ചന്ദ്രനിലെ നിധി; മിന്നും താരങ്ങളായ ഐസോടോപ്പുകൾ

ചന്ദ്രനിലെ നിധി എന്നു വിശേഷിപ്പിക്കാവുന്ന ഹീലിയം-3 ഐസോടോപ്, ഫോസിലുകളുടെ പ്രായം പറയുന്ന കാർബൺ-14 ഇങ്ങനെ ഐസോടോപ് ലോകത്തെ വിശേഷങ്ങൾ കൗതുകമുണർത്തുന്നതാണ്. ഒരേ അറ്റോമിക് നമ്പറും വ്യത്യസ്ത മാസ് നമ്പറും ഉള്ള, ഒരേ മൂലകത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങളാണ് ഐസോടോപ്പുകൾ. യുറേനിയത്തിന്റെ ശോഷണഘട്ടങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന ഫ്രെഡറിക് സോഡി എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ഐസോടോപ്പുകളുടെ സാധ്യത മുന്നോട്ടുവച്ചത്. റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർഥങ്ങളെയും ഐസോടോപ്പുകളെയും കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് 1921-ലെ രസതന്ത്ര നൊബേൽ ഇദ്ദേഹത്തെ തേടിയെത്തി. 

വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ പുതിയ ഐസോടോപ്പുകൾ കണ്ടുപിടിച്ചുകൊണ്ടേയിരിക്കുന്നു. വിവിധ ശാസ്ത്ര ഗവേഷണങ്ങൾ, വൈദ്യശാസ്ത്രം, കാർഷികരംഗം, വ്യാവസായിക രംഗം എന്നു വേണ്ട ഒട്ടേറെ മേഖലകളിലെ മിന്നും താരങ്ങളാണ് ഐസോടോപ്പുകൾ

പ്രായം പറയാൻ സൂത്രം പലത്
ഫോസിലുകളുടെ കാലപ്പഴക്കം നിർണയിക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഐസോടോപ് ആണ് കാർബൺ-14. ഇത് കാർബണിന്റെ ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ് ആണ്. വില്ലാർഡ് എഫ്. ലിബി എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ഫോസിലുകളുടെ കാലഗണനയ്ക്കുള്ള കാർബൺ-14 ഡേറ്റിങ് സങ്കേതം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. ചില പാറകളിൽ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള യുറേനിയം-235 ന് ശോഷണം സംഭവിക്കുമ്പോൾ അവസാനം രൂപം കൊള്ളുന്ന സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ് ആണ് ലെഡ്-207. പാറയിൽ ഇവ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം കണക്കാക്കി അതുപയോഗിച്ച് പഴക്കം നിർണയിക്കാൻ സാധിക്കും. 

ചന്ദ്രനിലെ നിധി 
ചാന്ദ്ര പര്യവേക്ഷണങ്ങൾക്ക് ഏറെ പ്രചോദനമേകുന്ന ഒരു ഘടകമാണ് ചന്ദ്രനിലെ ഹീലിയം-3 ഐസോടോപ്പിന്റെ സാന്നിധ്യം. ഭാവിയിൽ ഹീലിയം-3 നായി ലോകരാജ്യങ്ങൾ തമ്മിൽ കടുത്ത കിടമത്സരമുണ്ടായാലും അദ്ഭുതപ്പെടാനില്ല. ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാം എന്നതാണ് ഇതിന്റെ സാധ്യത. ഭൂമിയിൽ എത്തിച്ച് ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ സാധ്യമാക്കാൻ കഴിഞ്ഞാൽ ആണവമാലിന്യങ്ങളുണ്ടാക്കാത്ത ഗ്രീൻ ക്ലീൻ ആണവോർജം എന്ന സ്വപ്നം സഫലമാവും. കടുത്ത ഊർജപ്രതിസന്ധിക്കു പരിഹാരവുമാകും. 1939-ൽ ലൂയിസ് അൽവാരെസും റോബർട്ട് കോർനോഗും ചേർന്നാണ് ഹീലിയം-3 ആദ്യമായി വേർതിരിച്ചെടുത്തത്. 

ഐസോടോപ്പുകൾ കൃഷിയിൽ 
സസ്യങ്ങളിൽ പോഷകങ്ങളുടെ വിനിമയം വേണ്ടവിധം നടക്കുന്നുണ്ടോ എന്നറിയാൻ ട്രേസർ ആയി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഐസോടോപ് ആണ് ഫോസ്ഫറസ്-31. സീസിയം-137, കൊബാൾട്ട്-60 എന്നീ ഐസോടോപ്പുകളിൽ നിന്നുള്ള ഗാമാവികിരണങ്ങൾ വിവിധ കാർഷിക വിളകളിലെയും മാംസത്തിലെയുമൊക്കെ സൂക്ഷ്മജീവികളെ നശിപ്പിച്ച് അണുവിമുക്തമാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. 

ആണവനിലയങ്ങളിൽ
ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ റിയാക്ടറിൽ  പ്രധാനമായും ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് സമ്പുഷ്ട യുറേനിയം ആണ്. യുറേനിയം-235 ഐസോടോപ്പിന്റെ അളവ് കൂടുതലുള്ള യുറേനിയമാണ് സമ്പുഷ്ട യുറേനിയം. പ്ലൂട്ടോണിയം - 239, യുറേനിയം - 233 എന്നിവയും ഫിഷൻ ഇന്ധനങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.  ഹൈഡ്രജന്റെ ഒരു ഐസോടോപ് ആയ ഡ്യൂട്ടീരിയത്തിന്റെ ഓക്സൈഡ് ആയ ഘനജലം (ഹെവി വാട്ടർ) ആണവനിലയങ്ങളിൽ മോഡറേറ്റർ ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു. 

രോഗ നിർണയത്തിലും ചികിത്സയിലും 
അയഡിൻ-131  തൈറോയ്ഡ് ഗ്രന്ഥിയുടെ പ്രവർത്തനത്തകരാറുകൾ നിർണയിക്കാനും തൈറോയ്ഡ് കാൻസർ ചികിത്സയിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. എട്ട് ദിവസം മാത്രമാണ് ഇതിന്റെ അർധായുസ്സ്.  തൈറോയ്ഡിന്റെ പ്രവർത്തനം നിരീക്ഷിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഐസോടോപ് ആണ് ടെക്നീഷ്യം - 99. കൊബാൾട്ട്- 60 അർുദരോഗ ചികിത്സയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ഐസോടോപ് പുറത്തുവിടുന്ന ഗാമാ വികിരണങ്ങൾ 

രോഗബാധിത കലകളിലേക്ക് പതിപ്പിച്ച് അവയെ നശിപ്പിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. സ്ട്രോൺഷ്യത്തിന്റെ റേഡിയോആക്ടീവ് ഐസോടോപ് അസ്ഥികളെ ബാധിക്കുന്ന കാൻസർ നിർണയത്തിലും ചികിത്സയിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പോസിട്രോൺ എമിഷൻ ടോമോഗ്രാഫിയിൽ 
വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു പ്രധാന ഇമേജിങ് സങ്കേതമായ പിഇടി സ്കാനിനെക്കുറിച്ച് (PET സ്കാൻ) കേട്ടിരിക്കുമല്ലോ. വളരെക്കുറഞ്ഞ അർധായുസ്സുള്ള കാർബൺ-11, നൈട്രജൻ-13, ഓക്സിജൻ-15, ഫ്ലൂറിൻ-18  എന്നീ ഐസോടോപ്പുകൾ ആണ് ഇതിലുപയോഗിക്കുന്നത്.

ചോർച്ചയും വിള്ളലും കണ്ടെത്താൻ 
ഗാമാ വികിരണങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്ന റേഡിയോ ഐസോടോപ്പുകൾ ട്രേസർ ആയി ഉപയോഗിച്ച് വ്യാവസായിക പൈപ്പ് ലൈനുകളിലെ നേരിയ ചോർച്ചയും  വിള്ളലുമൊക്കെ  കണ്ടെത്താൻ  സാധിക്കും. മണ്ണിനടിയിലൂടെ കടന്നുപോവുന്ന വലിയ  ജലവിതരണ  പൈപ്പ് ലൈനുകളിലെ  ലീക്ക് കണ്ടെത്താൻ  ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോ ടോപ്പ് ആയ ട്രിഷിയം ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. കൂറ്റൻ എണ്ണ, പ്രകൃതിവാതക പൈപ്പുകളിലെയും രാസവസ്തുക്കൾ വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോവുന്ന വൻ പൈപ്പുകളിലെയുമൊക്കെ ചോർച്ചയും നേരിയ വിള്ളലുകളുമൊക്കെ കണ്ടെത്താൻ  അയഡിൻ-131, ബ്രോമിൻ-82, ടെക്നിഷ്യം-99 , സോഡിയം-24 എന്നീ ഐസോടോപ്പുകൾ  ട്രേസർ ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു. 

ജലത്തിലെ ഐസോടോപ് മാജിക്ക് 
H2O എന്ന ഒരൊറ്റത്തരം ജലമേ ഭൂമിയിലുള്ളൂ എന്നു കരുതിയെങ്കിൽ തെറ്റി! വളരെ വളരെക്കുറഞ്ഞ തോതിലാണെങ്കിലും പലതരം ജലം ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട് കേട്ടോ. ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോടോപ് ആയ ഡ്യുട്ടീരിയം ഓക്സിജനുമായിച്ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന ജലമാണ് ഘനജലം. അതുപോലെ മറ്റൊരു ഹൈഡ്രജൻ ഐസോടോപ് ആയ ട്രിഷിയം ഓക്സിജനുമായിച്ചേർന്നാൽ ട്രിഷിയം ജലമുണ്ടാവും.  ഓക്സിജൻ-16, ഓക്സിജൻ-17, ഓക്സിജൻ-18 എന്നിങ്ങനെ ഓക്സിജനുമുണ്ട് വിവിധ ഐസോടോപ്പുകൾ. ജലതന്മാത്രയിൽ ഓക്സിജൻ ഐസോടോപ്പുകൾ മാറുന്നതനുസരിച്ചും പല തരം ജലമുണ്ടാകുമല്ലോ. ഇങ്ങനെ എത്ര തരം ജലം സാധ്യമാണെന്ന് ആലോചിച്ചു നോക്കൂ.