لتھیم

Lithium,  ₃Li

General properties
Pronunciation	/ˈlɪθiəm/, LI-thee-əm
Appearance	silvery white (seen here in oil)
Lithium in the دوری جدول
H ↑ Li ↓ Na helium ← lithium → beryllium
جوہری عدد (Z)	3
Group, period	group 1 (alkali metals), period 2
Block	s-block
Standard atomic weight (Ar)	6.941(2)
برقی تشکیل	1s2 2s1
Electrons per shell	2, 1
Physical properties
Phase	solid
نقطۂ انجماد	453.69 کیلون ​(180.54 °C, ​356.97 °F)
نقطہ کھولاؤ	1615 K ​(1342 °C, ​2448 °F)
کثافت near درجہ حرارت کمرہ	0.534 g/cm3
when liquid, at m.p.	0.512 g/cm3
Critical point	(extrapolated) 3223 K, 67 MPa
سخانۂ ائتلاف	3.00 جول فی مول
Heat of	147.1 kJ/mol
Molar heat capacity	24.860 J/(mol·K)
بخاری دباؤ پ (پاسکل) 1 10 100 1 کے 10 کے 100 کے  دح پر (کیلون) 797 885 995 1144 1337 1610
Atomic properties
تکسیدی عددs	+1, -1 ​strongly basic oxide
برقی منفیت	Pauling scale: 0.98
جوہری رداس	empirical: 152 پیکومیٹر
Covalent radius	128±7 pm
وانڈروال رداس	182 pm
Miscellanea
قلمی ساخت	​(bcc)
آواز کی رفتار thin rod	6000 m/s (at 20 °C)
حرارتی پھیلاؤ	46 µm/(m·K) (at 25 °C)
حر ایصالیت	84.8 W/(m·K)
مزاحمیت	92.8 n Ω·m (at 20 °C)
مقناطیسیت	paramagnetic
Young's modulus	4.9 GPa
Shear modulus	4.2 GPa
Bulk modulus	11 GPa
موس پیمانہ	0.6
کیمیائی شعبۂ اخلاص اندراجی عدد	7439-93-2
Main isotopes of lithium
ہم جا Abun­dance ہاف لائف (t1/2) اشعاعی تنزل Pro­duct 6Li 7.5% 3 تعدیلوں کیساتھ Li مستحکم ہے 7Li 92.5% 4 تعدیلوں کیساتھ Li مستحکم ہے
6Li content may be as low as 3.75% in natural samples. 7Li would therefore have a content of up to 96.25%.

لتھیم(lithium) ایک کیمیائی عنصر کا نام ہے جس کا جوہری عدد 3 ہے (یعنی اس کے ہر ایٹم میں تین پروٹون ہوتے ہیں) اور انگریزی نظام میں اس کی علامت Li اختیار کی جاتی ہے۔

وجہ تسمیہ

اس عنصر کو ایک سنگ جواہر بنام (LiAlSi₄O₁₀) petalite میں دریافت کیا گیا تھا؛ ابتدا میں اس کی شناخت کسی القالی (alkali) خاصیت والی شے کی حیثیت سے ہوئی تھی اور اسی وجہ سے اس کو lithion کا نام دیا گیا۔ پھر اسی سے القالی میں موجود دھات کا نام lithium ماخوذ گیا گیا ہے جہاں ium ایک لاحقہ ہے برائے عنصر کے اور اسے اردو میں صر کے لاحقے سے لکھا جاتا ہے جبکہ lithium نام کا ابتدائیییی حصہ یونانی lithos سے لیا گیا ہے جس کے معنی پتھر (سنگ) کے ہوتے ہیں (کیونکہ یہ petalite پتھر میں دریافت ہوا)۔ اردو میں اس کا متبادل lithos یعنی سنگ اور ium یعنی صر (عنصر) کو ملا کر سنگصر اختیار کیا جاتا ہے۔

بہتات

لیتھیئم دنیا میں وافر مقدار میں پایا جاتا ہے۔ اندازہ ہے کہ دنیا بھر کی کانوں سے دیڑھ کروڑ ٹن لیتھیئم نکل سکتا ہے۔ اس کے علاوہ سمندروں کے پانی میں 200 ارب ٹن لیتھیئم حل شدہ حالت میں موجود ہے۔

استعمال

لیتھیئم بیٹریوں میں بھی استعمال ہوتا ہے اور پژمردگی (ڈپریشن) کے علاج میں بھی۔ مگر اس کا سب سے اہم استعمال نیوکلیئر ری ایکٹر اور جوہری ہتھیاروں میں ہے جہاں اس کی فشن سے ٹرائیٹیئم بنائی جاتی ہے جسے ڈیوٹیریئم سے فیوزن میں استعمال کرتے ہیں۔

تاریخ

1917 میں تابکاری سے حاصل ہونے والے الفا ذرات کی بوچھاڑ کو لیتھیئم سے ٹکرانے پر ایک عنصر سے دوسرے عناصر بننے کا پہلی دفعہ مشاہدہ کیا گیا۔
1932 میں کوکروفٹ اور والٹن نے پروٹون کو بلند وولٹیج سے تیز رفتار بنا کر لیتھیئم ⁷Li سے ٹکرایا جس سے بریلیئم ⁸Be کا ایٹم وجود میں آیا لیکن نا پائیدار ہونے کی وجہ سے وہ فوراً ٹوٹ کر ہیلیئم بن گیا۔ ایٹم کے مرکزے کو اس طرح پہلی دفعہ توڑا گیا۔

کاسل براوو کا تجربہ

یکم مارچ 1954 کو امریکا نے Castle Bravo میں ایک ہائیڈروجن بم کا تجربہ کیا لیکن توقع کے برخلاف یہ دھماکا ضرورت سے کہیں زیادہ بڑا ثابت ہوا۔ اس وقت تک یہ سمجھا جاتا تھا کہ صرف ⁶Li میں fission ممکن ہے۔ بعد کی تحقیق سے پتا چلا کہ ⁷Li بھی نیوٹرون جذب کر کے tritium بناتا ہے جو ہائیڈروجن بم کا اہم ترین اور مہنگا ترین ایندھن ہے لیکن ناپائیداری کی وجہ سے اسے ذخیرہ نہیں کیا جا سکتا۔ اس وجہ سے پانچ کی بجائے پندرہ میگا ٹن کا دھماکا ہو گیا۔ صرف ایک سیکنڈ میں سات کلو میٹر بڑا آگ کا گولا بن گیا۔ امریکا نے آج تک اس سے بڑا دھماکا نہیں کیا۔ دھماکے کی جگہ پر دو کلو میٹر بڑا گڑھا پڑ گیا جو اتنا گہرا تھا کہ حبیب بینک پلازہ جیسی عمارت بھی اس میں با آسانی سما جائے۔

جوہری ایندھن

ہلکے عناصر میں لیتھیئم وہ واحد عنصر ہے جس میں fusion کی بجائے fission اور توانائی کا اخراج ممکن ہے۔
ہائیڈروجن بم میں لیتھیئم ڈیوٹیرائیڈ سب سے اہم جز ہوتا ہے جو لیتھیئم اور ڈیوٹیریئم کا مرکب ہے۔ اس میں لیتھیئم میں فشن ہوتا ہے جبکہ ڈیوٹیریئم فیوزن میں استعمال ہوتا ہے۔ لیتھیئم ڈیوٹیرائیڈ پائیدار ہوتا ہے اور بم فائر کرنے پر نا پائیدار ٹرائیٹیئم بھی بناتا ہے۔

قدرتی طور پر پائے جانے والے لیتھیئم کے ہر 13 ایٹموں میں سے 12 ایٹم ⁷Li کے ہوتے ہیں اور صرف ایک ایٹم ⁶Li کا۔
لیتھیئم⁶ کے دو ایٹموں سے ہیلیئم⁴ کے تین ایٹم بن سکتے ہیں جبکہ لیتھیئم⁷ پروٹون جذب کر کے ہیلیئم⁴ کے دو ایٹم بناتا ہے اور 17.34MeV توانائی خارج کرتا ہے۔
نیوٹرون پر کوئی برقی چارج نہیں ہوتا اس لیے اس کی رفتار ذراتی مسرع سے کنٹرول نہیں کی جا سکتی۔ اس کے برعکس پروٹون کی توانائی پارٹیکل ایکسلیریٹر کی مدد سے باآسانی بڑھائی جا سکتی ہے۔

⁷Li سے نیوٹرون کا عمل جاذب حرارت (endothermic) ہوتا ہے اس لیے صرف وہی تیز رفتار نیوٹرون ⁷Li کو توڑ سکتے ہیں جن کی توانائی 40 لاکھ الیکٹرون وولٹ سے زیادہ ہو۔ ایسے تیز رفتار نیوٹرون ایٹم بم اور نیوکلیئر ری ایکٹر کے اندر یورینیئم کے مرکزے کے ٹوٹنے سے نکلتے ہیں۔

7 3Li

+

n

→

4 2He

+

3 1T

+

n

اس عمل میں 2.466 MeV توانائی جذب ہوتی ہے۔

اس عمل سے نہ صرف قیمتی ٹرائیٹیئم بنتی ہے بلکہ ایک سست رفتار نیوٹرون (Thermal neutron) بھی بنتا ہے جس کی رفتار صرف 2.2 کلو میٹر فی سیکنڈ ہوتی ہے اور جو ⁶Li سے عمل کرتا ہے جس سے مزید ٹرائیٹیئم بنتی ہے اور MeV 4.8 توانائی کا اخراج بھی ہوتا ہے۔

6 3Li

+

n

→

4 2He

(

2.05 MeV

)

+

3 1T

(

2.75 MeV

)

ٹرائیٹیئم کا ڈیوٹیریئم سے فیوزن نسبتاً آسانی سے ہوتا ہے

3 1T

+

2 1D

→

4 2He

+

n

اس عمل میں 17.6 MeV توانائی خارج ہوتی ہے جو ایک بہت بڑی مقدار ہے۔ خارج ہونے والے اس نیوٹرون کی توانائی 14.1 MeV ہوتی ہے اور رفتار 52,000 کلو میٹر فی سیکنڈ ہوتی ہے یعنی روشنی کی رفتار کا 17 فیصد ہوتی ہے۔ یہ تیز رفتار نیوٹرون ایسے بھاری مرکزوں (heavy nuclei) کو بھی با آسانی توڑ دیتے ہیں جو عام طور پر نہ ٹوٹنے والے (non fissile) کہلاتے ہیں مثلاً یورینیئم 238 جس سے ایٹمی ہتھیاروں کا بیرونی خول بنا ہوتا ہے۔
امریکا میں لگ بھگ 65 فیصد نیوکلیئر ری ایکٹر ایسے ہیں جو ⁶Li بطور ایندھن استعمال کرتے ہیں۔ یہ ⁶Li چین اور روس میں ⁷Li سے الگ کیا جاتا ہے۔ امریکا میں یہ 1963 تک بنایا جاتا تھا مگر بہت بڑی فالتو مقدار بن جانے کے بعد امریکا نے اسے بنانا بند کر دیا تھا۔ اس فالتو مقدار کا ذخیرہ اب ختم ہونے کے قریب ہے۔

مزید دیکھیے

• فیوزر
• نیوٹرون کراس سیکشن
• فشن بمقابلہ فیوزن
• بائنڈنگ انرجی