جدید ملٹری ٹیکنالوجی میں نایاب زمینی مواد کا اطلاق

کی درخواستنایاب زمینی موادs جدید ملٹری ٹیکنالوجی میں

ایک خاص فعال مواد کے طور پر، نادر زمین، جسے نئے مواد کے "ٹریزر ہاؤس" کے نام سے جانا جاتا ہے، دیگر مصنوعات کے معیار اور کارکردگی کو بہت بہتر بنا سکتا ہے، اور اسے جدید صنعت کے "وٹامن" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ یہ نہ صرف روایتی صنعتوں جیسے دھات کاری، پیٹرو کیمیکل انڈسٹری، گلاس سیرامکس، اون اسپننگ، چمڑے اور زراعت میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے بلکہ فلوروسینس، مقناطیسیت، لیزر، فائبر آپٹک کمیونیکیشن جیسے مواد کے شعبوں میں بھی ایک ناگزیر کردار ادا کرتا ہے۔ ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے والی توانائی، سپر کنڈکٹیویٹی، وغیرہ، یہ ابھرتی ہوئی ترقی کی رفتار اور سطح کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔ ہائی ٹیک صنعتیں جیسے آپٹیکل انسٹرومنٹ، الیکٹرانکس، ایرو اسپیس، نیوکلیئر انڈسٹری وغیرہ۔ ان ٹیکنالوجیز کو کامیابی کے ساتھ ملٹری ٹیکنالوجی میں لاگو کیا گیا ہے، جس سے جدید فوجی ٹیکنالوجی کی ترقی کو بہت فروغ دیا گیا ہے۔

جدید فوجی ٹیکنالوجی میں نایاب زمین کے نئے مواد کے ذریعے ادا کیے گئے خصوصی کردار نے مختلف ممالک کی حکومتوں اور ماہرین کی توجہ مبذول کرائی ہے، جیسے کہ ہائی ٹیک صنعتوں کی ترقی میں کلیدی عنصر کے طور پر درج کیا جانا اور متعلقہ محکموں کی طرف سے فوجی ٹیکنالوجی امریکہ، جاپان اور دیگر ممالک۔

نایاب زمینوں کا مختصر تعارف اور ان کا فوجی اور قومی دفاع سے تعلق

سختی سے، تمامنایاب زمینی عناصرکچھ فوجی استعمال ہیں، لیکن قومی دفاع اور فوجی شعبوں میں سب سے اہم کردار لیزر رینج، لیزر گائیڈنس، لیزر کمیونیکیشن اور دیگر شعبوں کا ہونا چاہیے۔

 جدید ملٹری ٹیکنالوجی میں نایاب ارتھ اسٹیل اور نوڈولر کاسٹ آئرن کا اطلاق

 1.1 جدید ملٹری ٹیکنالوجی میں نایاب ارتھ اسٹیل کا اطلاق

اس کے افعال میں طہارت، ترمیم، اور مرکب سازی شامل ہے، بنیادی طور پر ڈیسلفرائزیشن، ڈی آکسیڈیشن، اور گیس کو ہٹانا، کم پگھلنے والے مقام کے نقصان دہ نجاست کے اثر کو ختم کرنا، اناج اور ساخت کو بہتر بنانا، سٹیل کے مرحلے کے منتقلی کے نقطہ کو متاثر کرنا، اور اس کی سختی اور میکانکی خصوصیات کو بہتر بنانا۔ . ملٹری سائنس اور ٹیکنالوجی کے اہلکاروں نے نایاب زمین کی اس خاصیت کو استعمال کرتے ہوئے بہت سے نایاب زمینی مواد تیار کیے ہیں جو ہتھیاروں میں استعمال کے لیے موزوں ہیں۔

 1.1.1 آرمر اسٹیل

 1960 کی دہائی کے اوائل میں، چین کی ہتھیاروں کی صنعت نے آرمر اسٹیل اور گن اسٹیل میں نایاب زمین کے استعمال پر تحقیق شروع کی، اور یکے بعد دیگرے نایاب ارتھ آرمر اسٹیل جیسے 601، 603، اور 623 تیار کیے، ایک نئے دور کا آغاز کیا جہاں اہم خام مال چین میں ٹینک کی پیداوار مقامی طور پر کی جاتی تھی۔

 1.1.2 نایاب ارتھ کاربن اسٹیل

1960 کی دہائی کے وسط میں، چین نے نایاب زمین کاربن اسٹیل تیار کرنے کے لیے اصل اعلیٰ معیار کے کاربن اسٹیل میں 0.05% نادر زمینی عناصر شامل کیے تھے۔ اصل کاربن اسٹیل کے مقابلے میں اس نادر ارتھ اسٹیل کی پس منظر کے اثرات کی قیمت میں 70% سے 100% اضافہ ہوا ہے، اور -40 ℃ پر اثر کی قیمت تقریباً دو گنا بڑھ گئی ہے۔ اس اسٹیل سے بنے بڑے قطر کے کارتوس کو شوٹنگ رینج میں شوٹنگ ٹیسٹ کے ذریعے تکنیکی ضروریات کو مکمل طور پر پورا کرنے کے لیے ثابت کیا گیا ہے۔ فی الحال، چین کو حتمی شکل دے دی گئی ہے اور اسے پیداوار میں ڈال دیا گیا ہے، جس سے کارٹریج مواد میں تانبے کو سٹیل سے بدلنے کی چین کی دیرینہ خواہش کو پورا کیا جا رہا ہے۔

 1.1.3 نایاب ارتھ ہائی مینگنیج اسٹیل اور نایاب ارتھ کاسٹ اسٹیل

نایاب ارتھ ہائی مینگنیز اسٹیل کو ٹینک ٹریک شوز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور نایاب ارتھ کاسٹ اسٹیل کو تیز رفتار آرمر پیئرسنگ ڈسکارڈنگ سبوٹ کے ٹیل وِنگز، مزل بریک اور آرٹلری ساختی حصوں کی تیاری کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جو پروسیسنگ کے طریقہ کار کو کم کر سکتا ہے۔ اسٹیل کے استعمال کی شرح کو بہتر بنائیں، اور حکمت عملی اور تکنیکی اشارے حاصل کریں۔

ماضی میں، چین میں فرنٹ چیمبر پروجیکٹائل باڈیز کے لیے استعمال ہونے والا مواد نیم سخت کاسٹ آئرن سے بنا تھا جس میں اعلیٰ معیار کا پگ آئرن 30% سے 40% سکریپ اسٹیل کے ساتھ شامل کیا گیا تھا۔ اس کی کم طاقت، زیادہ ٹوٹ پھوٹ، دھماکے کے بعد موثر ٹکڑوں کی کم اور غیر تیز تعداد، اور کمزور مارنے کی طاقت کی وجہ سے، سامنے والے چیمبر پروجیکٹائل باڈی کی نشوونما میں ایک بار رکاوٹ تھی۔ 1963 سے، مارٹر گولوں کے مختلف کیلیبرز نایاب ارتھ ڈکٹائل آئرن کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے گئے ہیں، جس نے ان کی مشینی خصوصیات میں 1-2 گنا اضافہ کیا ہے، موثر ٹکڑوں کی تعداد کو کئی گنا بڑھا دیا ہے، اور ٹکڑوں کی نفاست کو تیز کیا ہے، جس سے ان کی مارنے کی طاقت میں بہت اضافہ ہوا ہے۔ چین میں اس مواد سے بنے توپ کے گولے اور فیلڈ گن شیل کی ایک خاص قسم کے ٹکڑوں کی موثر تعداد اور شدید قتل کا رداس سٹیل کے گولوں سے قدرے بہتر ہے۔

جدید فوجی ٹیکنالوجی میں غیر الوہ نایاب زمینی مرکبات جیسے میگنیشیم اور ایلومینیم کا استعمال

 نایاب زمیناعلی کیمیائی سرگرمی اور بڑا جوہری رداس ہے. جب اسے الوہ دھاتوں اور ان کے مرکب میں شامل کیا جاتا ہے، تو یہ اناج کو بہتر بنا سکتا ہے، علیحدگی کو روک سکتا ہے، ڈیگاسنگ، نجاست کو ہٹانے اور صاف کرنے اور میٹالوگرافک ڈھانچے کو بہتر بنا سکتا ہے، تاکہ مکینیکل خصوصیات، جسمانی خصوصیات اور پروسیسنگ کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے جامع مقصد کو حاصل کیا جا سکے۔ . اندرون و بیرون ملک کام کرنے والوں نے نایاب زمین کی اس خاصیت کو استعمال کرتے ہوئے نئے نایاب ارتھ میگنیشیم مرکبات، ایلومینیم مرکبات، ٹائٹینیم مرکبات، اور سپر الائے تیار کیے ہیں۔ یہ مصنوعات جدید فوجی ٹیکنالوجی جیسے لڑاکا طیارے، حملہ آور ہوائی جہاز، ہیلی کاپٹر، بغیر پائلٹ کے فضائی گاڑیاں، اور میزائل سیٹلائٹ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی رہی ہیں۔

2.1 نایاب زمین میگنیشیم کھوٹ

نایاب زمین میگنیشیم مرکباعلی مخصوص طاقت ہے، ہوائی جہاز کا وزن کم کر سکتا ہے، حکمت عملی کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے، اور وسیع اطلاق کے امکانات رکھتا ہے۔ چائنا ایوی ایشن انڈسٹری کارپوریشن کے تیار کردہ نایاب ارتھ میگنیشیم الائے (جسے بعد میں AVIC کہا جاتا ہے) میں تقریباً 10 گریڈ کاسٹ میگنیشیم الائے اور ڈیفارمڈ میگنیشیم الائے شامل ہیں، جن میں سے بہت سے پیداوار میں استعمال ہوئے ہیں اور ان کا معیار مستحکم ہے۔ مثال کے طور پر، ZM 6 کاسٹ میگنیشیم الائے جس میں نایاب ارتھ میٹل نیوڈیمیم بطور مین ایڈیٹیو ہے اس کو 30 کلو واٹ جنریٹرز کے لیے اہم حصوں جیسے کہ ہیلی کاپٹر ریئر ریڈکشن کیسنگز، فائٹر ونگ ریبس، اور روٹر لیڈ پریشر پلیٹس کے لیے استعمال کرنے کے لیے بڑھا دیا گیا ہے۔ اے وی آئی سی کارپوریشن اور نان فیرس میٹلز کارپوریشن کی طرف سے مشترکہ طور پر تیار کردہ نایاب زمین کے اعلیٰ طاقت والے میگنیشیم الائے BM 25 نے کچھ درمیانے درجے کی طاقت والے ایلومینیم الائے کی جگہ لے لی ہے اور اسے امپیکٹ ہوائی جہاز میں لاگو کیا گیا ہے۔

2.2 نایاب زمین ٹائٹینیم کھوٹ

1970 کی دہائی کے اوائل میں، بیجنگ انسٹی ٹیوٹ آف ایروناٹیکل میٹریلز (جسے انسٹی ٹیوٹ آف ایروناٹیکل میٹریلز کہا جاتا ہے) نے Ti-A1-Mo ٹائٹینیم مرکبات میں کچھ ایلومینیم اور سلکان کو نایاب ارتھ میٹل سیریم (سی) سے تبدیل کیا، جس سے ٹوٹنے والے مراحل کی بارش کو محدود کیا گیا۔ کھوٹ کی حرارت کی مزاحمت کو بہتر بنانے کے ساتھ ساتھ اس کے تھرمل کو بھی بہتر بناتا ہے۔ استحکام اس بنیاد پر، سیریم پر مشتمل ایک اعلی کارکردگی کاسٹ اعلی درجہ حرارت ٹائٹینیم مرکب ZT3 تیار کیا گیا تھا۔ اسی طرح کے بین الاقوامی مرکب دھاتوں کے مقابلے میں، گرمی کی مزاحمت کی طاقت اور عمل کی کارکردگی کے لحاظ سے اس کے کچھ فوائد ہیں۔ اس کے ساتھ تیار کردہ کمپریسر کیسنگ W PI3 II انجن کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جس کے وزن میں 39 کلوگرام فی ہوائی جہاز کی کمی اور 1.5% کے زور سے وزن کے تناسب میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، پروسیسنگ کے مراحل میں تقریباً 30 فیصد کمی نے اہم تکنیکی اور اقتصادی فوائد حاصل کیے ہیں، جس سے چین میں ہوا بازی کے انجنوں کے لیے کاسٹ ٹائٹینیم کیسنگز کے استعمال میں 500 ℃ پر موجود خلا کو پُر کیا گیا ہے۔ تحقیق سے معلوم ہوا ہے کہ سیریم پر مشتمل ZT3 الائے کے مائیکرو اسٹرکچر میں چھوٹے سیریم آکسائیڈ ذرات موجود ہیں۔ سیریم مرکب میں آکسیجن کے ایک حصے کو ملا کر ایک ریفریکٹری اور اعلی سختی بناتا ہے۔نایاب زمین آکسائڈمواد، Ce2O3. یہ ذرات کھوٹ کی اخترتی کے عمل کے دوران سندچیوتی کی نقل و حرکت میں رکاوٹ بنتے ہیں، جس سے کھوٹ کی اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔ سیریم گیس کی نجاست کے ایک حصے کو پکڑ لیتا ہے (خاص طور پر اناج کی حدود پر)، جو اچھی تھرمل استحکام کو برقرار رکھتے ہوئے مرکب کو مضبوط بنا سکتا ہے۔ کاسٹ ٹائٹینیم مرکبات میں مشکل محلول نقطہ کی مضبوطی کے نظریہ کو لاگو کرنے کی یہ پہلی کوشش ہے۔ اس کے علاوہ، انسٹی ٹیوٹ آف ایروناٹیکل میٹریلز نے مستحکم اور سستی ترقی کی ہے۔Yttrium(III) آکسائیڈریت اور پاؤڈر سالوں کی تحقیق اور ٹائٹینیم الائے محلول کی درستگی کاسٹنگ کے عمل میں معدنیات کے علاج کی خصوصی ٹیکنالوجی کے ذریعے۔ یہ مخصوص کشش ثقل، سختی اور ٹائٹینیم مائع کے استحکام کے لحاظ سے بہتر سطح پر پہنچ گیا ہے، اور شیل سلوری کی کارکردگی کو ایڈجسٹ اور کنٹرول کرنے میں زیادہ فوائد دکھائے ہیں۔ استعمال کرنے کا شاندار فائدہYttrium(III) آکسائیڈٹائٹینیم کاسٹنگ بنانے کے لیے شیل یہ ہے کہ اس شرط کے تحت کہ کاسٹنگ کا معیار اور عمل کی سطح ٹنگسٹن کوٹنگ کے عمل کے مساوی ہو، ٹنگسٹن کوٹنگ کے عمل سے زیادہ پتلی ٹائٹینیم الائے کاسٹنگز تیار کی جا سکتی ہیں۔ اس وقت یہ عمل مختلف طیاروں، انجنوں اور سویلین کاسٹنگ کی تیاری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔

2.3 نایاب زمین ایلومینیم کھوٹ

AVIC کی طرف سے تیار کردہ حرارت سے بچنے والا کاسٹ ایلومینیم مرکب HZL206 نکل پر مشتمل غیر ملکی مرکب دھاتوں کے مقابلے میں اعلیٰ درجہ حرارت اور کمرے کے درجہ حرارت کی مکینیکل خصوصیات رکھتا ہے، اور بیرون ملک اسی طرح کے مرکب دھاتوں کی اعلی درجے تک پہنچ چکا ہے۔ اب اسے ہیلی کاپٹروں اور لڑاکا طیاروں کے لیے ایک پریشر ریزسٹنٹ والو کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے جس کا درجہ حرارت 300 ℃ ہوتا ہے، اسٹیل اور ٹائٹینیم مرکبات کی جگہ لے لیتا ہے۔ ساختی وزن کو کم کر کے بڑے پیمانے پر پیداوار میں ڈال دیا گیا ہے۔ 200-300 ℃ پر نایاب زمین کے ایلومینیم سلکان ہائپریوٹیکٹک ZL117 مرکب کی تناؤ کی طاقت مغربی جرمن پسٹن مرکب KS280 اور KS282 سے زیادہ ہے۔ اس کی پہننے کی مزاحمت عام طور پر استعمال ہونے والے پسٹن الائیز ZL108 سے 4-5 گنا زیادہ ہے، جس میں لکیری توسیع اور اچھی جہتی استحکام کا ایک چھوٹا سا گتانک ہے۔ یہ ہوا بازی کے لوازمات KY-5، KY-7 ایئر کمپریسرز، اور ایوی ایشن ماڈل انجن پسٹن میں استعمال کیا گیا ہے۔ ایلومینیم کے مرکب میں نایاب زمینی عناصر کو شامل کرنے سے مائیکرو اسٹرکچر اور مکینیکل خصوصیات میں نمایاں بہتری آتی ہے۔ ایلومینیم مرکب میں نایاب زمینی عناصر کی کارروائی کا طریقہ کار یہ ہے: منتشر تقسیم کی تشکیل، جس میں چھوٹے ایلومینیم مرکبات دوسرے مرحلے کو مضبوط بنانے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ نایاب زمینی عناصر کا اضافہ ایک degassing Catharsis کا کردار ادا کرتا ہے، اس طرح کھوٹ میں سوراخوں کی تعداد کو کم کرتا ہے اور مرکب کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ نایاب زمین کے ایلومینیم مرکبات اناج اور eutectic مراحل کو بہتر بنانے کے لیے متضاد مرکزے کے طور پر کام کرتے ہیں، اور یہ ایک ترمیم کنندہ بھی ہیں۔ نایاب زمینی عناصر لوہے سے بھرپور مراحل کی تشکیل اور تطہیر کو فروغ دیتے ہیں، ان کے نقصان دہ اثرات کو کم کرتے ہیں۔ α— A1 میں لوہے کے ٹھوس محلول کی مقدار نایاب زمین کے اضافے کے ساتھ کم ہو جاتی ہے، جو طاقت اور پلاسٹکٹی کو بہتر بنانے کے لیے بھی فائدہ مند ہے۔

جدید ملٹری ٹکنالوجی میں نایاب ارتھ کمبشن میٹریلز کا اطلاق

3.1 خالص نایاب زمینی دھاتیں۔

خالص نایاب زمین کی دھاتیں، اپنی فعال کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے، مستحکم مرکبات بنانے کے لیے آکسیجن، سلفر اور نائٹروجن کے ساتھ رد عمل کا شکار ہوتی ہیں۔ شدید رگڑ اور اثر کا نشانہ بننے پر، چنگاریاں آتش گیر مادوں کو بھڑکا سکتی ہیں۔ لہٰذا، 1908 کے اوائل میں، اسے چقماق بنا دیا گیا۔ یہ پایا گیا ہے کہ زمین کے 17 نایاب عناصر میں سے چھ عناصر جن میں سیریم، لینتھینم، نیوڈیمیم، پراسیوڈیمیم، سماریئم اور یٹریئم شامل ہیں، خاص طور پر اچھی آگ لگانے کی کارکردگی رکھتے ہیں۔ لوگوں نے نایاب زمینی دھاتوں کی آتش گیر خصوصیات کی بنیاد پر مختلف آتش گیر ہتھیار بنائے ہیں۔ مثال کے طور پر، 227 کلوگرام امریکی "مارک 82" میزائل میں نایاب ارتھ میٹل لائنرز استعمال کیے گئے ہیں، جو نہ صرف دھماکہ خیز قتل کے اثرات پیدا کرتے ہیں بلکہ آتش زنی کے اثرات بھی پیدا کرتے ہیں۔ امریکی ایئر ٹو گراؤنڈ "ڈیمپنگ مین" راکٹ وار ہیڈ 108 نایاب ارتھ میٹل اسکوائر راڈز کے ساتھ لائنر کے طور پر لیس ہے، جو کچھ پہلے سے تیار شدہ ٹکڑوں کی جگہ لے رہا ہے۔ جامد دھماکے کے ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ ہوا بازی کے ایندھن کو بھڑکانے کی اس کی صلاحیت غیر لائن شدہ ایندھن کے مقابلے میں 44٪ زیادہ ہے۔

3.2 مخلوط نایاب زمینی دھاتیں۔

خالص کی قیمت زیادہ ہونے کی وجہ سےنایاب زمین دھاتs، کم قیمت جامع نایاب دھاتیں مختلف ممالک میں دہن ہتھیاروں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔ مرکب نایاب دھاتی دہن کے ایجنٹ کو دھات کے خول میں زیادہ دباؤ میں لایا جاتا ہے، جس میں دہن کے ایجنٹ کی کثافت (1.9~2.1) × 103 kg/m3، دہن کی رفتار 1.3-1.5 m/s، شعلے کا قطر تقریباً 500 ملی میٹر، اور شعلہ درجہ حرارت 1715-2000 ℃ تک۔ دہن کے بعد، تاپدیپت جسم 5 منٹ سے زیادہ گرم رہتا ہے۔ ویتنام پر حملے کے دوران، امریکی فوج نے 40 ملی میٹر کے آتش گیر دستی بم کو لانچ کرنے کے لیے لانچروں کا استعمال کیا، جس میں نایاب زمین کی مخلوط دھات سے بنی آگ بھڑکنے والی استر سے بھرا ہوا تھا۔ پرکشیپی کے پھٹنے کے بعد، ہر ایک ٹکڑا جس میں اگنے والی استر ہوتی ہے ہدف کو بھڑکا سکتا ہے۔ اس وقت بم کی ماہانہ پیداوار 200000 راؤنڈز تک پہنچ گئی تھی، جس میں زیادہ سے زیادہ 260000 راؤنڈ تھے۔

3.3 نایاب زمین کے دہن کے مرکب

100 گرام کے وزن کے ساتھ نایاب ارتھ کمبشن الائے 200~3000 کنڈلنگز بنا سکتا ہے، جو کہ ایک بڑے رقبے پر محیط ہے، جو آرمر چھیدنے والے گولہ بارود اور آرمر چھیدنے والے پروجیکٹائل کے قتل کے رداس کے برابر ہے۔ لہذا، دہن کی طاقت کے ساتھ ملٹی فنکشنل گولہ بارود کی ترقی اندرون و بیرون ملک گولہ بارود کی ترقی کی اہم سمتوں میں سے ایک بن گئی ہے۔ آرمر کو چھیدنے والے گولہ بارود اور آرمر کو چھیدنے والے پروجیکٹائل کے لیے، ان کی حکمت عملی کی کارکردگی کا تقاضا ہے کہ دشمن کے ٹینک کے بکتر کو چھیدنے کے بعد، وہ ٹینک کو مکمل طور پر تباہ کرنے کے لیے اپنے ایندھن اور گولہ بارود کو بھڑکا سکتے ہیں۔ دستی بموں کے لیے، ان کے قتل کی حد کے اندر فوجی سامان اور اسٹریٹجک تنصیبات کو بھڑکانا ضروری ہے۔ بتایا جاتا ہے کہ میڈ اِن یو ایس اے میں تیار کردہ پلاسٹک کی نایاب ارتھ میٹل انسینڈیری ڈیوائس شیشے کے فائبر ریئنفورسڈ نایلان سے بنی ہے جس کے اندر ایک مخلوط نایاب ارتھ الائے کارٹریج ہے، جو ہوابازی کے ایندھن اور اسی طرح کے اہداف کے خلاف بہتر اثر رکھتا ہے۔

ملٹری پروٹیکشن اور نیوکلیئر ٹیکنالوجی میں نایاب زمینی مواد کا اطلاق

4.1 ملٹری پروٹیکشن ٹیکنالوجی میں درخواست

نایاب زمینی عناصر میں تابکاری مزاحم خصوصیات ہیں۔ ریاستہائے متحدہ کے نیشنل نیوٹران کراس سیکشن سینٹر نے 10 ملی میٹر کی موٹائی والی دو قسم کی پلیٹیں بنائی ہیں جن میں پولیمر مواد کو بنیادی مواد کے طور پر استعمال کیا گیا ہے، نایاب زمینی عناصر کے ساتھ یا اس کے بغیر، تابکاری کے تحفظ کے ٹیسٹ کے لیے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ نادر ارتھ پولیمر مواد کا تھرمل نیوٹران شیلڈنگ اثر نایاب زمین سے پاک پولیمر مواد سے 5-6 گنا بہتر ہے۔ ان میں، Sm، Eu، Gd، Dy اور دیگر عناصر کے ساتھ نایاب زمینی مواد میں سب سے بڑا نیوٹران جذب کراس سیکشن اور اچھا نیوٹران کیپچر اثر ہوتا ہے۔ اس وقت، فوجی ٹیکنالوجی میں نایاب زمین کی تابکاری سے بچاؤ کے مواد کے اہم استعمال میں درج ذیل پہلو شامل ہیں۔

4.1.1 نیوکلیئر ریڈی ایشن شیلڈنگ

امریکہ 1% بوران اور 5% نایاب زمینی عناصر استعمال کرتا ہے۔گیڈولینیم, samariumاورlanthanumسوئمنگ پول ری ایکٹر کے فِشن نیوٹران سورس کو بچانے کے لیے 600 ملی میٹر موٹی ریڈی ایشن پروف کنکریٹ بنانا۔ فرانس نے بنیادی مواد کے طور پر گریفائٹ میں بورائیڈ، نایاب ارتھ کمپاؤنڈ یا نایاب زمین کے مرکب کو شامل کرکے ایک نادر زمینی تابکاری سے بچاؤ کا مواد تیار کیا۔ اس کمپوزٹ شیلڈنگ میٹریل کے فلر کو یکساں طور پر تقسیم کرنے اور پہلے سے تیار شدہ حصوں میں بنانے کی ضرورت ہوتی ہے، جو شیلڈنگ ایریا کی مختلف ضروریات کے مطابق ری ایکٹر چینل کے ارد گرد رکھے جاتے ہیں۔

4.1.2 ٹینک تھرمل ریڈی ایشن شیلڈنگ

یہ سر کی چار تہوں پر مشتمل ہے، جس کی کل موٹائی 5-20 سینٹی میٹر ہے۔ پہلی پرت شیشے کے فائبر سے تقویت یافتہ پلاسٹک سے بنی ہے، جس میں غیر نامیاتی پاؤڈر کے ساتھ 2% نایاب زمین کے مرکبات کو فلرز کے طور پر شامل کیا گیا ہے تاکہ تیز نیوٹران کو روکا جا سکے اور سست نیوٹران کو جذب کیا جا سکے۔ دوسری اور تیسری تہوں میں بوران گریفائٹ، پولی اسٹیرین، اور نایاب زمینی عناصر شامل ہوتے ہیں جو پہلے کے کل فلر کا 10% ہوتے ہیں جو انٹرمیڈیٹ انرجی نیوٹران کو روکتے ہیں اور تھرمل نیوٹران کو جذب کرتے ہیں۔ چوتھی تہہ شیشے کے فائبر کی بجائے گریفائٹ کا استعمال کرتی ہے، اور تھرمل نیوٹران کو جذب کرنے کے لیے 25% نادر زمینی مرکبات کا اضافہ کرتی ہے۔

4.1.3 دیگر

ٹینکوں، بحری جہازوں، پناہ گاہوں اور دیگر فوجی سازوسامان پر نایاب ارتھ ریڈی ایشن ریزسٹنٹ کوٹنگز لگانے سے تابکاری مزاحم اثر ہو سکتا ہے۔

4.2 نیوکلیئر ٹیکنالوجی میں درخواست

نایاب زمین Yttrium (III) آکسائڈ کو ابلتے پانی کے ری ایکٹر (BWR) میں یورینیم ایندھن کے آتش گیر جذب کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تمام عناصر میں، گیڈولینیم میں نیوٹران جذب کرنے کی مضبوط ترین صلاحیت ہے، جس میں فی ایٹم تقریباً 4600 اہداف ہیں۔ ہر قدرتی گیڈولینیم ایٹم ناکامی سے پہلے اوسطاً 4 نیوٹران جذب کرتا ہے۔ جب انحطاط پذیر یورینیم کے ساتھ ملایا جائے تو، گیڈولینیم دہن کو فروغ دے سکتا ہے، یورینیم کی کھپت کو کم کر سکتا ہے، اور توانائی کی پیداوار میں اضافہ کر سکتا ہے۔ بوران کاربائیڈ کے برعکس،گیڈولینیم (III) آکسائیڈڈیوٹیریم پیدا نہیں کرتا، ایک نقصان دہ ضمنی پروڈکٹ۔ یہ نیوکلیئر ری ایکشن میں یورینیم کے ایندھن اور اس کی کوٹنگ مواد دونوں سے مماثلت رکھتا ہے۔ بوران کے بجائے گیڈولینیم استعمال کرنے کا فائدہ یہ ہے کہ نیوکلیئر فیول راڈ کی توسیع کو روکنے کے لیے گیڈولینیم کو براہ راست یورینیم کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ اعدادوشمار کے مطابق دنیا بھر میں 149 ایٹمی ری ایکٹر بنانے کا منصوبہ ہے جن میں سے 115 پریشرائزڈ واٹر ری ایکٹر استعمال کر رہے ہیں۔نایاب کانh گیڈولینیم (III) آکسائیڈ۔نایاب زمین سماریم،یوروپیم, اور dysprosium کو نیوٹران بریڈر ری ایکٹرز میں نیوٹران جذب کرنے والے کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ نایاب زمینytriumنیوٹران میں ایک چھوٹا کیپچر کراس سیکشن ہے اور اسے پگھلے ہوئے نمک کے ری ایکٹر کے لیے پائپ میٹریل کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نایاب ارتھ گیڈولینیم اور ڈیسپروسیم کے ساتھ شامل پتلی ورق کو ایرو اسپیس اور نیوکلیئر انڈسٹری انجینئرنگ میں نیوٹران فیلڈ ڈیٹیکٹر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، نایاب ارتھ تھولیئم اور ایربیئم کی تھوڑی سی مقدار کو سیل شدہ ٹیوب نیوٹران جنریٹر کے ہدف کے مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اور نایاب زمین یوروپیم آکسائیڈ آئرن سرمیٹ کو ایک بہتر ری ایکٹر کنٹرول سپورٹ پلیٹ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نایاب زمین گیڈولینیم کو نیوٹران بم کی تابکاری کو روکنے کے لیے کوٹنگ ایڈیٹیو کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، اور گیڈولینیم آکسائیڈ پر مشتمل خصوصی کوٹنگ کے ساتھ لیپت والی بکتر بند گاڑیاں نیوٹران تابکاری کو روک سکتی ہیں۔ نایاب زمین ytterbium زیر زمین ایٹمی دھماکوں کی وجہ سے زمینی دباؤ کی پیمائش کے لیے آلات میں استعمال کیا جاتا ہے۔ جب نایاب زمین یٹربیئم کو طاقت کا نشانہ بنایا جاتا ہے، مزاحمت بڑھ جاتی ہے، اور مزاحمت میں تبدیلی کو لاگو دباؤ کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نایاب ارتھ گیڈولینیم فوائل کو جمع اور تناؤ کے حساس عنصر کے ساتھ جوڑ کر اعلی جوہری تناؤ کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

جدید ملٹری ٹکنالوجی میں 5 نایاب زمین کے مستقل مقناطیسی مواد کا اطلاق

نادر زمین مستقل مقناطیس مواد، مقناطیسی بادشاہ کی نئی نسل کے طور پر جانا جاتا ہے، فی الحال سب سے زیادہ جامع کارکردگی مستقل مقناطیس مواد جانا جاتا ہے. اس میں 1970 کی دہائی میں فوجی سازوسامان میں استعمال ہونے والے مقناطیسی اسٹیل سے 100 گنا زیادہ مقناطیسی خصوصیات ہیں۔ اس وقت، یہ جدید الیکٹرانک ٹیکنالوجی مواصلات میں ایک اہم مواد بن گیا ہے. یہ ٹریولنگ ویو ٹیوب اور سرکلیٹرز میں مصنوعی زمینی سیٹلائٹ، ریڈار اور دیگر پہلوؤں میں استعمال ہوتا ہے۔ اس لیے اس کی فوجی اہمیت ہے۔

SmCo میگنےٹ اور NdFeB میگنےٹ میزائل گائیڈنس سسٹم میں الیکٹران بیم کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ میگنےٹ الیکٹران بیم کے مرکزی توجہ مرکوز کرنے والے آلات ہیں، جو میزائل کی کنٹرول سطح پر ڈیٹا منتقل کرتے ہیں۔ میزائل کے ہر فوکسنگ گائیڈنس ڈیوائس میں تقریباً 5-10 پاؤنڈ (2.27-4.54 کلوگرام) میگنےٹ ہوتے ہیں۔ اس کے علاوہ، نایاب زمینی میگنےٹ بھی موٹروں کو چلانے اور گائیڈڈ میزائلوں کے Rudder#Aircraft Rudders کو گھمانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان کے فوائد اصل النی کو میگنےٹ سے زیادہ مضبوط مقناطیسیت اور ہلکا وزن ہیں۔

جدید ملٹری ٹکنالوجی میں نایاب ارتھ لیزر مواد کا اطلاق

لیزر ایک نئی قسم کا روشنی کا ذریعہ ہے جس میں اچھی یک رنگی، سمت بندی اور ہم آہنگی ہے، اور یہ اعلی چمک حاصل کر سکتا ہے۔ لیزر اور نایاب زمین لیزر مواد بیک وقت پیدا ہوئے تھے۔ اب تک، تقریباً 90% لیزر مواد میں نایاب زمینیں شامل ہیں۔ مثال کے طور پر، Yttrium ایلومینیم گارنیٹ کرسٹل ایک وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا لیزر ہے جو کمرے کے درجہ حرارت پر مسلسل ہائی پاور آؤٹ پٹ حاصل کر سکتا ہے۔ جدید فوج میں سالڈ اسٹیٹ لیزرز کے استعمال میں درج ذیل پہلو شامل ہیں۔

6.1 لیزر رینج

ریاستہائے متحدہ، برطانیہ، فرانس، جرمنی اور دیگر ممالک میں تیار کردہ نیوڈیمیم ڈوپڈ یٹریئم ایلومینیم گارنیٹ 5 میٹر کی درستگی کے ساتھ 4000~20000 میٹر کے فاصلے کی پیمائش کر سکتا ہے۔ ہتھیاروں کے نظام جیسے US MI، جرمنی کا Leopard II، فرانس کا Lecler، جاپان کا Type 90، اسرائیل کا Mekava، اور جدید ترین برطانوی چیلنجر 2 ٹینک سبھی اس قسم کے لیزر رینج فائنڈر کا استعمال کرتے ہیں۔ اس وقت، کچھ ممالک انسانی آنکھوں کی حفاظت کے لیے ٹھوس ریاستی لیزر رینج فائنڈرز کی ایک نئی نسل تیار کر رہے ہیں، جن کی آپریٹنگ طول موج 1.5 سے 2.1 μM تک ہے۔ ہاتھ سے پکڑے جانے والے لیزر رینج فائنڈر کو امریکہ اور برطانیہ نے ہولمیم ڈوپڈ کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا ہے۔ Yttrium لتیم فلورائیڈ لیزر کا ورکنگ بینڈ 2.06 μM ہے، جس کی حد 3000 میٹر ریاستہائے متحدہ اور بین الاقوامی لیزر کمپنی نے بھی مشترکہ طور پر ایربیم ڈوپڈ Yttrium لیتھیم فلورائیڈ لیزر کا استعمال کیا اور 1.73 μM کے لیزر رینج فائنڈر کی طول موج تیار کی اور بھاری لیس دستے تیار کیے۔ چین کے فوجی رینج فائنڈرز کی لیزر طول موج 1.06 μM ہے، جو 200 سے 7000 میٹر تک ہوتی ہے۔ طویل فاصلے تک مار کرنے والے راکٹ، میزائل اور ٹیسٹ کمیونیکیشن سیٹلائٹ لانچ کرنے میں، چین نے لیزر ٹی وی تھیوڈولائٹ کے ذریعے رینج کی پیمائش میں اہم ڈیٹا حاصل کیا ہے۔

6.2 لیزر گائیڈنس

لیزر گائیڈڈ بم ٹرمینل گائیڈنس کے لیے لیزر استعمال کرتے ہیں۔ ہدف کو Nd · YAG لیزر سے شعاع کیا جاتا ہے جو فی سیکنڈ درجنوں دالیں خارج کرتا ہے۔ دالوں کو انکوڈ کیا جاتا ہے، اور ہلکی دالیں میزائل کے ردعمل کی رہنمائی کر سکتی ہیں، اس طرح میزائل لانچ اور دشمن کی طرف سے کھڑی کی گئی رکاوٹوں میں مداخلت کو روکتی ہیں۔ مثال کے طور پر، امریکی فوج کے GBV-15 گلائیڈ بم کو "سمارٹ بم" کہا جاتا ہے۔ اسی طرح اسے لیزر گائیڈڈ شیل بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

6.3 لیزر مواصلات

Nd · YAG کے علاوہ لیزر کمیونیکیشن کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیتھیم ٹیٹرا نیوڈیمیم (III) فاسفیٹ کرسٹل (LNP) کا لیزر آؤٹ پٹ پولرائزڈ اور ماڈیول کرنے میں آسان ہے۔ یہ سب سے ذہین مائیکرو لیزر مواد میں سے ایک سمجھا جاتا ہے، جو آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن کے لائٹ سورس کے لیے موزوں ہے، اور توقع ہے کہ مربوط آپٹکس اور اسپیس کمیونیکیشن میں لاگو کیا جائے گا۔ اس کے علاوہ، Yttrium آئرن گارنیٹ (Y3Fe5O12) سنگل کرسٹل کو مائیکرو ویو انٹیگریشن کے عمل کے ذریعے مختلف مقناطیسی سطح کی لہر کے آلات کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جو آلات کو مربوط اور چھوٹا بناتا ہے، اور ریڈار ریموٹ کنٹرول اور ٹیلی میٹری، نیویگیشن اور الیکٹرانک انسدادی اقدامات میں خصوصی ایپلی کیشنز رکھتا ہے۔

جدید ملٹری ٹیکنالوجی میں 7 نایاب زمین کے سپر کنڈکٹنگ مواد کا اطلاق

جب کوئی مادّہ ایک خاص درجہ حرارت سے کم ہوتا ہے، تو یہ رجحان کہ مزاحمت صفر ہے، یعنی سپر کنڈکٹیوٹی، واقع ہوتی ہے۔ درجہ حرارت اہم درجہ حرارت (Tc) ہے۔ سپر کنڈکٹرز اینٹی میگنیٹس ہیں۔ جب درجہ حرارت اہم درجہ حرارت سے کم ہوتا ہے تو، سپر کنڈکٹرز کسی بھی مقناطیسی میدان کو پیچھے ہٹاتے ہیں جو ان پر لاگو ہونے کی کوشش کرتا ہے۔ یہ نام نہاد Meissner اثر ہے. نایاب زمینی عناصر کو سپر کنڈکٹنگ مواد میں شامل کرنا اہم درجہ حرارت Tc کو بہت زیادہ بڑھا سکتا ہے۔ اس نے سپر کنڈکٹنگ مواد کی ترقی اور اطلاق کو بہت فروغ دیا ہے۔ 1980 کی دہائی میں، ریاستہائے متحدہ، جاپان اور دیگر ترقی یافتہ ممالک نے یکے بعد دیگرے لینتھینم، یٹریئم، یوروپیم، ایربیئم اور دیگر نایاب زمین کے آکسائیڈز کو بیریم آکسائیڈ اور کاپر (II) آکسائیڈ مرکبات میں شامل کیا، جنہیں ملایا، دبایا اور سینٹر کیا گیا۔ سپر کنڈکٹنگ سیرامک ​​مواد کی تشکیل، خاص طور پر سپر کنڈکٹنگ ٹیکنالوجی کا وسیع استعمال فوجی ایپلی کیشنز میں، زیادہ وسیع.

7.1 سپر کنڈکٹنگ انٹیگریٹڈ سرکٹس

حالیہ برسوں میں، غیر ملکی ممالک نے الیکٹرانک کمپیوٹرز میں سپر کنڈکٹنگ ٹیکنالوجی کے اطلاق پر تحقیق کی ہے، اور سپر کنڈکٹنگ سرامک مواد کا استعمال کرتے ہوئے سپر کنڈکٹنگ انٹیگریٹڈ سرکٹس تیار کیے ہیں۔ اگر اس انٹیگریٹڈ سرکٹ کو سپر کنڈکٹنگ کمپیوٹر بنانے کے لیے استعمال کیا جائے تو یہ نہ صرف چھوٹا سائز، ہلکا وزن اور استعمال میں آسان ہے بلکہ اس کی کمپیوٹنگ کی رفتار بھی سیمی کنڈکٹر کمپیوٹرز سے 10 سے 100 گنا زیادہ تیز ہے۔