पाण्याचं झालं सोनं! Alchemy च्या वैज्ञानिकांना यश

मुंबई, 3 ऑगस्ट : अल्केमी (Alchemy) या मध्ययुगीन विद्येद्वारे लोखंडासारख्या सामान्य धातूंचं किंवा अन्य पदार्थांचं सोन्यात रूपांतर करता येत असे, असं सांगितलं जातं. म्हणून तिला धातुपरिवर्तनविद्या असं म्हणतात. अल्केमीला विज्ञानाचा दर्जा दिला जात नाही; मात्र त्यात विज्ञानाप्रमाणेच रासायनिक प्रयोग केले जातात. दीर्घ काळापासून शास्त्रज्ञ अल्केमीप्रमाणे निष्कर्ष निघतील, अशा प्रकारचे प्रयत्न करत आहेत. अलीकडेच शास्त्रज्ञांना पाण्याचं चमकदार सोन्यात रूपांतर करण्यात यश प्राप्त झालं आहे.

प्रागमधल्या शास्त्रज्ञांनी हा प्रयोग केला होता. इलेक्ट्रॉनची देवाणघेवाण करणाऱ्या क्षारीय धातूजवळ पाण्याचा थर तयार केल्यानंतर कोणत्याही उच्च तापमानाशिवाय किंवा उच्च दाबाशिवाय काही सेकंदांसाठी हे शक्य होऊ शकलं. विद्युत सुवाहक नसलेल्या पदार्थांचं उच्च दाबाचा उपयोग करून धातूमध्ये रूपांतर करता येतं. पाण्याचे गुणधर्म बदलण्यासाठी 48 मेगाबार (47372316 अॅटमॉस्फीअर) एवढ्या उच्च दाबाची गरज असते.

एवढा उच्च दाब प्रयोगादरम्यान तयार करणं शक्य नाही. एवढा उच्च दाब केवळ विशाल ग्रह किंवा ताऱ्यांच्या अंतर्गत भागांमध्येच असतो. या स्थितीत अणू एकमेकांच्या इतके जवळ असतात, की ते आपल्या बाहेरच्या कक्षेतल्या इलेक्ट्रॉनची देवाणघेवाण सुरू करतात. भौतिकशास्त्रज्ञांचं म्हणणं आहे, की नेपच्यून किंवा युरेनससारख्या ग्रहांवर पाणी अशा धातू अवस्थेत असते, की तिथे ते विद्युत सुवाहक बनतं आणि विजेचं वहन करू लागतं.

प्रागमधल्या चेक अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस या संस्थेतले शास्त्रज्ञ पाण्याला या धातू अवस्थेतून काही सेकंदांसाठी सामान्य रूपात आणण्यात यशस्वी ठरले. धातू नसलेल्या पदार्थांचं धातूमध्ये रूपांतर करायचं असेल, तर जो उच्च दाब लागतो, त्याची या प्रयोगात आवश्यकता भासली नाही.

नेचर या प्रसिद्ध विज्ञान नियतकालिकात या प्रयोगाबद्दलचा लेख प्रसिद्ध झाला आहे. प्रयोगशाळेत मिळवलेलं दाबाखालचं पाणी जास्तीत जास्त सुपरआयोनिक असू शकतं. पाण्याची ही अवस्था खूप जास्त तापमान आणि दाबाखाली बनते. त्यात पाण्याचे अणू तुटून वेगळे होतात आणि प्रोटॉनच्या सुवाहकतेची स्थिती तयार होते; मात्र धात्विक अर्थात धातूसारखी सुवाहकता येत नाही. मात्र या शोधामध्ये शास्त्रज्ञांनी हे दर्शवलं, की धात्विक अवस्थेतल्या पाण्याचे गुणधर्म इलेक्ट्रॉनच्या व्यापक डोपिंगद्वारे बदलू शकतात. चेक अॅकॅडमी फॉर सायन्सेस या संस्थेतले फिजिकल केमिस्ट पॉवेल जुंगविर्थ यांनी गेल्याच वर्षी अशा प्रकारची प्रक्रिया अमोनियाच्या साह्याने करून पाहिली होती. त्यांच्या संशोधनाचा पुढचा भाग म्हणून आताच्या शास्त्रज्ञांनी हा प्रयोग केला होता.

शास्त्रज्ञांच्या या टीमने केलेला हा प्रयोग आव्हानात्मक होता, कारण क्षारीय धातूंचा पाण्याशी संपर्क आला, की त्याची प्रतिक्रिया विस्फोटक पद्धतीने बाहेर पडते; मात्र शास्त्रज्ञांनी प्रयोगासाठी अशा प्रकारची स्थिती निर्माण केली, की विलयनाची प्रक्रिया विस्फोट रूपात होण्याऐवजी खूप संथ गतीने होईल.

यासाठी शास्त्रज्ञांनी सोडियम आणि पोटॅशियमचं मिश्रण सामान्य तापमानाला निर्वात अर्थात वायुविरहित अवस्थेत ठेवलं. एका सीरिंजच्या माध्यमातून त्यांनी या मिश्रणाच्या प्रत्येक थेंबावर अत्यंत कमी प्रमाणात पाण्याच्या वाफेची मात्रा दर्शवली. एक मायक्रोमीटरच्या दहाव्या भागाएवढ्या सूक्ष्म जाडीचा थर त्यामुळे तयार झाला. या थरातले इलेक्ट्रॉन वेगाने धन आयन्ससोबत पाण्यात मिसळले गेले आणि काही सेकंदांमध्ये तो थर सोन्याचा झाला.