கார்பன் ஐசோடோப்பின் பயன்கள்

கார்பன் ஐசோடோப்பின் பயன்கள் பற்றி இக்கட்டுரையில் பார்ப்போம்.

கார்பன் தனிமம் சுமார் பதினைந்து ஐசோடோப்புகளை பெற்றிருக்கின்ற போதிலும், அவற்றுள் மூன்று மட்டுமே பெருமளவு விரவி காணப்படுகின்றன.

அம்மூன்று ஐசோடோப்புகள் முறையே கார்பன்-12, கார்பன்-13 மற்றும் கார்பன்-14 என்பனவாகும்.

 

கார்பன்-12ன் பயன்கள்

கார்பனின் மற்ற ஐசோடோப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில் கார்பன்-12 ஐசோடோப்பு இப்புவியில் அதிக அளவு காணப்படுகிறது.

பூமிக்கடியில் கிடைக்கும் நிலக்கரி, வைரம் மற்றும் கிராஃபைட் முதலியன தனிமநிலை கார்பன்-12 ஆகும்.

 

 

 

 

நிலக்கரி எரிபொருளாகவும், வைரம் ஆபரணமாகவும், கிராஃபைட் மின்முனை (மின்சாரத்தை கடத்தக் கூடிய அமைப்பு), மசகு எண்ணெய் (இயந்திரங்களில் உராய்வினை தடுக்கும் எண்ணெய்) உள்ளிட்ட பலவகைகளிலும் பயன்படுகிறது.

வளிமண்டலத்தில் இருக்கும் கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடு வாயு நிலையிலுள்ள கார்பன்-12ன் சேர்மம் ஆகும்.

கார்பன்டை ஆக்ஸைடு வாயுதான் தாவர ஒளிச்சேர்க்கை வினைக்கு மூலாதாரமாக இருக்கின்றது.

 

 

ஒளிச்சேர்க்கை வினை என்பது தாவர இலையில் உள்ள பச்சையத்தோடு நீரும், கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடு வாயுவும் சூரிய ஒளி முன்னிலையில் கார்போஹைட்ரேட்டாக மாறும் வினை ஆகும்.

இதன் மூலமாகத்தான் ஏனைய உயிரினங்கள் உணவினைப் பெற முடிகிறது.

தவிர கனிம மற்றும் கரிம சேர்மங்களின் அடிப்படையாகவும் கார்பன்-12 இருக்கின்றது.

குறிப்பாக, உயிரி பலபடி மூலக்கூறுகளான கார்போஹைட்ரேட்டுகள், புரதங்கள், முதலியனவும் கார்பன்-12ஐ அடிப்படையாக கொண்டவை.

சுருங்கச் சொன்னால் உயிரினங்கள் அனைத்தும் கார்பன்-12ஐ அடிப்படையாக கொண்ட சேர்மங்களால் ஆக்கப்பட்டிருக்கின்றன.

மேலும் அன்றாடம் பயன்படுத்தும் சோப்பு, பற்பசை, உள்ளிட்ட பெரும்பாலான பொருட்களிலும் கார்பன்-12ன் சேர்மங்கள் இருக்கின்றன. ஆக, கார்பன்-12 ஐசோடோப்பின் பயன்கள் அளவிட முடியாததும் ஆச்சரியம் தருபவையாகவும் இருக்கின்றன.

 

கார்பன்-13ன் பயன்கள்

கார்பன்-13 ஐசோடோப்பானது பகுப்பாய்வக முறைகளில் பெரிதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பாக புதிதாக கண்டறியப்படும் புதுப்புது கரிம வேதிமூலக்கூறுகளின் வடிவமைப்பினை கண்டறிவதில் இவ்வகை ஐசோடோப்பு பயன்படுகிறது.

காற்று மாசுபாட்டினை கண்டறிவதிலும், காலநிலை மாற்றத்தினை அறிவதிலும் கார்பன்-13 பயன்படுத்தப்படுகிறது.

 

 

நீர்மூலங்களைக் கண்டறியும் முறையிலும் கார்பன்-13 உபயோகிக்கப்படுகிறது.

அதாவது, வளிமண்டலத்திலிருக்கும் கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடு (பெருமளவு கார்பன்-12 உடன் மீச்சிறு அளவு கார்பன்-13ம்), நீரில் கார்பனேட்டாக மாறுகிறது.

எனவே, புறபரப்பு நீர்நிலைகளிலிருந்து நீரினை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், அத்தகைய நீரின் மூலாதாரத்தை கண்டு பிடிக்க முடிகிறது.

 

 

தாவர ஒளிச்சேர்க்கை வினையை பொறுத்து அவற்றில் கார்பன்-12 மற்றும் கார்பன்-13ன் விகிதம் மாறுபடுகிறது. இதன் அடிப்படையில், ஒரு விலங்கு எவ்வகை தாவரத்தை உண்டது என்பதையும் கண்டறியமுடியும்.

கார்பன்-12 மற்றும் கார்பன்-13ன் விகிதாச்சார அடிப்படையில் (sedimentary rock) பாறைகளின் அடுக்குகளை இனங் காண முடியும்.

 

கார்பன்-14ன் பயன்கள்

கதிரியக்க தன்மை கொண்ட கார்பன்-14 ஐசோடோப்பானது, பழமை வாய்ந்த கரிம படிமம், இறந்த உடலங்களின் எஞ்சிய பகுதிகள் முதலியனவற்றை கொண்டு அவற்றின் வயதினை கணக்கிட பெரிதும் பயன்படுகிறது.

 

 

‘கார்பன் வயது கணிப்பான்’ எனப்படும் இம்முறையில் படிம பொருளில் இருக்கும் கார்பன்-14 சிதைவடைவதை வைத்து அதன் வயது நிர்ணயிக்கப்படுகிறது.

சரி கார்பன்-14 அப்படிமத்திற்குள் எப்படி செல்கிறது? தாவரங்கள் மூலமாகத்தான்!

ஆம், உதாரணமாக ஒரு விலங்கு உயிருள்ளவரை அது உணவினை உட்கொள்கிறது. வளிமண்டல கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடு மூலமாக வரும் கார்பன்-14 ஐசோடோப்பானது, ஒளிச்சேர்க்கை வினையின் மூலம் தாவரத்தில் நிலைநிறுத்தப்படுகிறது.

தாவரத்தை உணவாக உட்கொள்ளும் விலங்கிற்குள் கார்பன்-14 ஐசோடோப்பு சேர்க்கப்படுகிறது. அவ்விலங்கு இறந்த உடன், அதிலிருக்கும் கார்பன்-14 சிதைவடைய ஆரம்பிக்கிறது. இதனை ஆராய்வதன் மூலம் அப்படிமத்தின் வயது கணக்கிடப்படுகிறது.

தவிர கார்பன் படிம பாறைகளின் வயதினையும் இம்முறையில் கணக்கிடலாம்.

 

கார்பன் ஐசோடோப்புகள் நமக்கு பயன் தருகின்றன என்பதைவிட நாம் உயிர் வாழ்வதற்கே அவை ஆதாரமாக இருக்கின்றன என்பதே உண்மை.

– முனைவர்.ஆர்.சுரேஷ்
ஆராய்ச்சியாளர்
பகுப்பாய்வு மற்றும் க‌னிம வேதியியல் துறை
கன்செப்ஷன் ப‌ல்கலைக்கழகம், சிலி
sureshinorg@gmail.com
கைபேசி: +91 9941633807