कि सीसा, पानी के स्तंभ के नीचे 1,500 वर्षों से पड़ा हुआ है, इसमें बहुत कम रेडियोधर्मी तत्व - यूरेनियम और थोरियम शामिल हैं, जिसका उपयोग "मांग" क्षेत्रों में से किसी एक अतिरिक्त शुद्धिकरण के बिना किया जा सकता है - परमाणु भौतिकी - प्राथमिक कणों का अध्ययन। ट्रेस तत्वों की पहचान और निर्धारण पर प्रयोग संयुक्त अनुसंधान संस्थान (डबना) और नेशनल सेंटर फॉर साइंटिफिक रिसर्च (फ्रांस) के सहयोगियों के सहयोग से किया गया था।



अधिक सटीक और उत्पादक आधुनिक उपकरण बन जाते हैं, उनके निर्माण के लिए अधिक शुद्ध रसायनों की आवश्यकता होती है। ये तथाकथित "विशेष रूप से शुद्ध पदार्थ" (OChV) हैं - जिनमें इतनी मात्रा में अशुद्धियाँ होती हैं कि वे अध्ययन की गई वस्तुओं के मूल विशिष्ट गुणों को प्रभावित नहीं करती हैं। एफएफए के आवेदन के सबसे "मांग" क्षेत्रों में से एक प्राथमिक कणों की प्रयोगात्मक भौतिकी है। उदाहरण के लिए, चार्ज किए गए कण त्वरक के लिए, जो कि ब्रह्मांडीय किरणों से बचाने के लिए पहले से ही भूमिगत बनाए गए हैं, पराबैंगनी सीसे से बने विशेष ढाल से विकिरण के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा की आवश्यकता है। ऐसे त्वरक का एक उदाहरण लार्ज हैड्रोन कोलाइडर सर्न है।

बहुत शुद्ध लीड प्राप्त करना कई चरणों में होता है, जैसे कि अयस्क को भंग करना, गलाना, मिश्र को उसके घटक भागों में अलग करना, क्षार के साथ सफाई करना और प्रत्येक अशुद्धता पदार्थ का अनुक्रमिक पृथक्करण। शुद्धिकरण के कई चरणों के बाद, बहुत शुद्ध सीसे के नमूने का विश्लेषण किया जाना चाहिए। रेडियोधर्मी तत्वों की अधिकतम अनुमेय अशुद्धता कुल द्रव्यमान के 0.0000000001% (एक दस अरबवें) से अधिक नहीं होनी चाहिए। रेडियोधर्मी अशुद्धियों और नीचे की इतनी मात्रा के साथ, उच्च परिशुद्धता उपकरणों की सुरक्षा के लिए सीसे का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, यहां तक ​​कि प्रत्यक्ष तात्विक विश्लेषण की सबसे आधुनिक विधियां मुख्य घटक की पृष्ठभूमि के खिलाफ अशुद्धियों की इतनी छोटी मात्रा का निर्धारण करने की अनुमति नहीं देती हैं।


फ्रांस के तट से दूर एक प्राचीन रोमन जहाज के कंकाल में एक सीसा पिंड का एक टुकड़ा मिला

डॉ। एससी की देखरेख में NUST “MISiS” की कार्यात्मक सामग्री और पर्यावरणीय वस्तुओं के रासायनिक निदान में पृथक्करण और एकाग्रता प्रयोगशाला में वैज्ञानिक। पीटर फेडोटोव ने अपने बाद के विश्लेषण के लिए अशुद्धियों को अलग करने का एक नया तरीका प्रस्तावित किया। यह प्रयोग एंटीक लेड के नमूनों पर किया गया था - जो 1500 वर्ष से अधिक पुराना है। आधुनिक इंग्लैंड के क्षेत्र में स्थित खानों में प्राचीन रोमनों द्वारा एक बार इस सीसे का खनन किया गया था। सीसा अयस्क का परिवहन करते समय, जहाज डूब गया, और केवल फ्रांस के तट से 20 वीं शताब्दी के अंत में खोजा गया था।

प्रयोग के समय, इस सीसे का उपयोग नेशनल सेंटर फॉर साइंटिफिक रिसर्च (फ्रांस) द्वारा कई वर्षों से एक अत्यधिक शुद्ध पदार्थ के रूप में किया गया था - एक हजार से डेढ़ साल में, यूरेनियम और थोरियम का पर्याप्त हिस्सा स्वाभाविक रूप से क्षय हो जाता है, और पानी से संरक्षित रेडियो सिल्लियां "चिपके हुए" नए रेडियोधर्मी अशुद्धियों से सुरक्षित हो जाती हैं। इस लीड में यूरेनियम और थोरियम का पता नहीं लगाया गया था, हालांकि, यह मान लिया गया था कि अशुद्धियों की मात्रा प्रत्यक्ष वाद्य विश्लेषण के "दृश्यता" के स्तर से कम हो सकती है, जो कि 0.00000001% (एक सौ मिलियन) से नीचे है।

तब NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों ने बाद के विश्लेषण के लिए अशुद्धियों को अलग करने का अपना तरीका प्रस्तावित किया। एक तथाकथित ग्रहीय अपकेंद्रित्र और विशेष अभिकर्मकों वाले दो इमिसिबल तरल पदार्थ (पानी और क्लोरोफॉर्म) की एक प्रणाली का उपयोग करते हुए, उन्होंने पहले विशेष रूप से शुद्ध नाइट्रिक एसिड में सीसे के नमूने को भंग कर दिया, और फिर अशुद्धियों को पृथक और केंद्रित किया गया।


प्लेनेटरी सेंट्रीफ्यूज

यह संयुक्त दृष्टिकोण, अशुद्धियों के अलगाव और उनके बाद के निर्धारण के आधार पर, NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों को आवश्यक सटीकता के साथ यूरेनियम और थोरियम की अशुद्धियों को निर्धारित करने की अनुमति दी - 0.0000000001% (एक दस अरबवां)। हालांकि, यूरेनियम और थोरियम की सामग्री इस स्तर से नीचे थी। इस प्रकार, यह पता चलता है कि प्राचीन रोम के लोगों द्वारा खनन किया गया प्राचीन अवशेष, और केवल 1,500 साल बाद समुद्र से उठाया गया, इतना साफ है कि अशुद्धियों को अलग करने और विश्लेषण करने के लिए सबसे सटीक तरीकों के साथ भी, उन्हें देखा और मापा नहीं जा सकता है।
NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों ने भविष्य में मुख्य रूप से TFA के विश्लेषण के लिए एक ग्रह अपकेंद्रित्र में अशुद्धियों को अलग करने के लिए अपनी नई प्रणाली का उपयोग करने की योजना बनाई है।

"हमारे द्वारा प्रस्तावित प्रौद्योगिकी के फायदों में से इसका" लचीलापन "है: इस पर निर्भर करता है कि किन अशुद्धियों को अलग करने की आवश्यकता है, विभिन्न प्रकार के अभिकर्मकों और विसर्जित तरल चरणों का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार, अध्ययन के प्रमुख पेट्र फेडोटोव का कहना है कि पदार्थों की "उच्च शुद्धता" का निर्धारण करने के लिए सबसे छोटी अल्ट्रा ट्रेस अशुद्धियों को अलग करना, ध्यान केंद्रित करना और विश्लेषण करना संभव है।

इसके अलावा, ग्रह अपकेंद्रित्र के पृथक्करण स्तंभ के बड़े संस्करणों के साथ संभावित रूप से, इस तरह से पदार्थों को शुद्ध करना संभव है - उन्हें भंग करने और अशुद्धियों के पृथक्करण के चक्र के माध्यम से उन्हें चलाकर।

तलतन्ता पत्रिका में प्रकाशित लेख।


आरआईए नोवोस्ती द्वारा फोटो