অ্যাক্টিনাইড রসায়ন

অ্যাক্টিনাইড রসায়ন বা অ্যাক্টিনয়েড রসায়ন হল পারমাণবিক রসায়নের অন্যতম প্রধান শাখা যা অ্যাক্টিনাইড মৌলগুলোর প্রক্রিয়া এবং আণবিক প্রক্রিয়াগুলো তদারকি করে। গ্রুপ-৩ এর মৌল অ্যাক্টিনিয়াম থেকে অ্যাক্টিনাইডগুলির নামকরণ করা হয়েছে। অ্যাক্টিনাইড রসায়নের সাধারণ আলোচনায় যে কোনো অ্যাক্টিনাইড বোঝাতে প্রতীক হিসাবে An ব্যবহার করা হয়। শুধুমাত্র একটি বাদে বাকি সকল অ্যাক্টিনাইড মৌলগুলো এফ ব্লক মৌল। লরেনসিয়াম, একটি ডি-ব্লক মৌল হলেও সাধারণত লরেনসিয়ামকেও অ্যাক্টিনাইড হিসেবে বিবেচনা করা হয়। এছাড়াও বেশিরভাগ এফ ব্লক মৌল , বিশেষ করে অ্যাক্টিনাইড মৌলগুলো অনেক বেশি স্থিতিশীল ধর্ম পরিদর্শন করে।অ্যাক্টিনাইড শ্রেণীতে (অ্যাক্টিনিয়াম থেকে লরেনসিয়াম পর্যন্ত) ১৫ টি ধাতব রাসায়নিক মৌল রয়েছে, যাদের পারমাণবিক সংখ্যা ৮৯ থেকে ১০৩ পর্যন্ত।

অ্যাক্টিনাইড মৌলগুলোর তালিকা

প্রধান শাখা

অর্গানোঅ্যাক্টিনাইড রসায়ন 

মূলত অর্গানোট্রান্সিশন-মেটাল রসায়নের তুলনামূলকভাবে প্রথম দিকের বিপরীতে (১৯৫৫ থেকে বর্তমান), অ্যাক্টিনাইড অর্গানোমেটালিক রসায়নের অনুরূপ বিকাশ গত ১৫ বা তার বেশি বছরের মধ্যে ঘটেছে। এই সময়ের মধ্যে, 5f অর্গানোমেটালিক বিজ্ঞান প্রস্ফুটিত হয়েছে, এবং এটি এখন স্পষ্ট যে অ্যাক্টিনাইডগুলির একটি সমৃদ্ধ, জটিল এবং অত্যন্ত তথ্যপূর্ণ অর্গানমেটালিক রসায়ন রয়েছে। ডি-ব্লক উপাদানগুলির সাথে আকর্ষণীয় সমান্তরাল এবং তীক্ষ্ণ পার্থক্যগুলি আবির্ভূত হয়েছে৷ অ্যাক্টিনাইডগুলি জৈব সক্রিয় গোষ্ঠীগুলির সমন্বয় করতে পারে বা সমযোজী বন্ধন দ্বারা কার্বনের সাথে আবদ্ধ হতে পারে।

অ্যাক্টিনাইডের তাপগতিবিদ্যা 
অ্যাক্টিনাইড উপাদান এবং তাদের যৌগগুলির জন্য সঠিক তাপগতিবিদ্যার পরিমাণ প্রাপ্তির প্রয়োজনীয়তা ম্যানহাটন প্রকল্পের শুরুতে স্বীকৃত হয়েছিল, যখন বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের একটি নিবেদিত দল সামরিক উদ্দেশ্যে পারমাণবিক শক্তিকে কাজে লাগাতে কার্যক্রম শুরু করেছিল। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সমাপ্তির পর থেকে, উভয় মৌলিক এবং ফলিত উদ্দেশ্যই অ্যাক্টিনাইড তাপগতিবিদ্যার উপর আরও অধ্যয়নের জন্য অনেক বেশি অনুপ্রাণিত করেছিল।

ন্যানোটেকনোলজি এবং অ্যাক্টিনাইডের সুপারমোলিকুলার রসায়ন 
ন্যানোটেকনোলজিতে ল্যান্থানাইডের অনন্য বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করার সম্ভাবনা দেখানো হয়েছে। ফ্যথালোসায়ানিনস, পরফিরিনস, নাপথালোসায়ানিনস সহ ল্যানথানাইড যৌগগুলির রৈখিক এবং অরৈখিক অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের উৎপত্তি , সমাধান এবং ঘনীভূত অবস্থায় তাদের অ্যানালগ এবং তাদের ভিত্তিতে অভিনব উপাদান প্রাপ্তির সম্ভাবনা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে। ল্যান্থানাইড এবং তাদের যৌগগুলির বৈদ্যুতিক গঠন এবং বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে অপটিক্যাল , চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য, ইলেকট্রনিক এবং আয়নিক পরিবাহিতা , ওঠানামাকারী ভ্যালেন্স, আণবিক ইঞ্জিনগুলিকে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়। উচ্চ গতির স্টোরেজ ইঞ্জিন বা মেমরি স্টোরেজ ইঞ্জিন; Ln(II) এবং Ln(III) এর উপর ভিত্তি করে ফটোকনভার্সন আণবিক ইঞ্জিন; সিলিকেট এবং ফসফেট কাচ জড়িত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল আণবিক ইঞ্জিন যার অপারেশন অপরিবাহী/কুপরিবাহী - অর্ধপরিবাহী, অর্ধপরিবাহী-ধাতু এবং ধাতু - পরিবাহী ধরনের পরিবাহিতা ফেজ ট্রানজিশনের উপর ভিত্তি করে; কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট আণবিক ইঞ্জিন; এবং চিকিৎসা বিশ্লেষণের জন্য ক্ষুদ্রাকৃতির আণবিক ইঞ্জিনগুলিকে আলাদা করা হয়। এটি দেখানো হয়েছে যে Ln x M y রচনার তাপগতিগতভাবে স্থিতিশীল ন্যানো পার্টিকেলগুলি সিরিজের দ্বিতীয় অর্ধের d উপাদান দ্বারা গঠিত হতে পারে, অর্থাৎ, যেগুলি M = Mn, Tc, এবং Re এর পরে সাজানো হয়েছে।

অ্যাক্টিনাইডের জৈবিক এবং পরিবেশগত রসায়ন 
সাধারণত, উচ্চ-নিক্ষেপিত ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইড এবং মিক্সড অক্সাইড (MOX) জ্বালানীর মতো গৃহীত অদ্রবণীয় অ্যাক্টিনাইড যৌগগুলি পাচনতন্ত্রের মধ্য দিয়ে খুব কম প্রভাব ফেলে কারণ তারা দ্রবীভূত হতে পারে না এবং শরীর দ্বারা শোষিত হতে পারে না। শ্বাসে নেওয়া অ্যাক্টিনাইড যৌগগুলি, তবে, আরও ক্ষতিকর হবে কারণ তারা ফুসফুসে থাকে এবং ফুসফুসের টিস্যুকে বিকিরণ করে। গৃহীত নিম্ন-নিক্ষেপিত অক্সাইড এবং দ্রবণীয় লবণ যেমন নাইট্রেট রক্তের প্রবাহে শোষিত হতে পারে। যদি সেগুলি শ্বাস নেওয়া হয় তবে কঠিন পদার্থগুলি দ্রবীভূত হয়ে ফুসফুস থেকে বেরিয়ে যেতে পারে। তাই দ্রবণীয় অবস্থার জন্য ফুসফুসে ডোজ কম হবে।

রেডন এবং রেডিয়াম অ্যাক্টিনাইড নয় - তারা উভয়ই ইউরেনিয়ামের ক্ষয় থেকে উৎপন্ন তেজস্ক্রিয় মৌল। পরিবেশিও রেডিয়ামে তাদের জীববিজ্ঞান এবং পরিবেশগত আচরণের দিক নিয়ে আলোচনা করা হয়।

ভারতের পশ্চিম ও পূর্ব উপকূলীয় টিলা বালি, বিশেষ করে তামিলনাড়ুর উপকূলীয় অঞ্চলে বিপুল পরিমাণে মোনাজাইট রূপে থোরিয়াম আকরিক পাওয়া যায়। এই এলাকার বাসিন্দারা বিশ্বব্যাপী গড়ের তুলনায় দশগুণ বেশি প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া বিকিরণ মাত্রার সংস্পর্শে আসে। 

থোরিয়াম লিভার ক্যান্সারের জন্য দায়ী রয়েছে। অতীতে থোরিয়া ( থোরিয়াম ডাই অক্সাইড ) মেডিকেল এক্স-রে,রেডিওগ্রাফির জন্য একটি বৈপরীত্য মাধ্যম হিসাবে ব্যবহৃত হতো কিন্তু ক্ষতিকর দিক বিবেচনা করে এর ব্যবহার বন্ধ করা হয়েছে। এটি থরোট্রাস্ট নামে বিক্রি হতো।

ইউরেনিয়াম আর্সেনিক বা মলিবডেনামের মতোই প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়। ইউরেনিয়ামের উল্লেখযোগ্য ঘনত্ব কিছু পদার্থ যেমন ফসফেট শিলা জমা, এবং লিগনাইটের মতো খনিজ পদার্থে এবং ইউরেনিয়াম-সমৃদ্ধ আকরিকের মোনাজাইট বালিতে দেখা যায় (এটি বাণিজ্যিকভাবে এই উৎস থেকে উদ্ধার করা হয়)। সামুদ্রিক জলে ওজন অনুসারে প্রতি বিলিয়ন ইউরেনিয়ামের প্রায় ৩.৩ অংশ রয়েছে  কারণ ইউরেনিয়াম (VI) দ্রবণীয় কার্বনেট কমপ্লেক্স গঠন করে। সমুদ্রের জল থেকে ইউরেনিয়াম নিষ্কাশনকে উপাদান প্রাপ্তির উপায় হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছে। ইউরেনিয়ামের কিছু নির্দিষ্ট কার্যকলাপের কারণে জীবিত জিনিসের উপর এর রাসায়নিক প্রভাব প্রায়শই এর তেজস্ক্রিয়তার প্রভাবকে ছাড়িয়ে যেতে পারে।

প্লুটোনিয়াম, অন্যান্য অ্যাক্টিনাইডের মতো, সহজেই একটি প্লুটোনিয়াম ডাই অক্সাইড ( প্লুটোনিল ) কোর (PuO2 ) গঠন করে। পরিবেশে, এই প্লুটোনাইল কোরটি সহজে কার্বনেটের পাশাপাশি অন্যান্য অক্সিজেন অংশ (OH −,  ,, এবং  ) চার্জযুক্ত জটিল গঠন তৈরি করে যা মাটির সাথে কম সখ্যতা সহ সহজেই মিশে যেতে পারে।

পারমাণবিক বিক্রিয়া 
পারমাণবিক বিভাজনের কিছু প্রাথমিক প্রমাণ ছিল বেরিয়ামের একটি স্বল্পস্থায়ী রেডিওআইসোটোপ গঠন যা নিউট্রন বিকিরণিত ইউরেনিয়াম থেকে বিচ্ছিন্ন হয়েছিল ( ১৩৯ Ba, যার অর্ধ-জীবন ৮৩ মিনিট এবং ১৪০ Ba, যার অর্ধ-জীবন ১২.৮ দিন, ইউরেনিয়ামের প্রধান ফিশন পণ্য )। সেই সময়ে, এটা মনে করা হয়েছিল যে এটি রেডিয়ামের নতুন একটি আইসোটোপ কেননা, তখন রেডিয়াম বিচ্ছিন্নকরণে, সহায়তা করার জন্য একটি বেরিয়াম সালফেট বাহক অবক্ষেপ ব্যবহার করার জন্য আদর্শ রেডিওকেমিক্যাল ব্যবহার করা হতো।

পিউরেক্স 

পিউরেক্স প্রক্রিয়া হল একটি তরল-তরল নিষ্কাশন আয়ন-বিনিময় পদ্ধতি যা খরচ করা পারমাণবিক জ্বালানীকে পুনঃপ্রক্রিয়া করার জন্য ব্যবহৃত হয়, যাতে প্রাথমিকভাবে ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম,একে অপরের থেকে স্বাধীন। বর্তমান পছন্দনীয় পদ্ধতি হল পিউরেক্স তরল-তরল নিষ্কাশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যা একটি ট্রিবিটাইল ফসফেট /হাইড্রোকার্বন মিশ্রণ ব্যবহার করে নাইট্রিক অ্যাসিড থেকে ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম উভয়ই নিষ্কাশন করে। এই নিষ্কাশনটি নাইট্রেট লবণের এবং এটি একটি সমাধান প্রক্রিয়া হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, নাইট্রেট মাধ্যমে একটি নিষ্কাশন মাধ্যম (এস) দ্বারা প্লুটোনিয়াম নিষ্কাশন নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়া দ্বারা ঘটে।

ধাতব ক্যাটেশন, নাইট্রেট এবং ট্রিবিটাইল ফসফেটের মধ্যে একটি জটিল বন্ধন তৈরি হয় এবং দুটি নাইট্রেট এবং দুটি ট্রাইথাইল ফসফেট সহ একটি ডাইঅক্সোরানিয়াম (VI) কমপ্লেক্সের একটি মডেল যৌগকে এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে। দ্রবীভূত করার পদক্ষেপের পরে সূক্ষ্ম অদ্রবণীয় কঠিন পদার্থগুলিকে অপসারণ করা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অন্যথায় তারা তরল-তরল ইন্টারফেস পরিবর্তন করে দ্রাবক নিষ্কাশন প্রক্রিয়াকে ব্যাহত করবে। এটা জানা যায় যে একটি সূক্ষ্ম কঠিনের উপস্থিতি একটি ইমালসনকে স্থিতিশীল করতে পারে। ইমালসনকে প্রায়ই দ্রাবক নিষ্কাশন সম্প্রদায়ের তৃতীয় পর্যায় হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

কেরোসিনের মতো হাইড্রোকার্বন দ্রাবকের মধ্যে ৩০% ট্রিবিটাইল ফসফেট (TBP) দ্বারা গঠিত একটি জৈব দ্রাবক ইউরেনিয়ামকে UO২(NO৩)২·২TBP কমপ্লেক্স হিসাবে এবং প্লুটোনিয়ামকে অনুরূপ কমপ্লেক্স হিসাবে, অন্যান্য ফিশন পণ্য থেকে বের করতে ব্যবহৃত হয়। যা জলীয় পর্যায়ে থাকে। ট্রান্সুরেনিয়াম উপাদান অ্যামেরিসিয়াম এবং কিউরিয়ামও জলীয় পর্যায়ে থাকে। জৈব দ্রবণীয় ইউরেনিয়ামের জটিল প্রকৃতি কিছু গবেষণার বিষয় হয়েছে। নাইট্রেট এবং ট্রায়ালকিল ফসফেটস এবং ফসফাইন অক্সাইড সহ ইউরেনিয়াম কমপ্লেক্সের একটি শ্রেণী চিহ্নিত করা হয়েছে। 

কেরোসিন দ্রবণকে জলীয় লৌহঘটিত সালফামেট দিয়ে

প্লুটোনিয়ামকে ইউরেনিয়াম থেকে আলাদা করা হয়, যা বেছে বেছে প্লুটোনিয়ামকে +৩ জারণ অবস্থায় কমিয়ে দেয়।

প্লুটোনিয়াম জলীয় পর্যায়ে চলে আসে। ইউরেনিয়াম কেরোসিন দ্রবণ থেকে সরিয়ে নেওয়া হয় নাইট্রিক অ্যাসিডে বিপরীত নিষ্কাশনের মাধ্যমে।

আরো দেখুন 
 পারমাণবিক রসায়ন
 পরিবেশে অ্যাক্টিনাইড
 পারমাণবিক রসায়নে গুরুত্বপূর্ণ প্রকাশনা

তথ্যসূত্র 

নিউক্লীয় রসায়ন
রসায়ন
অ্যাক্টিনাইড