Son Haberler

Bir Kadın Fizikçiden Adını Alan Meitneriyum Nedir?

-
Eylül 5, 2022
Bir Kadın Fizikçiden Adını Alan Meitneriyum Nedir?

Meitneriyum, süper ağır elementlerden biridir. Bir kadın nükleer fizikçiden ismini alan ikinci elementtir. Öğrenilen özellikleri hipotezden ibaret…

Bir Kadın Fizikçiden Adını Alan Meitneriyum Nedir?

Meitneriyum; sentetik, radyoaktif, transaktinit geçiş metallerinden biridir. “Transfermium Savaşları” ismi verilen ve bilim dünyasındaki keşif ve adlandırma çabasını kapsayan müzakerelere mevzu olan süper ağır elementler arasında olmasına karşın keşif ve adlandırma mevzusunda ehemmiyetli bir münakaşa yaşanmamıştır. Bu mevzuda “münazarasız keşif hakkı verilen ve adlandırılan” az rakamdaki elementlerden biridir. Özelliklerinin bir hayliyi hipotez edilen meitneriyumun, hassiyumdan sonra en yoğun ikinci element olduğu hipotez ediliyor. Kimyasal özellikleri bakımından asal metallere benzemesi bekleniyor. Ağır izotopları, hafif izotoplarından daha kararlı olan meitneriyumun izotopların yarılanma ömürleri 1,7 milisaniyeden 6 dakikaya kadar değişiyor. Bir kadın fizikçinin ismiyle adlandırılan ikinci elementtir. Meitneriyumla alakalı merak edilen ehemmiyetli başlıkları yazımızda bulabilirsiniz.

Tarihçesi 

Meitneriyum, ilk defa 29 Ağustos 1982 tarihinde Almanya’nın Hessen eyaletine bağlı Darmstadt bölgesinde yer alan Ağır İyon Araştırmaları Enstitüsü’nde Gesellschaft für Schwerionenforschung – GSI vazifeli bilim adamları takımı tarafından birleşimlendi. Alman takımın birleşimi, 3 sene sonra Sovyetler Birliği Rusya Dubna’daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü JINR tarafından doğrulandı.

Bilim adamları Peter Armbruster ve Gottfried Münzenberg başkanlığındaki Alman takım, süratlendirilmiş Bizmut-209 maksadını Demir-58 çekirdeği ile bombardımana tutarak Meitneriyum-266 izotopunun tek bir atomunu birleşimlemeyi muvaffak oldu. Birleşimlenen atom, 3,8 milisaniye içinde yok oldu. Meitneriyum birleşimi, nükleer füzyon teknikleri ile farklı ağır elementlerin oluşturulmasının muhtemel olduğunu gösterdi. Başka bir ifadeyle; yeni ve ağır atom çekirdekleri birleşimlemek için ilk zaferli füzyon olarak kayıtlara geçti.

“Meitneriyum” sözcüğü, Avusturyalı matematikçi ve nükleer fizikçi Lise Meitner iftiharına soyadından esinlenilerek türetilen bir kelimedir. Meitneriyumun adının tanımlanması düzeyinde ehemmiyetli bir ihtilaf yaşanmadı. Zira 109 numaralı element için önerilen başka bir ad yoktu. Meitneriyumun adlandırılması, 104 ila 109 numaralı elementlerin adlandırılma münazaralarında ele alındı; ancak “meitneriyum” tek teklifti. 1994 senesine kadar rastgele bir adlandırılma yapılmadı. Beynelmilel Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği IUPAC, elementin ismini geçici olarak “unnilennium”, sembolünü de “Une” olarak tanımladı. IUPAC, 1994 senesinde Lise Meitner iftiharına “meitneriyum” adını öneri etti. Bu ad dışında rastgele bir ad teklifi gelmedi. 1997 senesinde IUPAC, “meitneriyum” adını onayladı. Keşfedilmeden evvel hafif homologu iridyumla eşliği olabileceği düşünüldüğü için “eka-iridyum” olarak adlandırılmıştır.

Lise Meitner

Lise Meitner Kimdir?

1878-1968 seneleri arasında yaşayan Lise Meitner, nükleer fizik ve radyoaktivite üzerinde yaptığı çalışmalarla öğreniliyor. Uranyumdan daha hafif değişik elementlerin üretilmesi için kullanılan nükleer fisyonun teorik yorumunu da yapan Meitner, 1943 senesinde Amerika Birleşik Devletleri’nin başlattığı ve nükleer bomba çalışmalarını kapsayan Manhattan Projesi’ne davet edildi. Meitner, bilimsel katkılarını askeri projelerde uygulayamayacağını belirterek daveti geri çevirdi. 1944 senesinde Nobel Kimya Ödülü Kurulu büyük bir yanlışa imza atarak, Meitner’in de rol aldığı fisyonun bulguyu çalışmalarından dolayı Otto Hahn’a ödül verdi. Otto Hahn, ödülü alırken bu yanlışlıktan ve Meitner’in fisyonun bulguyu ile alakalı katkılarından hiç bahsetmedi. Meitner, Hahn’ın suskunluğundan çok etkilendi ve bir daha Hahn ile ortak çalışma yapmadı. Meitner ve Hahn, aynı zamanda protaktinyum elementinin keşifçileridir. 1949 senesinde İsveç yurttaşlığına geçen Meitner’in Avusturya’nın Viyana kentinde başlayan yaşamı İngiltere’nin Cambridge kentinde 1968 senesinde sona erdi.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Meitneriyumun kimyasal simgeyi “Mt”dir. Atom numarası 109, atom ağırlığı 278’dir. Yoğunluğu 37,4 grcm3 olarak hipotez ediliyor. Periyodik tabloda 9. Grup, D-Blok, 7. Yarıyıl elementlerindendir. Geçiş metalleri element serisinde yer alan radyoaktif bir elementtir. Üryan gözle görülemeyen, süper ağır başka bir deyişle transaktinit ve radyoaktiftir. Görünüşü öğrenilmiyor; ancak gözlemlenebilecek kadar fazla ölçüde birleşimlenebilseydi soluk gümüşî beyaz veya metalik gri olabileceği hipotez ediliyor. Oda sıcaklığında, klasik tazyik altında katı bir metal olacağı öngörülüyor. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 32, 15, 2” biçimindedir. Oksidasyon vaziyetleri “9, 8, 6, 4, 3, 1” olarak zannediliyor. Sulu solüsyonda en kararlı oksidasyon vaziyeti +3 olarak öngörülüyor. Paramanyetik olduğu zannedilen meitneriyumun manyetik alan içerisinde manyetizasyon tavırlarını gözetebileceği hipotez ediliyor. Kristal yapısının da yüzey merkezli kübik olması bekleniyor. Varsayımı olarak atomik yarıçapı 122, kovalent yarıçapı 129’dur. Çekirdeğinde 157 nötron, 109 proton bulunur.

Meitneriyumun bir hayli özelliği öğrenilmiyor. Öğrenilen özelikleri de grubundaki veya bölgesindeki değişik elementlerin özelliklerinden hipotez edilmiştir. Hafif homolog elementi iridyuma eş özelliklere sahip olması bekleniyor. İyonizasyon potansiyeli, atomik ve iyonik yarıçaplarının iridyum ile eş olduğu hipotez ediliyor. Kobalt ve rodyum ile eş özellikler taşıması; değişik aktinitler gibi bir geçiş metali kişiliğinde olması; platin grubu metallerle de özelliklerini paylaşması bekleniyor. Bedelleri bütün olarak tanımlanamayan bazı özellikleri şunlardır; yoğunluğu, erime noktası, kaynama noktası, ergime ısısı, buğulaşma ısısı, ısı kapasitesi, kristal yapısı, yükseltgenme seviyesi, elektronegatifliği, iyonlaşma enerjisi, atom yarıçapı, kovalent yarıçapı, elektrik mukavemeti, ısı geçirgenliği, ses sürati, sertlik bedelleri…

İzotopları 

Meitneriyum tabiatta bulunmaz, laboratuar civarında suni olarak elde edilebilir. İzotopları çok tereddüt ve radyoaktiftir. Öğrenilen 15 radyoaktif izotopu bulunan meitneriyumun 8 izotopunun yarılanma ömrü öğreniliyor. Bu 8 izotopun atom kütle numaraları 266 ila 279 arasında değişiyor. Bu izotopların tamamı milisaniye veya saniyelerle ifade edilen zamanlarda yarılanma ömrüne sahip. Doğrulanmamış Mt-282 izotopunun yarılanma ömrünün 67 saniye olduğu hipotez edilmesine karşın en kararlı izotopu olarak öğrenilen Mt-278’in yarılanma ömrü 7,6 saniyedir. Mt-278, Bohriyum-278 izotopunun alfa bozunması yoluyla bozunur. Mt-266’nın yarılama ömrü 1,7 milisaniye, Mt-276’nın 0,72 saniye, Mt-274’şöhret 0,44 saniyedir. Geriye kalan dört izotopunun yarılanma ömürleri 1 ila 20 milisaniye arasında değişiyor.

İzotopları çoğunlukla alfa bozunumu ile bozunur. Kimileri spontan fisyon yoluyla ayrılınarak daha hafif elementler oluşturabilir. Meitneriyum izotopları, iki atom çekirdeğinin kaynaştırılması veya daha ağır elementlerin bozunmasıyla elde edilebiliyor. Mt-268 ve Mt-270 izotopları doğrulanmamış metastabil vaziyetlere sahiptir. Mt-281 izotopu henüz keşfedilmemiştir ve beta bozunmasına karşı kararlı olduğu öngörülmektedir. Öğrenilen 8 meitneriyum izotopunun beta bozunmasına uğradığı kollanmamıştır. Mt-265, Mt-272, Mt-273 ve Mt-279 gibi bazı belirsiz izotoplarının birleşimlenen izotoplarından daha uzun yarılanma ömrüne sahip olacakları hipotez ediliyor. Mt-274 ve Mt-277 izotopları keşfedilmeden evvel sırasıyla 20 saniye ve 1 dakika yarılanma ömürlerine sahip olacakları hipotez edildi; ancak daha sonra 0,44 ve 5 milisaniye yarılanma ömürleri olduğu tanımlandı.

Bunları Öğreniyor Musunuz?

Meitneriyumun, 41 gr cm3 kıymeti ile en yoğun element olduğu zannedilen hassiyumdan sonra 37,4 grcm3 varsayımı yoğunluk kıymeti ile ikinci en yoğun element olduğu öngörülüyor.
Meitneriyumun bulguyu çalışmalarına katılan Alman takım, bohriyum ve hassiyum elementlerini de keşfetmiştir.
Meitneriyumun birleşimlenmesi sırasında Bizmut-209 niyeti, Demir-58 çekirdekleri ile 10 gün süresince yüksek enerjili lineer bir süratlendiricide bombardımana tutulmuştur.
Meitneriyum-266 izotopunun birleşimlenen ilk atomu, hidrojenden 266 kat fazla atomik kütleye sahiptir.
Meitneriyum, gözlemlenebilecek veya gözle görülür ölçüde elde edilemediği için laboratuar araştırmaları dışında rastgele bir kullanımı veya uygulaması bulunmuyor.
En kararlı izotopunun yarılanma ömrü takribî 8 saniyedir. Bu nedenle pratik uygulamalar veya derinlemesine araştırmalar için incelenememektedir.
İnsanlar, hayvanlar ve nebatlar için öğrenilen bir biyolojik rolü bulunmayan meitneriyumun radyoaktif olması nedeniyle toksik veya kanserojen olabileceği hipotez ediliyor. Etraf için de riskli olabileceği öngörülüyor.
Ünlü kadın fizikçi Marie Curie ve eşi Pierre Curie iftiharına ”curium” elementinin isminin verilmesinden sonra ismi bir elemente verilen ikinci kadın fizikçi Lise Meitner’dir.