રેડિયેશન અને ઔદ્યોગિક પોલિમર્સ

ઔદ્યોગિકીકરણની પ્રગતિ સાથે, પ્રદૂષણ એ માનવજાત માટે નિર્ણાયક સમસ્યા છે.ગ્રીન ડ્રાઇવમાં, એટલે કે વિશ્વને પ્રદૂષણમુક્ત બનાવવા માટે, રેડિયેશન ટેક્નોલોજી મહત્વપૂર્ણ સ્થાન લે છે.પરમાણુ કિરણોત્સર્ગ ઘણી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં પ્રવેશ કરે છે.'પોલિમરાઇઝેશન', 'ગ્રાફ્ટિંગ' અને 'ક્યોરિંગ', પોલિમર ક્ષેત્રની તમામ મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ, રેડિયેશન તકનીકો દ્વારા આગળ વધી શકે છે.કેટલાક કારણોસર અન્ય પરંપરાગત ઉર્જા સંસાધનો કરતાં રેડિયેશન ટેક્નોલોજીને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે, દા.ત. મોટી પ્રતિક્રિયાઓ તેમજ ઉત્પાદનની ગુણવત્તાને નિયંત્રિત કરી શકાય છે, ઊર્જા તેમજ સંસાધનોની બચત, સ્વચ્છ પ્રક્રિયાઓ, ઓટોમેશન અને માનવ સંસાધનોની બચત વગેરે. આ સિવાય રેડિયેશન અન્ય પરંપરાગત વંધ્યીકરણ તકનીકો કરતાં પણ સારી નસબંધી તકનીક.પોલિમરનું ઇરેડિયેશન વિવિધ ક્ષેત્રોમાં લાગુ કરી શકાય છે.આ સમીક્ષામાં, ધ્યાન મુખ્યત્વે ચાર ક્ષેત્રો પર કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે, એટલે કે બાયોમેડિકલ, ટેક્સટાઇલ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને મેમ્બ્રેન ટેકનોલોજી.

પથ્થર અને ધાતુના યુગથી, આપણે પરમાણુ ઊર્જા અને પોલિમરના યુગમાં આવ્યા છીએ.ખરેખર, આપણે પોલિમરની દુનિયામાં રહીએ છીએ.તેથી જ વૈજ્ઞાનિકો અને ટેક્નોલોજિસ્ટોએ આ યુગને 'પોલિમરિક યુગ' તરીકે ઓળખાવ્યો છે.આપણા રોજિંદા જીવનના દરેક પગલામાં, આપણને એવી વસ્તુઓ મળે છે, જે પોલિમરરિસર્ચનું ફળ છે.છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓમાં રોજિંદા જીવનમાં પોલિમરનો સતત વિસ્તરતો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વૈજ્ઞાનિકો અને તકનીકીઓ દ્વારા મિશ્ર આશીર્વાદ તરીકે સ્વીકારવામાં આવ્યો છે.છેલ્લી સદીના મધ્યમાં શરૂ થયું હોવા છતાં, રસાયણશાસ્ત્રના આ ક્ષેત્રમાં કામ એટલું ઝડપી છે અને એપ્લિકેશન એટલી ઉપયોગી અને સર્વતોમુખી છે કે પોલિમર સિસ્ટમ્સની સંખ્યા પ્રચંડ છે.

છેલ્લા ત્રણ દાયકાઓમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાના કાર્યક્રમો માટે ઊર્જાના શક્તિશાળી સ્ત્રોત તરીકે પરમાણુ કિરણોત્સર્ગનો ઉદભવ પણ જોવા મળ્યો છે.આમ, તે વિવિધ ઔદ્યોગિક વિસ્તારોમાં લાગુ કરી શકાય છે.હકીકત એ છે કે કિરણોત્સર્ગ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરી શકે છે અથવા સૂક્ષ્મ જીવોનો નાશ કરી શકે છે તે વિવિધ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ માટે રેડિયેશનનો મોટા પાયે ઉપયોગ તરફ દોરી ગયો છે.ન્યુક્લિયર રેડિયેશન એ આયનાઇઝિંગ છે, જે દ્રવ્યમાંથી પસાર થવા પર, હકારાત્મક આયનો, મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન, મુક્ત રેડિકલ અને ઉત્તેજિત અણુઓ આપે છે.ઈલેક્ટ્રોન્સ દ્વારા પરમાણુઓનું કેપ્ચર પણ આયનોને જન્મ આપી શકે છે.આમ, રસાયણશાસ્ત્રી સાથે રમવા માટે પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રજાતિઓની સંપૂર્ણ શ્રેણી ઉપલબ્ધ બને છે.

રેડિયેશન-આધારિત પ્રક્રિયાઓ અન્ય પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કરતાં ઘણા ફાયદા ધરાવે છે.દીક્ષા પ્રક્રિયાઓ માટે, કિરણોત્સર્ગ રાસાયણિક દીક્ષાથી અલગ છે.રેડિયેશન પ્રોસેસિંગમાં, પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા માટે કોઈ ઉત્પ્રેરક અથવા ઉમેરણોની જરૂર નથી.સામાન્ય રીતે રેડિયેશન ટેકનિક સાથે, બેકબોન પોલિમર દ્વારા ઊર્જાનું શોષણ મુક્ત રેડિકલ પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે.રાસાયણિક દીક્ષા સાથે, પ્રારંભિકના વિઘટન દ્વારા મુક્ત રેડિકલને ટુકડાઓમાં લાવવામાં આવે છે જે પછી ફ્રી રેડિકલ તરફ દોરી જતા આધાર પોલિમર પર હુમલો કરે છે.સાકુરાડા [1] એ બે પ્રક્રિયાઓની કાર્યક્ષમતાની સરખામણી કરી અને અનુમાન લગાવ્યું કે 1 rad/s ની કિરણોત્સર્ગ માત્રા અથવા રાસાયણિક પ્રેરક, દા.ત. બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઇડ, 01 M ની સાંદ્રતા સાથે પ્રારંભિક રેડિકલની સમાન સંખ્યામાં ઉત્પાદન થાય છે. .રાસાયણિક દીક્ષા જોકે આરંભકર્તાઓની એકાગ્રતા અને શુદ્ધતા દ્વારા મર્યાદિત છે.જો કે, કિરણોત્સર્ગ પ્રક્રિયાના કિસ્સામાં, રેડિયેશનના ડોઝ દરમાં વ્યાપક ફેરબદલ થઈ શકે છે અને આમ પ્રતિક્રિયાને વધુ સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.રાસાયણિક આરંભ પદ્ધતિથી વિપરીત, રેડિયેશન-પ્રેરિત પ્રક્રિયા પણ દૂષણથી મુક્ત છે.રાસાયણિક શરૂઆત ઘણી વખત પ્રારંભિકના સ્થાનિક ઓવરહિટીંગને કારણે ઊભી થતી સમસ્યાઓનું કારણ બને છે.પરંતુ રેડિયેશન-પ્રેરિત પ્રક્રિયામાં, પોલિમર પર મુક્ત રેડિકલ સાઇટ્સની રચના તાપમાન પર આધારિત નથી પરંતુ તે માત્ર પોલિમર મેટ્રિક્સ દ્વારા ઘૂસી રહેલા ઉચ્ચ-ઊર્જા રેડિયેશનના શોષણ પર આધારિત છે, તેથી, રેડિયેશન પ્રક્રિયા તાપમાન સ્વતંત્ર છે અથવા, બીજા શબ્દોમાં, આપણે કહી શકીએ કે તે દીક્ષા માટે શૂન્ય સક્રિયકરણ ઊર્જા પ્રક્રિયા છે.

કારણ કે કોઈ ઉત્પ્રેરક અથવા ઉમેરણોની આવશ્યકતા નથી, પ્રોસેસ્ડ ઉત્પાદનોની શુદ્ધતા જાળવી શકાય છે.વિથ્રેડિયેશન પ્રોસેસિંગ, ઉત્પાદનોના પરમાણુ વજનને વધુ સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.કિરણોત્સર્ગ તકનીકોમાં ઘન સબસ્ટ્રેટમાં પ્રારંભ કરવાની ક્ષમતા પણ હોય છે.તૈયાર ઉત્પાદનોમાં રેડિયેશન ટેકનિક દ્વારા પણ ફેરફાર કરી શકાય છે.

અણુ કિરણોત્સર્ગ ઊર્જા, જોકે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ લાવવામાં ખૂબ જ કાર્યક્ષમ હોવા છતાં ખર્ચાળ છે.સ્થાપિત કિરણોત્સર્ગ ઊર્જાની એકમ કિંમત પરંપરાગત ગરમી અથવા વિદ્યુત ઊર્જા કરતાં ઘણી વધારે છે.આ હકીકત હોવા છતાં, અણુ કિરણોત્સર્ગ ઊર્જાના ઉપયોગે તેની શ્રેષ્ઠતા અને અસંખ્ય રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં તેની કિંમત અસરકારકતા ઉર્જાના અન્ય સ્વરૂપો જેમ કે એશીટ અથવા વિદ્યુત ઊર્જા કરતાં સાબિત કરી છે.રેડિયેશન તકનીકોમાં શક્તિના સંદર્ભમાં સારી કાર્યક્ષમતા હોય છે અને તેને સેટ કરવા માટે થોડી જગ્યાની જરૂર હોય છે.

પોલિમર પર રેડિયેશનનો ઉપયોગ વિવિધ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રો, જેમ કે બાયો-મેડિકલ, ટેક્સટાઇલ, ઇલેક્ટ્રિકલ, મેમ્બ્રેન, સિમેન્ટ, કોટિંગ્સ, રબરના સામાન, ટાયર અને વ્હીલ્સ, ફોમ, ફૂટવેર, પ્રિન્ટિંગ રોલ્સ, એરોસ્પેસ અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે.આ સમીક્ષામાં, ધ્યાન મુખ્યત્વે ચાર ક્ષેત્રો પર કેન્દ્રિત છે: બાયોમેડિકલ, ટેક્સટાઇલ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને મેમ્બ્રેન ટેક્નોલોજી.