LK-99 अतिचालकता

04 Aug LK-99 अतिचालकता

प्रारम्भिक परीक्षा – अतिचालकता, मुख्य परीक्षा – सामान्य अध्ययन प्रश्न पत्र – 3

संदर्भ:

• हाल ही में प्रकाशित एक पेपर के अनुसार, एलके-99, एक कमरे के तापमान वाला अतिचालकता (सुपरकंडक्टर) जो परिवेशीय दबाव पर काम करता है, दक्षिण कोरियाई टीम द्वारा विकसित किया गया था।

LK-99 के बारे में:–

• इसकी खोज वर्ष 1999 दो वैज्ञानिकों, ली और किम के द्वारा किया गया। LK-99 एक पदार्थ है जो कॉपर-डोप्ड लेड एपेटाइट है।
• एपेटाइट फॉस्फेट खनिजों का एक वर्ग है जिसमें एक पिरामिडनुमा, टेट्राहेड्रल या फॉस्फेट मचान होता है जिसमें एक फॉस्फोरस परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है। इन पिरामिडों में अतिरिक्त परमाणुओं के लिए जगह होती है।
• कोरियाई समूह के काम में फॉस्फेट पिरामिड के अंतरालों में सीसा और ऑक्सीजन आयनों को इंजेक्ट करना शामिल है। फिर, कुछ लीड परमाणुओं को तांबे के साथ बदल दिया जाता है, एक प्रक्रिया जिसे प्रतिस्थापन कहा जाता है।
• समूह ने बताया कि 10% तांबे के प्रतिस्थापन पर, आश्चर्यजनक सामग्री एलके -99 उत्पन्न होती है।
• समूह ने इस सामग्री को विभिन्न प्रकार के परीक्षणों के अधीन किया और दावा किया कि इसमें विद्युत प्रवाह के लिए अनिवार्य रूप से शून्य प्रतिरोध है।

खोज क्यों?

• धातु के तार का विद्युत प्रतिरोध तार द्वारा प्रवाहित विद्युत धारा में हानि का कारण बनता है। इसके परिणामस्वरूप बिजली संयंत्रों में उत्पादित बिजली के एक बड़े हिस्से का ट्रांसमिशन नुकसान होता है। इसलिए, एक ऐसी सामग्री बनाने की खोज जो वर्तमान प्रवाह के लिए कोई प्रतिरोध प्रदान नहीं करेगी।
• ऐसे पदार्थों की खोज वैज्ञानिकों ने एक सदी से भी पहले की थी। उन्होंने पता लगाया कि मौलिक पारा, जो कमरे के तापमान पर एक तरल धातु है, -268 डिग्री सेल्सियस पर ठंडा होने पर सुपरकंडक्टर में बदल जाता है।
• कई वर्षों के अध्ययन के दौरान, यह पता चला कि जिन धातुओं को उस तापमान तक ठंडा किया जा सकता है जिसमें अतिचालकता होती है, वे अक्सर ऐसा करते हैं।
• लेकिन एक ऐसी सामग्री की खोज का महत्व जो परिवेश की स्थितियों में एक सुपरकंडक्टर है, दुनिया के लिए नया है।

आगे का रास्ता-

• कमरे के तापमान पर काम करने वाले सुपरकंडक्टर के फायदों के बारे में कुछ बहस हुई है। कुछ दावों का हाल ही में खंडन किया गया है कि हाइड्राइड सामग्री अतिचालक है।
• परिवेशीय स्थिति सुपरकंडक्टर इस प्रकार क्षेत्र के सबसे मायावी और वांछनीय उद्देश्यों में से एक बना हुआ है। अगर यह सच साबित हुआ तो दक्षिण कोरियाई समूह द्वारा किया गया दावा क्रांतिकारी होगा।

अतिचालकता-

• अतिचालकता किसी पदार्थ का बिना किसी प्रतिरोध के विद्युत धारा संचालित करने का गुण है। जब किसी पदार्थ को उसके क्रांतिक तापमान से नीचे ठंडा किया जाता है, तो ऐसा होता है। अतिचालकता की खोज 1911 में नीदरलैंड के भौतिकशास्त्री हाइके कामरलिंघ ऑन्स ने की थी।

भारत में अतिचालकता अनुसंधान-

• प्रधान मंत्री के नेतृत्व में, सुपरकंडक्टिविटी और संबंधित अनुसंधान और विकास गतिविधियों को आगे बढ़ाने के लिए 1987 में भारत में प्रोग्राम मैनेजमेंट बोर्ड (पीएमबी) के नाम से जाना जाने वाला एक शीर्ष निकाय स्थापित किया गया था।
• फरवरी 1991 में उन्होंने मिलकर नेशनल सुपरकंडक्टिविटी साइंस एंड टेक्नोलॉजी बोर्ड (NSTB) की स्थापना।
• भारत के राष्ट्रीय सुपरकंडक्टिविटी कार्यक्रम ने अपने प्रारंभिक चरण (1988 से 1991) के दौरान 65 परियोजनाओं की शुरुआत किया गया। इन परियोजनाओं को भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान, परमाणु ऊर्जा विभाग और देश के शीर्ष विश्वविद्यालयों द्वारा शुरू किया।

स्रोत: TH

प्रारम्भिक परीक्षा प्रश्न : LK-99 के कथनों पर विचार कीजिए 

1. इसकी खोज वर्ष 1999 दो वैज्ञानिकों, ली और किम के द्वारा किया गया।
2. LK-99 एक पदार्थ है जो कॉपर-डोप्ड लेड एपेटाइट है।
3. यह कमरे के तापमान वाला सुपरकंडक्टर जो परिवेशीय दबाव पर काम करता है।

उपर्युक्त में से कितने कथन सही हैं ?

(a) केवल 1

(b) केवल 2

(c) सभी तीनों

(d) कोई भी नहीं

उत्तर: (c)  

मुख्य परीक्षा- सुपरकंडक्टिविटी के उपयोग से बिजली पारेषण की लागत कम हो सकती है जबकि ऊर्जा हानि को भी रोका जा सकता है। चर्चा कीजिए।

Rajiv Pandey