நையோபியம்

தனிக்கட்டுரை: நையோபியம் ஓரிடத்தான்கள்
ஓரி	இ.கி.வ	அரை வாழ்வு	சி.மு	சி.ஆ (MeV)	சி.வி
⁹¹Nb	செயற்கை	6.8×10² y	ε	-	⁹¹Zr
^91mNb	செயற்கை	60.86 d	IT	0.104e	⁹¹Nb
⁹²Nb	செயற்கை	10.15 d	ε	-	⁹²Zr
⁹²Nb	செயற்கை	10.15 d	γ	0.934	-
⁹²Nb	செயற்கை	3.47×10⁷y	ε	-	⁹²Zr
⁹²Nb	செயற்கை	3.47×10⁷y	γ	0.561, 0.934	-
⁹³Nb	100%	Nb ஆனது 52 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது
^93mNb	செயற்கை	16.13 y	IT	0.031e	⁹³Nb
⁹⁴Nb	செயற்கை	2.03×10⁴ y	β^-	0.471	⁹⁴Mo
⁹⁴Nb	செயற்கை	2.03×10⁴ y	γ	0.702, 0.871	-
⁹⁵Nb	செயற்கை	34.991 d	β^-	0.159	⁹⁵Mo
⁹⁵Nb	செயற்கை	34.991 d	γ	0.765	-
^95mNb	செயற்கை	3.61 d	IT	0.235	⁹⁵Nb

மேற்கோள்கள்

நையோபியம் ( Niobium) என்பது Nb என்னும் வேதியியல் குறியீடு கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம் ஆகும். முன்னதாக இத்தனிமம் கொலம்பியம் என்ற பெயரால் அழைக்கப்பட்டது. அப்போது அதன் குறியீடு Cb ஆகும். இதனுடைய அணு எண் 41 ஆகும். இதன் அணுக்கருவில் 52 நியூட்ரான்கள் உள்ளன. இடைநிலைத் தனிமமான இது மென்மையானது. சாம்பல் நிறத்தில் படிகத்தன்மை கொண்டதாக உள்ளது. பெரும்பாலும் பைரோகுளோர், கொலம்பைட்டு என்ற கனிமங்களுடன் சேர்ந்து நையோபியம் காணப்படுகிறது. கொலம்பைட்டில் இருந்து தயாரிக்கப்பட்டதால் முன்னதாக இது கொலம்பியம் என்ற பெயரைப் பெற்றது. கிரேக்க தொன்மவியலில் டாண்ட்டலம் என்ற பெயருக்கு காரணமான டாண்டலசின் மகள் நையோப் நினைவாக இத்தனிமம் நையோபியம் எனப்பட்டது. பெயர்களின் ஒற்றுமையைப் போலவே இவ்விரண்டு தனிமங்களின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளும் ஒரேமாதியாகக் காணப்படுகின்றன. இதனால் இவற்றை வேறுபடுத்தி அறிவதும் கடினமாகவே இருக்கிறது ^[1].

ஆங்கில வேதியியலாளர் சார்லசு அட்செட் 1801 ஆம் ஆண்டில் டாண்ட்டலம் தனிமத்தைப் போல ஒரு புதிய தனிமத்தைக் கண்டறிந்து வெளியிட்டார் ^[2]^[3]^[4], அதற்கு கொலம்பியம் என்று பெயரிட்டார். 1809 ஆம் ஆண்டில் மற்றொரு ஆங்கில வேதியியலாளரான வில்லியம் அய்டு ஒல்லாசுடன் தவறுதலாக கொலம்பியமும் நையோபியமும் ஒன்றே என முடிவெடுத்தார். டாண்ட்டலத்தின் தாதுக்களில் இரண்டாவது தனிமம் ஒன்று உள்ளது என 1846 ஆம் ஆண்டில் செருமன் வேதியியலாளர் எயின்ரிச் ரோசு என்பவர் தீர்மானித்தார். அதற்கு அவர் நையோபியம் என்று பெயரிட்டார். 1864 மற்றும் 1865 ஆம் ஆண்டுகளில் நடைபெற்ற தொடர்ச்சியான கண்டுபிடிப்புகளின் விளைவாக நையோபியமும் கொலம்பியமும் ஒரே தனிமங்கள் என்பதும் அவை டாண்ட்டலத்திலிருந்து வேறுபட்டவை என்றும் தெளிவுபடுத்தப்பட்டன. ஒரு நூற்றாண்டுக்கு மேல் இவ்விரண்டு பெயர்களும் பயன்படுத்தப்பட்டு வந்தன. 1949 ஆம் ஆண்டில் அலுவல்முறையாக நையோபியம் என்ற பெயர் அங்கீகரிக்கப்பட்டது. ஆனாலும் அமெரிக்காவின் உலோகவியல் துறையில் இன்றும் கொலம்பியம் என்ற பெயர் பயன்பாட்டில் உள்ளது என அறியப்படுகிறது.

20 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் நையோபியம் வணிக ரீதியாக பயன்படுத்தப்பட்டது. நையோபியம் உற்பத்தியில் பிரேசில் முன்னணி நாடாகத் திகழ்கிறது. அதேபோல நையோபியத்தின் கலப்புலோகமான 60–70% நையோபியம், இரும்பு கலந்த பெர்ரோநையோபியம் உற்பத்தியிலும் இந்நாடே முன்னணியில் உள்ளது. நையோபியம் பெரும்பாலும் உலோகக் கலவைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதிலும் அதிகமாக வாயு செலுத்துக் குழாய்கள் செய்ய உதவும் சிறப்பு எஃகு தயாரிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இத்தகைய கலப்புலோகங்களில் சேர்க்கப்படும் சிறிய அளவு 0.1%, நையோபியமே எஃகின் வலிமையை அதிகரிக்கச் செய்கிறது. நையோபியம் கலந்துள்ள கலப்புலோகங்களின் வெப்பநிலைப்புத் தன்மையும் இராக்கெட் இயந்திரங்களின் பொறிகளில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.

நையோபியம் பல்வேறு மீக்கடத்தும் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இம்மீக்கடத்தும் உலோக கலவைகள் தைட்டானியம். வெள்ளீயம் போன்ற உலோகங்கலையும் பெற்றுள்ளன. இவை பெரும்பாலும் காந்த அதிர்வு அலை வரைவுகளில் மீக்கடத்தும் காந்தங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை தவிர பற்றவைத்தல், அணுக்கரு தொழில், மின்னணுவியல், ஒளியியல், நாணயவியல் மற்றும் அணிகலன் என பல்வேறு துறைப் பயன்பாடுகளையும் நையோபியம் கொண்டுள்ளது. இதனுடைய குறைந்த நச்சுத்தன்மை அணிகலன் மற்றும் நாணயவியலுக்கு மிகவும் ஏற்கத்தக்க பண்புகள் ஆகும்.

பண்புகள்

இயற்பியல் பண்புகள்

Z	தனிமம்	எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை]]
23	வனேடியம்	2, 8, 11, 2
41	நையோபியம்	2, 8, 18, 12, 1
73	டாண்ட்டலம்	2, 8, 18, 32, 11, 2
105	தப்னியம்	2, 8, 18, 32, 32, 11, 2

தனிம வரிசை அட்டவணையின் 5 ஆவது குழுமத்தில் நையோபியம் இடம்பெற்றுள்ளது. இது மென்மையானதாய் சாம்பல் நிறத்தில் படிகத்தன்மை கொண்டதாக உள்ளது. மிகத்தூய்மையான நிலையில் நையோபியம் மென்மையானதனிமமாக உள்ளது. ஆனால் மாசுக்கள் சேர்ந்தால் இது கடினத்தன்மையைப் பெறுகிறது. பாரா காந்தத்தன்மை கொண்டதாகவும் கம்பியாக நீட்ட இயலும் தனிமமாகவும் உள்ளது. எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைவில் வெளிக்கூட்டில் 5 ஆவது குழுவிற்கு உகந்த 5 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கிறது.

வேதியியல் பண்புகள்

அறை வெப்பநிலையில் காற்றில் வெளிப்படும் போது நையோபியம் உலோகமானது நீல நிறத்தை எடுத்துக்கொள்கிறது ^[5]. தனிமநிலை நையோபியம் அதிக உருகு நிலையைக் கொண்டிருந்தாலும் இது மற்ற தனிமங்களைக் காட்டிலும் குறைந்த அடர்த்தியையே பெற்றுள்ளது. அரிப்புத் தடுப்பியாகவும் மீக்கடத்தும் பண்பையும் இது பெற்றுள்ளது. டாண்ட்டலத்தின் வேதிப்பண்புகளைப் போன்றே நையோபியத்தின் வேதிப்பண்புகளும் உள்ளன.