আয়নিক শক্তি একটি উদ্ভাবনী উত্স, যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দেখিয়েছে যে এটি অনেক বৈজ্ঞানিক তদন্ত এবং প্রকল্পগুলির একটি স্তম্ভের প্রতিনিধিত্ব করে। আপনি যদি পরমাণুর ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে এই শক্তির ফর্ম সম্পর্কে আরও জানতে চান, সেইসাথে এর সুবিধা এবং অসুবিধা সম্পর্কে, আমরা আপনাকে এই নিবন্ধটি পড়া চালিয়ে যাওয়ার জন্য আমন্ত্রণ জানাচ্ছি।
আয়নিক শক্তি কি?
আয়নিক শক্তি হল একটি পরমাণুর অংশগুলিতে যোগদানের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির পরিমাণ। আপনি যদি পরমাণু থেকে একটি ঋণাত্মক কণাকে বিভক্ত করতে চান তবে আপনাকে অবশ্যই উল্লিখিত পরমাণুর আয়নিক শক্তির সমতুল্য শক্তি দিতে হবে। প্রতিটি ইলেক্ট্রনের একটি যুক্ত পরিমাণ আয়নিক বা আয়নকরণ শক্তি রয়েছে, যা এটি যে কক্ষপথে রয়েছে তার উপর নির্ভর করবে। একটি অরবিটাল হল মহাকাশের অঞ্চল যেখানে ইলেক্ট্রন পাওয়া যাওয়ার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি। আয়নকরণ প্রক্রিয়ায়, বাইরের কক্ষপথের ইলেকট্রন সর্বদা লাফানোর জন্য তৈরি হয়, কারণ এটি সর্বনিম্ন আয়নিক শক্তি সহ।
একটি রাসায়নিক উপাদানের আয়নিক শক্তি পরিমাপ করার পদ্ধতিটি খুবই মৌলিক। একটি বৈদ্যুতিক ডিসচার্জ টিউব সাধারণত ব্যবহার করা হয়, যেখানে একটি দ্রুত গতিশীল ইলেকট্রন, একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা উত্পন্ন, নির্ণয় করা উপাদানটির একটি গ্যাসীয় পরমাণুর সাথে সংঘর্ষ হয়। কক্ষপথে একটি একক ইলেক্ট্রন সহ একটি পরমাণু, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন, একটি আয়নকরণ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে, অর্থাৎ নিম্ন বা নিম্ন শক্তির কক্ষপথ থেকে ইলেকট্রনকে নির্মূল করতে 16,6 ইলেকট্রন ভোল্টের একটি আয়নিক শক্তি প্রয়োজন।
একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াস এবং ইলেকট্রনকে একত্রে যেটি ধরে রাখে তা হল নিউক্লিয়াসে বৈদ্যুতিক চার্জের মিথস্ক্রিয়া, পরমাণুর ইলেকট্রন কনফিগারেশন এবং এর আকারের সমন্বয়। এই উপাদানগুলির প্রভাব পরমাণুতে আয়নিক শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ করে। রাসায়নিক উপাদানের শক্তির মাত্রা তাদের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, তাই আপনি পর্যায় সারণীতে কোথায় আছেন তার উপর নির্ভর করে আয়নকরণের অসুবিধা পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি মহৎ গ্যাসের চেয়ে একটি ক্ষারীয় ধাতু আয়নিত করা সহজ।
একটি পরমাণু যত বেশি ইলেকট্রন হারায়, এটি আয়নাইজ করতে তত বেশি শক্তি লাগে, যার অর্থ আরও আয়নিক শক্তির প্রয়োজন হয়। নিউক্লিয়াসে ধনাত্মক চার্জ এবং নিরপেক্ষ চার্জ রয়েছে, ধনাত্মক চার্জ আয়নকরণ প্রক্রিয়া দ্বারা পরিবর্তিত হয় না। যেহেতু নিউক্লিয়াসকে সমন্বিত থাকতে হয়, প্রতিবার যখন আমরা একটি ইলেকট্রন অপসারণ করি, সেই নিউক্লিয়াস ভারসাম্য বজায় রাখতে আরও শক্তভাবে আবদ্ধ হয়। আপনি যদি এই তথ্যের উপর ভিত্তি করে আয়নকরণ শক্তিকে সংজ্ঞায়িত করতে চান, তাহলে একটি মোলে উপস্থিত মোট অণু বা পরমাণুগুলিকে আলাদা করার জন্য এই শক্তির প্রয়োজন হবে।
অধিকন্তু, মোল হল একটি প্রদত্ত পদার্থের মধ্যে থাকা অণু বা পরমাণুর সংখ্যা যা অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যার সাথে মিলে যায়। হাইড্রোজেনে, এর একটি পরমাণুর একটি আয়নিক শক্তি 1.312 KJ/mol এবং একটি পারমাণবিক ওজন 1 গ্রাম। অতএব, রাসায়নিকভাবে প্রতিক্রিয়া করার জন্য একটি উপাদানের ক্ষমতা তার আয়নিক শক্তির সাথে সম্পর্কিত। এটি ইলেক্ট্রন দান এবং আয়নাইজ করার ক্ষমতা। এটি এই প্রক্রিয়াগুলির দ্বারা গঠিত উপাদানগুলির ধরণের উপরও নির্ভর করে।
https://www.youtube.com/watch?v=6C6OAwrQlc4
আয়ন শক্তির ব্যবহার
প্রতিবার যখন মানুষ শক্তির রূপগুলিকে কাজে লাগাতে পেরেছে, তখন সে বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের ব্যবহারের জন্য জায়গা খুলে দেয়: শিল্প, ওষুধ, সংক্ষেপে, দৈনন্দিন জীবনের কার্যত সমস্ত ক্ষেত্রে বিকাশের জন্য শক্তির ফর্ম প্রয়োজন। আয়ন শক্তি অন্যান্য ধরণের শক্তির তুলনায় বড় এবং তাই গবেষক, প্রক্রিয়া ডিজাইনার এবং শিল্পপতিদের কাছে অত্যন্ত আগ্রহের বিষয়। এমনকি সামরিক উন্নয়নও পরমাণুর এই ধরনের হেরফের থেকে উপকৃত হয়েছে। পরবর্তী, আমরা তাদের কিছু উল্লেখ করব:
বিপদ সনাক্তকরণ
সব ধরনের রাসায়নিক প্রক্রিয়া রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পাদনের জন্য এক অণু থেকে অন্য অণুতে ইলেকট্রনের উত্তরণের সাথে সম্পর্কিত। নির্দিষ্ট আয়নিক শক্তির জ্ঞান, যা নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াগুলিতে মিথস্ক্রিয়া করে, কোনও ক্ষতিকারক বস্তু সনাক্ত করতে সক্ষম পদ্ধতিগুলির নকশাকে অনুমতি দিয়েছে। এই সনাক্তকরণ ইলেক্ট্রোস্প্রে ionization দ্বারা বাহিত হয়. কণাগুলিকে আয়নিত করার পরে, তারা একটি ভর স্পেকট্রোমিটারের মধ্য দিয়ে যায় এবং প্রদর্শিত আয়নের উপর নির্ভর করে, এটি মাদক বা বিস্ফোরকের উপস্থিতি পরীক্ষা করে।
ফ্লুরোসেন্ট টিউব এবং টেলিভিশন
এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির ফর্মগুলির উত্পাদনের জন্যও ব্যবহৃত হয়। তাদের মধ্যে একটি দৃশ্যমান আলো, যা ইলেকট্রনের নির্গমন ছাড়া আর কিছুই নয়, পরমাণুর শিথিলকরণ প্রক্রিয়ার একটি পণ্য, যা আয়নিক শক্তির সঠিক পরিমাণ যোগ করে প্রাপ্ত হয়। এই নীতিটি ফ্লুরোসেন্ট টিউবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, প্রক্রিয়াটি টেলিভিশনগুলিতে ঘটে, এগুলি এমন একটি পদার্থ দিয়ে তৈরি করা হয় যা একটি নির্দিষ্ট ধরণের ফোটন নির্গত করতে পারে। একইভাবে, এটিকে পর্যাপ্ত শক্তির স্তর সরবরাহ করে, ইলেকট্রনগুলি মুক্তি পেতে শুরু করবে এবং এটি ফোটন হবে যা আমাদের চিত্রটি দেখতে দেয়।
বাজ আধিপত্য
বজ্রপাত একটি বিশাল পরিমাণ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ ছাড়া আর কিছুই নয়, এই কারণেই আমরা যখন এটি ঘটে তখন আলো দেখি। আলোর যেকোনো রূপই ফোটনের নির্গমনের সাথে যুক্ত, যা আয়নকরণ প্রক্রিয়ার সময় উপস্থিত হয়। বজ্রপাতের বিশেষ ক্ষেত্রে, বায়ুর অণুগুলি আয়নিত হয়। এই শক্তি পরিমাপ করে, একটি নির্দিষ্ট স্থানে আঘাত করতে পারে এমন বজ্রপাতের ঘনত্ব অনুমান করা যায়। এই তথ্যের সাহায্যে, আপনি তাদের আকৃষ্ট করার জন্য কিছু ডিজাইন এবং তৈরি করতে পারেন এবং তাদের যে কোনও জায়গায় পড়ে যাওয়া প্রতিরোধ করতে পারেন, কারণ তাদের উচ্চ শক্তির মাত্রা সাধারণত খুব ধ্বংসাত্মক হয়।
জীবাণুমুক্ত
ইলেক্ট্রন বিমের মাধ্যমে আয়নাইজ করার একটি উপায় আছে। এটি উচ্চ ডোজ ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম শক্তি অন্তর্ভুক্ত আছে. ইলেকট্রনের এই প্রবাহ অর্জনের জন্য, প্রচুর পরিমাণে আয়নিক শক্তি ব্যবহার করতে হবে, যা বিশেষভাবে এর জন্য ডিজাইন করা অ্যাক্সিলারেটর দিয়ে অর্জন করা হয়। যখন জীবাণুমুক্ত করা অংশ বা পণ্যটি ইলেকট্রনের এই কারেন্ট বা মরীচির মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটি শক্তি শোষণের একটি প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, যা এই ইলেকট্রনগুলি আয়নকরণের মাধ্যমে সরবরাহ করে। এই শক্তি শোষণ করে, ঘরের রাসায়নিক কনফিগারেশন, প্রজনন ক্ষমতা এবং উপস্থিত অণুজীবের ডিএনএ পরিবর্তিত হয়।
টুকরাগুলির পরিবর্তন সত্ত্বেও, এটি অন্যান্য নির্বীজন পদ্ধতির তুলনায় কম আক্রমনাত্মক। প্রায় সমস্ত অন্যান্য পদ্ধতিতে, উপাদানটির দরকারী জীবন হ্রাস করা হয়, যখন এই পদ্ধতির সাথে সংক্ষিপ্ত এক্সপোজার সময়ের কারণে পরিবর্তনটি একটি বড় প্রভাব উপস্থাপন করে না। উপরন্তু, আরেকটি সুবিধা উল্লেখ করা যেতে পারে, যা হল যে একই সময়ে প্রচুর পরিমাণে নিবন্ধ নির্বীজিত করা যেতে পারে, যা শিল্প দৃষ্টিকোণ থেকে সবচেয়ে লাভজনক পদ্ধতিগুলির একটি প্রতিনিধিত্ব করে।
বায়োটেকনোলজি
আয়নিক শক্তির অধ্যয়ন অনেক প্রক্রিয়াকে নিখুঁত করা সম্ভব করেছে। ইলেকট্রন নির্গমন বা শোষণ প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত শক্তিগুলি পরিমাপ করতে সক্ষম হওয়া আমাদের এটি কোন পদার্থের উপস্থিতিতে নির্ধারণ করতে দেয়। এমন কিছু পদ্ধতি রয়েছে যা দৃশ্যমান আলোর আকারে আয়নিক শক্তির নির্গমন বা শোষণের উপর ভিত্তি করে প্রোটিনের মতো রাসায়নিক উপাদানগুলির একটি সিরিজ নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পদ্ধতিগুলি শিল্প এবং স্বাস্থ্যসেবা উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
মহাকাশ গবেষণা
এটিকে দেওয়া সবচেয়ে আকর্ষণীয় ব্যবহারগুলির মধ্যে একটি হল জাহাজের চালনা। আয়ন ইঞ্জিন নিজেকে চালিত করার জন্য আয়নগুলির একটি জেট ব্যবহার করে। আয়নগুলির ত্বরণ শক্তি-ভর অনুপাতের সুবিধা গ্রহণ করে এবং এইভাবে তাদের খুব উচ্চ গতিতে ত্বরান্বিত করে। আয়ন থ্রাস্টারগুলি খুব উচ্চ ডাল উত্পাদন করে, প্রচলিত রকেটের তুলনায় অনেক কম জ্বালানী ভরের প্রয়োজন হয়। এছাড়াও, স্পেস স্টেশনগুলি বেশিরভাগ সিস্টেমকে সচল রাখতে আয়নিক শক্তি ব্যবহার করে, কম বর্জ্য তৈরি করে, শব্দরোধী এবং সাধারণত ব্যবহার করা সহজ।
ঔষধালয়
এটি লক্ষ করা উচিত যে এই ধরণের শক্তির উত্স, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের সাথে যুক্ত, ফার্মাসিউটিক্যাল বিশ্লেষণে বেশ কয়েকটি অ্যাপ্লিকেশন সরবরাহ করতে পারে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রামের আকারে এই শক্তিগুলির পরিবর্তনের পরিমাপ রক্তে কোনও রাসায়নিক পদার্থের উপস্থিতি বা কোনও ব্যক্তির দ্বারা বিপাককৃত ওষুধের পরিমাণ নির্ধারণ করা সম্ভব করে তোলে। এটি ওষুধের ঘনত্ব নির্ধারণ করতেও ব্যবহৃত হয়। আসলে, ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্প আয়নিক শক্তির সবচেয়ে দরকারী ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে।
আয়নিক শক্তির সুবিধা
আয়নিক শক্তির সবচেয়ে বড় সুবিধা হল যে এটি আর্থিক দৃষ্টিকোণ থেকে সস্তা। একবার ইনস্টলেশনের জন্য প্রাথমিক বিনিয়োগ করা হয়ে গেলে, খরচ নাটকীয়ভাবে কমে যায়। শক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে, কম শক্তি খরচের সাথে সঞ্চালিত প্রক্রিয়াগুলির প্রয়োজন হয়। এটি সম্পূর্ণরূপে শব্দরোধী, তাই এটি কোনো শব্দ নির্গত করে না, এটিকে শক্তির একটি টেকসই এবং পরিবেশগত রূপ তৈরি করে। এটি পরমাণু এবং ইলেকট্রন থেকে সৃষ্ট একটি বিশুদ্ধ শক্তি, যা কোনো প্রকার অবশিষ্টাংশ ফেলে না।
আয়নিক শক্তির অসুবিধা
এটি উত্পাদন করার জন্য প্রক্রিয়াটির অংশ হিসাবে অন্য কোনও শক্তির উত্স ব্যবহার করা সত্যিই প্রয়োজনীয় নয়। এর মানে উৎপাদনকে সমর্থন করার জন্য কোন স্থিতিশীল শক্তি নেই, এটি একটি অবিশ্বস্ত শক্তির উৎস করে তোলে। এই কারণে, শক্তির এই ফর্মের ব্যাপক ব্যবহার এখনও অনেক দূরে। দীর্ঘমেয়াদী সঞ্চয় সত্ত্বেও, প্রাথমিক ইনস্টলেশন খুব ব্যয়বহুল। নীতিগতভাবে, এটি বিদ্যুৎ উৎপাদনকে খুব কঠিন করে তোলে, যার ফলে উচ্চ ইনস্টলেশন খরচ হয়।
আপনি যদি আয়ন শক্তি কী সে সম্পর্কে এই নিবন্ধটি পছন্দ করেন এবং অন্যান্য আকর্ষণীয় বিষয়গুলি সম্পর্কে আরও জানতে চান তবে আপনি নিম্নলিখিত লিঙ্কগুলি পরীক্ষা করতে পারেন: