ओझोन आणि हीलियम वायू

आपल्या पृथ्वीवरील वातावरणात ओझोन आणि हीलियम या नांवांचे हे दोन दुर्मिळ वायू अगदी सूक्ष्म प्रमाणात असतात. शाळाकॉलेजात शिकत असतांना गाळलेल्या जागा भरा किंवा जोड्या जुळवा अशा १-२ मार्कांच्या प्रश्नासाठी केलेला त्यांचा जुजबी अभ्यास सोडला तर सर्वसामान्य माणसांच्या आयुष्यात ही नांवे त्यांच्या कांनांवर सहसा पडत नसतील. या दोन वायूंचे रासायनिक गुणधर्म एकमेकांच्या अगदी विरुद्ध आहेत. ओझोन हा अत्यंत जहाल वायू त्याच्या संपर्कात आलेल्या कुठल्याही पदार्थाची लगेच राखरांगोळी करतो तर हीलियम हा अत्यंत निरुपद्रवी (इनर्ट) वायू कुठल्याही प्रकारच्या रासायनिक क्रियेमध्ये भागच घेत नाही. तो कशाबरोबरही संयुग (कम्पाउंड) तयार करत नाही, त्यामुळे त्याचे अस्तित्व ओळखणेसुद्धा कठीण असते.

या दोन वायूंशी संबंधित दोन घटना गेल्या आठवड्यात घडल्यामुळे त्यांची नांवे बातम्यामध्ये आली होती. १६ सप्टेंबर रोजी जागतिक ओझोन दिवस साजरा केला जातो आणि १८ सप्टेंबर २०१८ ला त्याचा शोध लागून १५० वर्षे पूर्ण झाली. त्या निमित्याने मी संकलित केलेली त्यांची थोडी माहिती खाली दिली आहे.
आपल्याला माहीत नसले तरी ओझोन हा वायू आपल्या नकळतच सूर्याच्या कांही प्रखर अशा अतिनील (अल्ट्राव्हायोलेट) किरणांपासून आपले रक्षण करत असतो. तो आकाशामध्ये आपल्या जागी असतो म्हणून आपण आज पृथ्वीवर सुखाने रहात आहोत एवढे त्याचे महत्व आहे. आपल्या मूर्खपणापोटी आपण मात्र त्याला हानी पोहोचवत आहोत.
हीलियम या वायूचा उपयोग कांही अणूभट्ट्यांमध्ये केला जातो, तसेच अत्यंत सूक्ष्म अशी गळती शोधण्यासाठी (लीक डिटेक्शनसाठी) तयार केलेल्या खास प्रकारच्या अतिसंवेदनशील (सुपर सेन्सिटिव्ह) अशा उपकरणांमध्ये या वायूचा उपयोग होतो. एरवी तोही आपल्या वाटेला जात नाही किंवा आपण त्याला उपसर्ग पोचवत नाही
-----------------------
१. ओझोन दिवस

ओझोन म्हणजे आपल्या प्राणवायू किंवा ऑक्सीजनचाच एक विशिष्ट प्रकार आहे. तो वायू सामान्य प्राणवायूच्या दीडपट मोठा पण अनेकपटीने जहाल असतो. प्राणवायूचा अणु (Atom) निसर्गात एकटा रहात नाही. दोन अणूंची जोडी एकत्र येऊन त्यांचा एक रेणू (Molecule) होतो. आपल्या हवेतला सुमारे एक पंचमांश भाग प्राणवायूच्या या द्विदल (O2) रूपात असतो.  सूर्यापासून येणारे किरण जेंव्हा पृथ्वीवरील वातावरणाच्या स्ट्रॅटोस्फिअर (Stratosphere) नांवाच्या बाहेरच्या भागात प्रवेश करतात तेंव्हा त्यातल्या शक्तीशाली अतिनील (Ultraviolet) किरणांमुळे यातल्या कांही जोड्या दुभंगतात आणि सुटे झालेले प्राणवायूचे अणू  वेगवेगळ्या रेणूंशी गट्टी करून त्रिकुटे (O3) बनवतात. त्यालाच ओझोन असे नांव दिले आहे.  जमीनीवरील वातावरणातील हवेतल्या प्राणवायूमध्ये ओझोनचे प्रमाण सुमारे ३० लाखांमध्ये एक भाग  इतके अत्यल्प असते तर ते वातावरणाच्या वरच्या भागात वाढून सुमारे एक ते पाच लाखांमध्ये एक भाग इतके होते.  हे ओझोनचे रेणू आणखी कांही अतिनील किरणांना शोषून घेतात आणि त्यामुळे त्यांचे पुन्हा प्राणवायूच्या द्विदल रूपात रूपांतर होत असते. असे चक्र पृथ्वीच्या निर्मितीपासून चालत राहिले आहे. त्या ओझोनयुक्त वातावरणाला ओझोनचा थर (Ozone layer) किंवा ओझोनचे कवच ( ozone shield) असे म्हणतात. हा थर जमीनीपासून सुमारे वीस ते चाळीस किलोमीटर्स इतक्या उंचीपर्यंत पसरलेला असतो.

सूर्यापासून निघणाऱ्या किरणांमध्ये आपल्याला दिसणारा प्रकाश असतो त्याचबरोबर अतिनील किरण सुद्धा असतात. त्यांचे अ (UV-A), ब(UV-B), आणि क(UV-C) असे तीन गट केले आहेत. यातले अ प्रकारचे किरण तितकेसे घातक नसतात, क प्रकारचे किरण अगदी सुरुवातीलाच पूर्णपणे वातावरणात शोषले जातात, पण ब प्रकारच्या किरणांना थांबवण्यासाठी मात्र ओझोनची अत्यंत आवश्यकता असते. स्ट्रॅटोस्फिअरमधली हवा अत्यंत विरळ असते आणि त्यातल्या ओझोन किरणांचे प्रमाणसुद्धा फार जास्त नसते तरी या थराची जाडी १०-२० किलोमीटर इतकी असते. त्यात जवळ जवळ ९० -९५ टक्के ब प्रकारचे अतिनील किरण नष्ट होऊन उरलेले कांही किरण पृथ्वीपर्यंत जाऊन पोचतात आणि ते त्वचेखाली व्हिटॅमिन डी हे जीवनसत्व तयार करण्यासाठी उपयुक्त असतात. 

हवेमधील प्रदूषणात वाढ होऊ लागली आणि त्यामुळे हवेमधील कार्बन डायऑक्साइड वायूचे प्रमाण वाढत चाललेच, त्याशिवाय नायट्रस व नायट्रिक ऑक्साइड. क्‍लोरोफ्लुरोकार्बन्स, आणि हायड्रो-क्‍लोरोफ्लुरोकार्बन्स यांच्यासारखे पूर्वीच्या काळात नसलेले अनेक विषारी वायू हवेत मिसळायला लागले. हे वायू ओझोनच्या थरांपर्यंत जाऊन पोचले तर त्याच्याशी रासायनिक प्रक्रिया करतात. त्यामुळे ओझोन वायूमध्ये घट होऊ लागली. ओझोन कवच विरळ होऊ लागले. हा प्रकार पृथ्वीवर सर्व जागी समान न होता कांही ठिकाणी जास्त झालेला दिसायला लागल्यानंतर त्या ठिकाणी त्या कवचाला भगदाड पडले असल्याच्या बातम्या यायला लागल्या. त्यामुळे अतिनील किरण खूप मोठ्या प्रमाणात पृथ्वीपर्यंत पोचतील आणि त्यांच्यामुळे कँसरसारखे घातक रोग पसरतील इतकेच नव्हे तर इथले वातावरणच बदलून जाऊन त्यात पशुपक्षी, वनस्पती वगैरे सर्वच जीवांचा नाश होईल अशी भीती निर्माण झाली.

हवेला भोक पडणे ही कल्पना विचित्र वाटत असली तरी ते वर्णन परिणामकारक ठरले आणि जगातल्या सर्वच देशांनी त्यातून निर्माण होऊ पाहणाऱ्या धोक्याची नोंद घेऊन १६ सप्टेंबर १९८५ ला कॅनडामधील माँट्रियल इथे त्यावर जागतिक करार केला गेला. तो  माँट्रियल प्रोटोकॉल या नांवाने प्रसिद्ध आहे. त्यानिमित्य हा ओझोन दिवस साजरा केला जातो. औद्योगिक जगामध्ये काय काय करावे किंवा करू नये यावर या दिवशी सर्वांचे प्रबोधन केले जाते.

आता यातला मुख्य मुद्दा म्हणजे हा धोका टाळण्यासाठी आपण काय काय करायला पाहिजे ? पहिली गोष्ट म्हणजे पेट्रोल, डिझेल, केरोसीन, गॅस वगैरे जाळणे कमीत कमी करावे, लहान अंतर चालत किंवा सायकलवरून जावे, अन्नाची किंवा कुठल्याही प्रकारची नासाडी करणे टाळावे, अत्यावश्यक नसेल तर वातानुकूलित यंत्रणा (एअर कंडीशनर) वापरू नये. पाणी किंवा वीज वाया घालवू नये. जितक्या प्रमाणात ऊर्जेची बचत करता येईल तितकी केली तरच प्रदूषण आटोक्यात येईल आणि ओझोनचे कवच आपले रक्षण करीत राहील.
माझा हा लेख शिक्षण विवेक या संकेतस्थळावर प्रसिद्ध झाला आहे.
 http://shikshanvivek.com//Encyc/2018/9/16/Ozoncha-Divas.aspx

----------------------------------
हीलियम
आज १८ ऑगस्ट हा दिवस वैज्ञानिकांच्या दृष्टीने महत्वाचा आहे.
हीलियम हे मूलद्रव्य विश्वामध्ये प्रचंड प्रमाणात भरलेले आहे, त्यात सर्वाधिक असलेल्या हायड्रोजनच्या खालोखाल हीलियमचा दुसरा क्रमांक लागतो, पण ते पृथ्वीवर मात्र अत्यंत दुर्मिळ आहे. त्याच्या सूर्यावर असलेल्या अस्तित्वाचा शोध १८ ऑगस्ट १८६८ रोजी भारतातील गुंटूर येथून सूर्यग्रहणाचा अभ्यास करत असलेल्या जूल्स जानसन या फ्रेंच शास्त्रज्ञाला लागला होता आणि त्यानंतर नॉर्मन लॉकयर या ब्रिटीश शास्त्रज्ञाने विजयदुर्ग या किल्ल्यावरून लावला होता, पण या दोघांनाही आपण नेमका कशाचा शोध लावला हे माहीत नव्हते. त्यानंतर १८८५ साली सर विल्यम रॅमसे या स्कॉटिश शास्त्रज्ञाने पृथ्वीवरील हीलियम या वायूचा पहिल्यांदाच शोध लावला, म्हणजे त्याला एका खनिजामधून निघणारा एक विशिष्ट प्रकारचा वायू सापडला तो म्हणजे सूर्यावर असलेला हीलियमच आहे हे त्याने प्रयोगांमधून सिद्ध करून दाखवले.

सूर्यग्रहणाच्या वेळी येणाऱ्या प्रकाशकिरणांच्या अभ्यासावरून सूर्यावर एक वेगळेच मूलद्रव्य उपलब्ध असल्याचे दोन युरोपियन शास्त्रज्ञांना समजले. त्या वेळेपर्यंत ते पृथ्वीवर कुठेही मिळाले नव्हते. लॉकयर आणि एडवर्ड फ्रँकलँड या दोन शास्त्रज्ञांनी मिळून हेलिओस म्हणजे ग्रीक भाषेमधील सूर्यदेवतेच्या नांवावरून या मूलद्रव्याचे हीलियम असे नामकरण केले.

दीडशे वर्षांपूर्वी जेंव्हा दोन युरोपियन खगोलशास्त्रज्ञ इतक्या दूर भारतात आकाशाचे निरीक्षणे करायला आले होते तेंव्हा इथले ज्योतिषी, शास्त्री, पंडित, विद्वान वगैरे लोक काय करत होते? माझ्या कल्पनेप्रमाणे ते बहुधा दिवसभर उपास करून आणि ग्रहण लागायच्या आधी आंघोळ करून त्यांच्या देवांना ताम्हनात ठेऊन त्यांचेवर अभिषेक करत बसले होते आणि सूर्यदेवाची राहूकेतूंच्या तावडीमधून मुक्तता करण्यासाठी त्यांना सांकडे घालत होते. आजकालचे कित्येक लोकसुद्धा राहूकेतूच सूर्यचंद्रांना गिळतात असेच मानतात. बदनाम झालेल्या मेकॉलेने भारतातल्या शाळांमध्ये नवी शिक्षणपद्धति सुरू केली नसती तर बहुधा मीसुद्धा आजही तसेच समजत बसलो असतो आणि हीलियम वायूचे नांवसुद्धा कदाचित माझ्या कानांवर पडले नसते.
-------------------------------
माझ्या या स्फुटावर दोन प्रतिक्रिया आल्या.
१. घड्याळाचे काटे उलटे फिरविण्याचे काही प्रयत्न सध्या सुद्धा सुरू आहेत आणि धार्मिक म्हणवणाऱ्या TV वाहिन्या त्याला हातभार लावत आहेत.
  शुभ मुहूर्त, फल ज्योतिष, हस्त सामुद्रिक इ. गोष्टी पूर्वापार चालत आल्या आहेत आणि "म्हणून" त्यांच्यात काही तरी तथ्य असलेच पाहिजे असे मानणारा एक मोठा वर्ग सुशिक्षित मंडळीत अजून सुद्धा आहे ही दुःखद वस्तुस्थिती आहे.
२. इतक्या टोकाची भूमिका घेउन आपल्या पुर्वजांना तुच्छ लेखु नका. सर्व गोष्टींचे श्रेय पाश्चात्यांना देण्यात आपलाही अपमान होतो आहे हे पण लक्षात घ्या. मी हे भावनिक होउन लिहीत नाही .

यावरील माझी प्रतिक्रिया अशी होती: या लेखात मी फक्त हीलियम या मूलद्रव्याच्या शोधाचे श्रेय युरोपियन शास्त्रज्ञांना दिले आहे आणि त्या काळात तो शोध लावण्याची कुवत तत्कालिन भारतातल्या विद्वानांमध्ये नव्हतीच. प्रकाशकिरणांचे पृथक्करण, निरनिराळ्या रंगांच्या वेव्हलेंग्थ्स वगैरे कांहीच त्यांना माहीत नव्हते हे सत्य आहे. त्यात मी कुणाला तुच्छ लेखायचा प्रश्नच येत नाही. आर्यभट्ट, भास्कराचार्य आदि प्राचीन भारतीय शास्त्रज्ञांची प्रशंसा करणारे लेख मी माझ्या ब्लॉगवर आणि इतरत्र लिहिले आहेत. पण दीडशे वर्षांपूर्वीच्या कालखंडापर्यंत ती वैज्ञानिक परंपरा खंडित होऊन पार लयाला गेली होती. ज्या काळात युरोपियन शास्त्रज्ञ सूर्य चंद्र वगैरेंच्या रचनेबद्दल किंवा त्यांच्या स्वरूपावर संशोधन करत होते, तेंव्हा आपले ज्योतिषी त्यांच्या कुंडलीतल्या स्थानाबद्दल आणि त्यातून निघणाऱ्या शुभअशुभ फलांचाच विचार करत होते, सूर्य हा एक निर्जीव पदार्थांचा महाप्रचंड आकाराचा गोळा असेल असा विचारसुद्धा ते करूच शकत नव्हते ही वस्तुस्थिती आहे आणि त्यात अजून फरक पडलेला नाही.

आम्ही जे कांही विज्ञान शिकलो ते इंग्रजांनी सुरू केलेल्या शालेय अभ्यासक्रमामधून आपल्यापर्यंत पोचले याबद्दल मला तरी शंका नाही. प्राचीन काळातल्या भारतीय शास्त्रज्ञांनी लावलेले शोध मधल्या काळातल्या भारतीयांनीच हरवून टाकलेले होते. ते भारतीय गुरुशिष्यपरंपरेमधून आपल्यापर्यंत येणे शक्यच नव्हते. सर्वात मोठी विडंबना ही आहे की प्राचीन भारतीय शास्त्रज्ञांच्या पुस्तकांचे शोधसुद्धा आधी परकीय संशोधकांनी लावल्यानंतर ते आपल्याला समजले. ज्या प्रकारे धार्मिक वाङमय, कर्मकांडे, आयुर्वेद किंवा योगविद्या यासारख्या गोष्टी परंपरागत शिक्षणामधून आपल्यापर्यंत येऊन पोचल्या त्या प्रकारे भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र, खगोलशास्त्र कां पोचले नाही याचे उत्तर कुणाकडेही नाही. यात मधल्या काळातल्या लोकांच्या कर्तबगारीचा अपमान होत असला तर त्याला इलाज नाही. आपण ते मान्य करायला हवे.

 आज मी एका वेगळ्या संदर्भात असे वाचले की युरोपमध्ये सुद्धा विज्ञानाच्या दृष्टीने अंधारयुग होते (डार्क एज). त्यामुळे अॅरिस्टॉटल, टोलेमी वगैरे ग्रीसमधील विद्वानांचे मौलिक संशोधन गडप झाले होते. ख्रिश्चन धर्मगुरूंच्या हट्टाग्रहामुळे ते झाले होते असे म्हणतात. जवळ जवळ हजार वर्षांनंतर कोपरनिकस, गॅलीलिओ, ब्राहे वगैरेंनी केलेल्या प्रयत्नांमुळे आणि त्यागामधून नवा प्रकाश पडायला सुरुवात झाली. युरोपमधून नाहीसे झालेले कांही साहित्य अलबेरुनीसारख्या अरब विद्वानाने भाषांतर करून ठेवलेले होते त्यात नंतरच्या काळात मिळाले. मुख्य म्हणजे हे सत्य ते लोक प्रांजलपणे कबूल करतात. त्यानंतर मात्र त्यांनी मागे वळून पाहिले नाही. अशाच प्रकारे हिंदू आणि मुसलमान धर्मगुरूंच्या दडपणाखाली भारतातही बाबावाक्यम् प्रमाणम् म्हणणे सुरू झाले असेल आणि दुर्दैवाने त्याचा अंत अजूनही दिसत नाही. जे कोणी त्याला किंचितही विरोध करतील त्याला परदेशी विचारसरणीचे गुलाम असे हिणवण्याचे सत्र जास्तच जोरात सुरू झाले आहे, आपल्या पूर्वजांबद्दल अभिमान असावा आणि मलाही वाटतो, पण चुकीच्या गोष्टी सुद्धा बरोबरच होत्या असा त्याचा अर्थ होत नाही.

*****************************************************************
 जागतिक ओझोन दिवस
INTERNATIONAL OZONE DAY, 16 SEPTEMBER 2018 : THEME AND TAGLINE IN THE SIX UN OFFICIAL LANGUAGES
 ابقى هادئا وواصل
بروتوكول مونتريال Arabic
l住，继续前行
蒙特利尔议定书.... Chinese
Keep cool and carry on
The Montreal Protocol ...... English
Gardons la tête froide et poursuivons nos efforts
Le Protocole de Montréal ..... French
Дари прохладу не сбавляя темпа!
Монреальский протокол ...... Russian
Consérvate cool y continua
El Protocolo de Montreal  ...... Spanish

वसुंधरेला शीत ठेवून मॉंट्रियल शिष्टाचाराचे पालन करा ..... मराठी
http://drustage.unep.org/ozonaction/international-day-preservation-ozone-layer-2018