Hydrogen ion cluster
ہائیڈروجن مالیکیولر آئن کلسٹر یا ہائیڈروجن کلسٹر آئن ہائیڈروجن مالیکیولز کا ایک مثبت چارج شدہ کلسٹر ہے۔ ہائیڈروجن سالماتی آئن () اور ٹرائی ہائیڈروجن آئن () اچھی طرح سے متعین سالماتی انواع ہیں۔ تاہم ہائیڈروجن 120 تک n کے ساتھ واحد چارج شدہ کلسٹر () بھی بناتا ہے۔ تجربات ہائیڈروجن آئن کلسٹرز مائع ہیلیم میں یا خالص ہائیڈروجن میں کم کلسٹر سائز کے ساتھ بنائے جا سکتے ہیں۔ یہ اعلی یکساں نمبر والے کلسٹرز سے کہیں زیادہ عام ہے۔ ٹھوس ہائیڈروجن میں مستحکم ہے۔ مثبت چارج ایک حل شدہ الیکٹران کے ذریعے متوازن ہوتا ہے۔ یہ اس وقت بنتا ہے جب آئنائزنگ تابکاری ٹھوس ہائیڈروجن پر اثر انداز ہوتی ہے، اور اسی طرح تابکار ٹھوس ٹریٹیم میں بنتی ہے۔ تابکاری کے ساتھ علاج شدہ قدرتی ہائیڈروجن میں، مثبت چارج ایچ ڈی مالیکیولز میں منتقل ہوتا ہے، ترجیح میں، حتمی سب سے مستحکم ترتیب ایچ ڈی (ایچ ڈی) + ایچ ڈی ہوتی ہے۔ ایک سرے پر ہائیڈروجن مالیکیول کو جوڑ کر اور دوسرے سرے پر اسے کھو کر ٹھوس ہائیڈروجن کے ذریعے منتقل ہو سکتا ہے: + → +۔ ایچ ڈی مالیکیول کے شامل ہونے کے بعد یہ منتقلی رک جاتی ہے جس کے نتیجے میں توانائی کی سطح کم ہو جاتی ہے۔ ایچ ڈی یا ترجیح میں شامل کیا جاتا ہے۔ کلیمپٹ اور گولینڈ نے ہائڈروجن ایٹموں کی ایک عجیب تعداد کے ساتھ کلسٹر دریافت کیے اور بعد میں ظاہر کیا کہ یہ نسبتا مستحکم تھا۔ اس کلسٹر کا بنیادی حصہ اس کے ارد گرد چھ مالیکیولز کے ساتھ تشکیل پایا۔ ہیروکا نے گیس میں عجیب تعداد والے کلسٹروں کے استحکام کا مطالعہ کیا۔ باے نے طے کیا کہ یہ خاص طور پر عجیب نمبر والے کلسٹروں میں مستحکم تھا۔ کرچنر نے گیس میں طاق نمبر والے ایٹم کلسٹرز کے مقابلے میں کم ارتکاز پر یکساں نمبر والے ایٹم کلسٹرز دریافت کیے۔ اس سے بیس گنا کم کثرت تھی۔ ، اور اس سے کم مقدار میں پتہ چلا۔ کروساکی اور تکایا ناگی نے دکھایا کہ یہ دوسرے یکساں کلسٹروں کے مقابلے میں بہت زیادہ مستحکم ہے اور آرڈر 4 (مالیکیولر سمیٹری) کی اینٹی پریسمٹک سمیٹری کو ظاہر کیا۔ یہ ٹرن اسٹائل ساختہ مالیکیول کمپیوٹیشنل طور پر ایک پروٹون کے ارد گرد پانچ ہائیڈروجن ایٹموں کے دائرے سے زیادہ توانائی سے مستحکم پایا گیا۔ منفی ہائیڈروجن کلسٹرز موجود نہیں پائے گئے ہیں۔ نظریاتی طور پر غیر مستحکم ہے، لیکن نظریہ طور پر 0.003 eV پر پابند ہے۔ آزاد گیس کی حالت میں H ایٹموں اور مالیکیولز کو چھوڑ کر سڑ جاتا ہے۔ انحطاط کی مختلف توانائیاں 0.038 eV پر اوسط سطح اور 0.14 eV پر عروج کے ساتھ ہوتی ہیں۔ تشکیل ہائیڈروجن سالماتی آئن کلسٹرز مختلف قسم کے آئنائزنگ تابکاری کے ذریعے بنائے جا سکتے ہیں۔ مواد کو آئنائز کرنے کے قابل اعلی توانائی والے الیکٹران یہ کام انجام دے سکتے ہیں۔ جب مائع ہیلیم میں تحلیل شدہ ہائیڈروجن کو الیکٹرانوں کے ساتھ تابکاری کی جاتی ہے تو ان کی توانائی ہیلیم کو آئنائز کرنے کے لیے کافی ہونی چاہیے تاکہ ہائیڈروجن کے اہم کلسٹر تیار کیے جا سکیں۔ گاما شعاعوں یا ایکس رے کے ذریعے ٹھوس ہائیڈروجن کی تابکاری بھی پیدا ہوتی ہے۔ مثبت آئن کلسٹر اس وقت بھی بنتے ہیں جب کمپریسڈ ہائیڈروجن نوزل کے ذریعے پھیلتا ہے۔ یکساں نمبر والے کلسٹرز کی تشکیل کے لیے کرچنر کا نظریہ یہ تھا کہ غیر جانبدار مالیکیولز نے آئن (یا دیگر عجیب کلسٹرز) کے ساتھ رد عمل ظاہر کیا۔ ٹھوس ہائیڈروجن کی خصوصیات کے حل کا اس کے سپیکٹرم پر بہت کم اثر پڑا۔ ایس آر آئی انٹرنیشنل کا استعمال کریں جس نے ٹھوس آئنک ہائیڈروجن ایندھن کا مطالعہ کیا۔ ان کا خیال تھا کہ H− آئنوں پر مشتمل ٹھوس تیار کیا جا سکتا ہے۔ اگر اسے بنایا جا سکے تو اس میں دیگر راکٹ ایندھن کے مقابلے میں زیادہ توانائی ہوگی جس میں آئنوں کا صرف 2 فیصد ارتکاز ہوگا۔ تاہم وہ H− کو مستحکم طریقے سے نہیں رکھ سکے، لیکن اس بات کا تعین کیا کہ دیگر منفی آئن بھی ایسا ہی کریں گے۔ یہ نظریاتی قوت ٹھوس اور مائع ایندھن والے راکٹوں سے زیادہ ہے۔ ایس آر آئی نے ایک کلسٹر آئن گن تیار کی جو 500 پی اے کے کرنٹ پر مثبت اور منفی آئن کلسٹر بنا سکتی ہے۔ آئن کلسٹرز کا استعمال کرتے ہوئے نیوکلیئر فیوژن ایک ہٹ میں واحد آئنوں کے مقابلے میں کہیں زیادہ ایٹموں کو متاثر کر سکتا ہے۔ اس تصور کو کلسٹر آئن فیوژن (سی آئی ایف) کہا جاتا ہے۔ لتیم ڈیوٹرائڈ (ایل آئی ڈی) آئنوں کو پیدا کرنے کے لیے ایک ممکنہ ابتدائی مواد ہے۔ حوالہ جات ہائیڈروجن کیٹیشن