जंग का असर लोहा जैसे धातु पर रोकने की कवायद

• जंग के असर को कम करने की कवायद

• बहुत बड़ा कर देखा तो इसमें छेद दिखे

• नमक अंदर गया तो नया रास्ता बनाता गया

राष्ट्रीय खबर

रांचीः जंग हमेशा लोहा के किसी भी ढांचा को खाने लगता है। इससे धीरे धीरे लोहे का आवरण कमजोर पड़ जाता है और बाद में उसमें ऐसे छेद बन जाते हैं, जो उस आवरण की उपयोगिता को ही समाप्त कर देते हैं। खास तौर पर बिजली संयंत्रों में यह चुनौती सबसे बड़ी थी और इसकी वजह से एक निरंतर खर्च बना ही रहता था। लेकिन इसे रोका कैसे जाए, इस पर लगातार प्रयास चल रहा था। इसी क्रम में एक नई विधि को विकसित करने की शुरुआत एक रहस्य से हुई। यह देखा गया कि पिघले हुए नमक ने अपने धातु के कंटेनर को कैसे तोड़ दिया? अगली पीढ़ी के परमाणु रिएक्टरों और संलयन शक्ति के लिए प्रस्तावित शीतलक, पिघले हुए नमक के व्यवहार को समझना, उन्नत ऊर्जा उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण सुरक्षा का प्रश्न था।

पेन स्टेट के सह-नेतृत्व वाली बहु-संस्थागत शोध टीम ने शुरू में सीलबंद कंटेनर के एक क्रॉस-सेक्शन की नकल की, जिसमें बाहर के नमक के लिए कोई स्पष्ट मार्ग नहीं मिला। शोधकर्ताओं ने तब इलेक्ट्रॉन टोमोग्राफी, एक 3डी इमेजिंग तकनीक का इस्तेमाल किया, जो ठोस कंटेनर के दो किनारों को जोड़ने वाले सबसे छोटे से जुड़े मार्ग को प्रकट करने के लिए थी। उस खोज ने अजीबोगरीब घटना की जांच करने वाली टीम के लिए और अधिक सवाल खड़े किए।

धातु के आवरण पर इसी तरह यह पिघला हुआ नमक खुदाई कैसे पूछताछ करने के लिए, यांग और टीम ने नए उपकरण और विश्लेषण दृष्टिकोण विकसित किए। इससे पिघले हुए नमक के आचरण और मजबूत धातु पर उसके असर को समझने का फायदा हुआ। सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के सह-संबंधित लेखक एंड्रयू एम माइनर ने कहा, विभिन्न भौतिक दोषों और विशिष्ट स्थानीय वातावरणों के कारण जंग अक्सर विशिष्ट साइटों पर त्वरित होती है, लेकिन स्थानीय जंग का पता लगाना, भविष्यवाणी करना और समझना बेहद चुनौतीपूर्ण है। टीम ने परिकल्पना की कि वर्महोल का गठन रिक्तियों की असाधारण एकाग्रता से जुड़ा हुआ है। इसे साबित करने के लिए, टीम ने सामग्री में रिक्तियों की पहचान करने के लिए सैद्धांतिक गणनाओं के साथ 4डी स्कैनिंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी को संयुक्त किया। साथ में, इसने शोधकर्ताओं को नैनोमीटर पैमाने पर सामग्री की परमाणु व्यवस्था में रिक्तियों को मैप करने की अनुमति दी। परिणामी संकल्प परंपरागत पहचान विधियों की तुलना में 10,000 गुना अधिक है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) में परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग के सहयोगी प्रोफेसर सह-संबंधित लेखक माइकल शॉर्ट ने कहा, सामग्री सही नहीं है। इस विधि से किसी भी आवरण को दस हजार गुणा अधिक बड़ा कर देखने का मौका मिला। तब शोधकर्ताओं को पता चला कि इस आवरण के अंदर भी छेद थे। इस छेद के अंदर पिघले हुए नमक के प्रवेश करने के बाद वह नमक धातु को भेदता हुआ आगे रास्ता बनाता चला जाता है। यही किसी भी धातु के आवरण के नष्ट होने का मूल कारण है। इसे चालू भाषा में हम जंग खा जाना कहते हैं। यह पिघला हुआ नमक, जिसे परमाणु रिएक्टर शीतलक के अलावा सामग्री संश्लेषण, रीसाइक्लिंग विलायक और अधिक के लिए प्रतिक्रिया माध्यम के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जंग के दौरान सामग्री से परमाणुओं को चुनिंदा रूप से हटा देता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि पिघले हुए नमक ने विभिन्न धातु मिश्र धातुओं के छेदों को अनोखे तरीके से भर दिया। एमआईटी में पोस्टडॉक्टरल सहयोगी, सह-प्रथम लेखक वेयू झोउ ने कहा, “केवल यह जानने के बाद कि नमक कैसे घुसपैठ करता है, हम जानबूझकर इसे नियंत्रित या उपयोग कर सकते हैं। अब जब शोधकर्ता बेहतर ढंग से समझते हैं कि पिघला हुआ नमक विशिष्ट धातुओं को कैसे पार करता है और नमक और धातु के प्रकारों के आधार पर यह कैसे बदलता है – उन्होंने कहा कि वे सामग्री की विफलता की बेहतर भविष्यवाणी करने और अधिक प्रतिरोधी सामग्री डिजाइन करने के लिए भौतिकी को लागू करने की उम्मीद करते हैं।

पेन स्टेट में परमाणु इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर सह-लेखक मिया जिन ने कहा, अगले कदम के रूप में, हम यह समझना चाहते हैं कि यह प्रक्रिया समय के कार्य के रूप में कैसे विकसित होती है और हम तंत्र को समझने में मदद के लिए सिमुलेशन के साथ घटना को कैसे पकड़ सकते हैं। एक बार जब मॉडलिंग और प्रयोग हाथ से जा सकते हैं, तो यह सीखना अधिक कुशल हो सकता है कि अवांछित होने पर इस घटना को दबाने के लिए नई सामग्री कैसे बनाई जाए और अन्यथा इसका उपयोग किया जाए।