मास-स्वतंत्र विभाजन
द्रव्यमान-स्वतंत्र समस्थानिक विभाजन या गैर-द्रव्यमान-निर्भर विभाजन (NMD),[1] किसी भी रासायनिक परिवर्तन या भौतिक परिवर्तन को संदर्भित करता है जो आइसोटोप को अलग करने के लिए कार्य करता है, जहां अलगाव की मात्रा आइसोटोप के द्रव्यमान में अंतर के अनुपात में नहीं होती है। अधिकांश समस्थानिक विभाजन (विशिष्ट गतिज विभाजन और संतुलन अंश सहित) परमाणु या आणविक वेग, प्रसार या बंधन शक्ति पर एक आइसोटोप के द्रव्यमान के प्रभाव के कारण होते हैं। मास-स्वतंत्र अंशांकन प्रक्रियाएं कम आम हैं, मुख्य रूप से प्रकाश रसायन और चयन नियम में होती हैं। स्पिन-निषिद्ध प्रतिक्रियाएं। प्रकृति में और प्रयोगशाला प्रयोगों में इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं का पता लगाने के लिए बड़े पैमाने पर स्वतंत्र रूप से विभाजित सामग्रियों का अवलोकन किया जा सकता है।
मास-स्वतंत्र विभाजन प्रकृति में
प्रकृति में द्रव्यमान-स्वतंत्र विभाजन के सबसे उल्लेखनीय उदाहरण ऑक्सीजन के समस्थानिकों और सल्फर के समस्थानिकों में पाए जाते हैं। पहला उदाहरण 1973 में रॉबर्ट एन क्लेटन, तोशिको मैएडा और लॉरेंस ग्रॉसमैन द्वारा खोजा गया था।[2] Allende उल्कापिंड में आग रोक कैल्शियम-एल्यूमीनियम युक्त समावेशन की ऑक्सीजन समस्थानिक संरचना में। समावेशन, सौर मंडल में सबसे पुरानी ठोस सामग्रियों में से एक माना जाता है, निम्न का एक पैटर्न दिखाता है 18ओ/16ओ और 17ओ/16O पृथ्वी और चंद्रमा के नमूनों के सापेक्ष। दोनों अनुपात समावेशन में समान मात्रा में भिन्न होते हैं, हालांकि बड़े पैमाने पर अंतर 18ओ और 16O के बीच के अंतर का लगभग दोगुना बड़ा है 17ओ और 16ओ. मूल रूप से इसकी व्याख्या अधूरे मिश्रण के प्रमाण के रूप में की गई थी 16ओ-समृद्ध सामग्री (सुपरनोवा में एक बड़े सितारे द्वारा निर्मित और वितरित) सौर नीहारिका में। हालांकि, उत्पत्ति (अंतरिक्ष यान) द्वारा एकत्र किए गए नमूनों का उपयोग करते हुए, सौर हवा की ऑक्सीजन-आइसोटोप संरचना का हालिया माप दर्शाता है कि सबसे अधिक 16ओ-समृद्ध समावेशन सौर मंडल की थोक संरचना के करीब हैं। इसका तात्पर्य है कि पृथ्वी, चंद्रमा, मंगल और क्षुद्रग्रह सभी से बने हैं 18ओ- और 17ओ-समृद्ध सामग्री। इस समस्थानिक विभाजन की व्याख्या करने के लिए सौर नीहारिका में कार्बन मोनोआक्साइड का प्रकाशविघटन प्रस्तावित किया गया है।
ओजोन में मास-इंडिपेंडेंट फ्रैक्शनेशन भी देखा गया है। बड़ा, 1:1 का संवर्धन 18ओ/16ओ और 17ओ/161983 में मार्क थिमेंस और जॉन हेडेनरिच द्वारा प्रयोगशाला संश्लेषण प्रयोगों में ओजोन में ओ की खोज की गई थी,[3] और बाद में कोनराड माउर्सबर्गर द्वारा मापे गए समताप मंडल वायु के नमूनों में पाया गया।[4] इन संवर्द्धन को अंततः तीन-निकाय ओजोन गठन प्रतिक्रिया के लिए खोजा गया था।[5]
- ओ + ओ2 → द3* + म → ओ3 + म*
सैद्धांतिक गणना[6] रूडोल्फ मार्कस और अन्य लोगों द्वारा सुझाव दिया गया है कि संवर्द्धन बड़े पैमाने पर निर्भर और बड़े पैमाने पर स्वतंत्र गतिज समस्थानिक प्रभाव (KIE) के संयोजन का परिणाम है जिसमें उत्तेजित अवस्था O शामिल है।3* प्रतिक्रिया मध्यवर्ती कुछ असामान्य आणविक समरूपता गुणों से संबंधित है। जन-निर्भर आइसोटोप प्रभाव असममित प्रजातियों में होता है, और उपलब्ध दो गठन चैनलों की शून्य-बिंदु ऊर्जा में अंतर से उत्पन्न होता है (उदाहरण के लिए, 18ओ16ओ+ 16ओ वि 18ओ+ 16ओ16O के गठन के लिए 18ओ16ओ16O.) ये द्रव्यमान-निर्भर शून्य-बिंदु ऊर्जा प्रभाव एक दूसरे को रद्द कर देते हैं और ओजोन में देखे गए भारी समस्थानिकों में संवर्धन को प्रभावित नहीं करते हैं।[7] ओजोन में बड़े पैमाने पर स्वतंत्र संवर्धन अभी भी पूरी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन समस्थानिक रूप से सममित O के कारण हो सकता है3* असममित O से छोटा जीवनकाल होना3*, इस प्रकार स्वतंत्रता (भौतिकी और रसायन विज्ञान) की सभी डिग्री में ऊर्जा के एक सांख्यिकीय यांत्रिकी वितरण की अनुमति नहीं देता है, जिसके परिणामस्वरूप आइसोटोप का एक बड़े पैमाने पर स्वतंत्र वितरण होता है।
मास-स्वतंत्र कार्बन डाइऑक्साइड विभाजन
समतापमंडलीय ओजोन में समस्थानिकों के द्रव्यमान-स्वतंत्र वितरण को कार्बन डाइऑक्साइड (CO2).[8] सीओ में यह विषम समस्थानिक संरचना2 प्राथमिक उत्पादन, सीओ की तेज मात्रा का उपयोग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है2 वनस्पति द्वारा प्रकाश संश्लेषण द्वारा। वायुमंडलीय सीओ के समस्थानिक हस्ताक्षर पर स्थलीय वनस्पति का यह प्रभाव2 एक वैश्विक मॉडल के साथ अनुकरण किया गया था[9] और प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की।[10]
मास-स्वतंत्र सल्फर विभाजन
प्राचीन तलछटों में सल्फर के बड़े पैमाने पर स्वतंत्र विभाजन को देखा जा सकता है,[11] जहां यह मौजूदा पर्यावरणीय परिस्थितियों के संकेत को संरक्षित करता है। खनिजों में बड़े पैमाने पर स्वतंत्र हस्ताक्षर का निर्माण और हस्तांतरण प्रचुर मात्रा में ऑक्सीजन वाले वातावरण में होने की संभावना नहीं होगी, कुछ समय बाद ग्रेट ऑक्सीजनेशन इवेंट को बाधित करेगा। 2,450 million years ago. इस समय से पहले, MIS रिकॉर्ड का तात्पर्य है कि सल्फेट-कम करने वाले बैक्टीरिया ने वैश्विक सल्फर चक्र में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाई है, और यह कि MIS संकेत मुख्य रूप से ज्वालामुखीय गतिविधि में परिवर्तन के कारण है।[12]
यह भी देखें
- संतुलन विभाजन
- काइनेटिक विभाजन
- आइसोटोप जियोकेमिस्ट्री
संदर्भ
- ↑ Timothy W. Lyons; Christopher T. Reinhard; Noah J. Planavsky (February 19, 2014). "पृथ्वी के प्रारंभिक महासागर और वातावरण में ऑक्सीजन का उदय". Nature. 506 (7488): 307–315. Bibcode:2014Natur.506..307L. doi:10.1038/nature13068. PMID 24553238. S2CID 4443958.
The disappearance of distinctive non-mass-dependent (NMD) sulphur isotope fractionations in sedimentary rocks deposited after about 2.4–2.3 Gyr ago16 (Fig. 2). Almost all fractionations among isotopes of a given element scale to differences in their masses; NMD fractionations deviate from this typical behaviour. The remarkable NMD signals are tied to photochemical reactions at short wavelengths involving gaseous sulphur compounds released from volcanoes into the atmosphere.
- ↑ Clayton, R. N.; Grossman, L.; Mayeda, T. K. (1973). "कार्बनसियस उल्कापिंडों में आदिम परमाणु संरचना का एक घटक". Science. 182 (4111): 485–488. Bibcode:1973Sci...182..485C. doi:10.1126/science.182.4111.485. PMID 17832468. S2CID 22386977.
- ↑ Thiemens, M. H.; Heidenreich, J. E. (1983). "The Mass-Independent Fractionation of Oxygen: A Novel Isotope Effect and Its Possible Cosmochemical Implications". Science. 219 (4588): 1073–1075. Bibcode:1983Sci...219.1073T. doi:10.1126/science.219.4588.1073. PMID 17811750. S2CID 26466899.
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