Son Haberler

Dubniyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

-
Eylül 12, 2022
Dubniyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

Dubniyum, Rusya’daki Dubna kasabasında keşfedilen süper ağır bir elementtir. Bulguyu ve adlandırılması Amerika ve Rus bilim dünyasını karıştırmıştır.

Dubniyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

Dubniyum, geçiş elementleri arasında yer alan sentetik, radyoaktif elementlerden biridir. Süper ağır veya transaktinit elementlerdendir. Sadece laboratuar civarında elde edilebilir, tamamen sentetiktir, başka bir deyişle tabiatta bulunmaz. Çok kısa ömürlü olduğundan ancak özel şartlarda ve kısa zaman içinde kararlı kalabilmektedir. Öbür süper ağır elementler gibi oldukça radyoaktif, fazla derecede tereddüttür. Mevcut özellikleri varsayımdan ibarettir. Laboratuvar civarında kimyevi deney ve araştırmalar dışında rastgele bir ticari kullanımı veya uygulaması bulunmuyor. Öbür transaktinit elementler gibi üzerindeki araştırmalar devam etmektedir. Rus ve Amerikalı bilim adamları arasında senelerce süren keşif ve adlandırma müzakerelerinin odağında yer alan elementlerden biridir. Her ne kadar keşif ve ad hakkı Ruslara verilse de bazı bilim adamları buna karşı çıkarak Amerikalıların önerdiği adı kullanıyor. Bir Hayli ünlü fizikçi ve kimyacının dubniyumla alakalı söyledikleri tek şey, “Hakkında fazla bir şey öğrenmiyoruz.” biçiminde… Gelecekte bilimsel anlamda hangi sürprizlerle karşımıza çıkacağını da kimse öğrenmiyor!


Tarihçesi 

Dubniyum, 1967 – 1970 senesinde daha önceki Sovyetler Birliği’nde Rusya Moskova’nın kuzeyinde yer alan Dubna kasabasındaki Ortak Nükleer Araştırmalar Merkezi’nde JINR birleşimlenmiştir. Aynı sene Amerika Kaliforniya Üniversitesi’ndeki Berkeley Milli Laboratuvarı’nda da birleşimlenmiştir. Elementlerin incelenmesi için kurulan bu iki araştırma enstitüsünde bombardıman teknolojileri kullanılarak bağımsız olarak ilk kere 1967 – 1970 seneleri arasında birleşimlenmiş olsa da 1997 senesine kadar resmi olarak adlandırılmamıştır.

Georgi Flerov başkanlığındaki Rus takım, 105 numaralı elementin birleşimi ile alakalı çalışmalara 1967 senesinde başladı. Rus takım, Neon-22 iyonlarıyla Amerikyum-243 amacını bombardımana tutarak 105 atom numaralı elementin Db-260 ve Db-261 izotoplarını birleşimlemeyi muvaffak oldu. Birleşimledikleri izotopları daha kesin olarak belirleyebilmek için bir sene sonra termokromatografi usulü kullanarak birleşimi yineledi. Db-260 birleşimi, Nisan 1970 tarihinde doğrulandı.

1969 – 1970 seneleri arasında Albert Ghiorso başkanlığındaki Amerikalı takım ise, 105 numaralı elementin birleşimi ile alakalı sürdürdükleri çalışmalarda Rus takımın prosedürlerinden değişik usuller sınadı. Azot-15 iyonlarıyla Kalironiyum-249 amacını bombardımana yakalayan Ghiorso takımı, 105 numaralı elementin yarılanma ömrü 1,6 saniye olan Db-260 izotopunu birleşimlemeyi muvaffak oldu.

 “Dubniyum” sözcüğü, ilk birleşimlediği yer olan Dubna kasabasına atfen türetilmiştir. Ancak hipotez edilebileceği gibi elementin adı ile alakalı Amerikalı ve Rus bilim adamları arasında ihtilaf ve münazara yaşandı. JINR takımı, Danimarkalı nükleer fizikçi Nobel mükâfatlı Niels Bohr’un gururuna “nielsbohrium” adını ve “Ns” simgesini önerdi. Berkeley takımı ise, Alman kimyacı Nobel mükâfatlı Otto Hahn gururuna “hahnium” adını ve “Ha” simgesini önerdi. Her iki grup da kendi önerdiği adda ısrar etti. Amerikalı ve Batı Avrupalı bilim adamları uzun zaman “hahnium” adını kullanırken, Sovyetler Birliği ve Doğu Bloğu ülkeleri de “nielsbohrium” adını kullanmayı seçim etti.

Münazaraların ve ad keşmekeşin gelişmesi üzerine Beynelmilel Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği IUPAC devreye girdi. Amerikalı ve Rus takımların delilleri elementin bulunduğu grupla alakalı özellikleri doğruladığı için hem JINR hem de Berkeley takımları dubniyum bulgusunda 1993 senesinde hisse sahibi olarak tanındı. IUPAC, 1994 senesinde ad meselesini çözmek için bazı adımlar attı. Başlangıçta elementin adını geçici olarak “uunilpentium”, simgesini de “Unp” olarak tanımladı. Daha sonra Fransız fizikçi Frederic Joliot Curie gururuna “joliotium” adını ve “Jl” simgesini önerdi.

IUPAC’ın teklifleri Amerikalı ve Rus bilim adamlarını daha çok tepkisine yol açtı. Amerikalı takım, Rus takımın raporunun mübalağalı olduğunu; 105 numaralı elementin birleşimini ancak 1 sene sonra açıklayabildiklerini öne sürdü. Uzun süren müzakereler neticesinde 1997 senesinde İsviçre’nin Cenevre kentinde tertip edilen 39. IUPAC Genel Heyeti’nda ilk kesin keşif raporunu sunan Dubna takımı keşifçi olarak atama edildi ve keşfedildiği kasabaya atfen “dubnium” adını uygun görüldü. Amerikalı bilim adamları istemeyerek de olsa kararı onaylamak zorunda kaldı. IUPAC’ın kararını kabullenemeyen Amerikalı ve Avrupalı bazı bilim adamları hala “hafnium” adını kullanıyor.


Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Dubniyumun kimyevi simgeyi “Db”dir. Atom numarası 105, atom ağırlığı 268’dir. Periyodik tablonun 5-D grubunda, geçiş metalleri arasında yer alır. Sentetik ve radyoaktif bir elementtir. Görünümü ve madde hali öğrenilmiyor. Hiç görülmemiş ve kollanmamış olsa da oda sıcaklığında katı halde, gümüşî beyaz veya soluk gri renkte, metal formunda olduğu hipotez ediliyor. Enerji seviyesi başına düşen elektronları “2, 8, 18, 32, 32, 11, 2” biçimindedir. Atomlarının her bir çekirdeğinde 105 proton bulunur. Nötron rakamı 157’dir. Atomik yarıçapı 139 olarak hipotez edilmektedir. Oksidasyon gidişatları +5, +4, +3 olarak öngörülmektedir.

İzotoplarının çok kısa yarılanma ömrü nedeniyle bir hayli özelliği tespit edilememiştir. Özellikleri bakımından niyobyum ve tantala benzediği öngörülse de kimyevi özellikleri bütün olarak doğrulanamamıştır. Dubniyumun bedelleri tanımlanamayan bazı özellikleri şunlardır; yoğunluğu, erime noktası, kaynama noktası, ergime ısısı, buğulaşma ısısı, kristal yapısı, elektronegatifliği, iyonlaşma enerjisi, kovalent yarıçapı, geçirgenliği, elektrik mukavemeti, sertliği…

İzotopları

Dubniyum, tabiatta bulunmaz. Yalnızca laboratuar civarında elde edilebilir. Yarılanma ömürleri öğrenilen, atom kütle numaraları 255 ila 270 arasında değişen 16 izotopu bulunuyor. İzotoplarının hiçbiri kararlı değildir. En kararlı izotopu Db-268’in yarılanma ömrü 32 saatten fazladır. Db-268, aynı zamanda spontan fisyon yoluyla bozunur. Bazı izotopları ve yarılanma ömürleri şöyledir; Db-255 1,6 saniye, Db-256 1,9 saniye, Db-258 4,2 saniye, Db-262 35 saniye, Db-267 73 dakika, Db-270 23 saat.

2016 senesine kadar her deneyde yalnızca Db-268’in az rakamda atomu üretilebildi. Bugüne kadar en kararlı izotop Db-268’in yalnızca 23 atomu elde edilebildi. İkinci en kararlı izotop Db-270’in ise yalnızca 3 atomu elde edilebilmiştir. Bu iki izotop, dubniyumun bugüne kadar elde edilebilen en ağır izotoplarıdır ve her ikisi de daha ağır Moskovyum-288 ve Tennessine-294 çekirdeklerinin bozunması neticeyi üretilebilmiştir.

Dubna’daki nükleer araştırma merkezinde element araştırmalarında kullanılan ayırıcı bir aygıt.

Bunları Öğreniyor Musunuz?

Gözle görünür dubniyum yalıtımı bugüne kadar sağlanamamıştır.
En yeni dubniyum izotopu bulguyu olan Dubnium-270, 2009 senesinde izole edilmiştir.
Rus ve Amerikalı bilim adamları tarafından 1960’lı senelerden 1990’lı senelere kadar eş zamanlı olarak keşfedilen yeni elementlerin keşif ve ad hakları ile alakalı 37 sene süren münazara yaşandı. Münazaralı bu elementler arasında dubniyum da bulunuyor. Bu müzakereler, Amerika ve Rusya arasındaki Soğuk Savaş’ın devamı olarak nitelendiriliyor ve “transfermium savaşları” olarak adlandırılıyor.
Amerika ve Rusya arasındaki element savaşı, bilim dünyasında net olarak görülebiliyor. Misalin, Amerika orijinli kaynaklar dubniyumun bulgusunu Ghiorso takımına layık görürken, keşif tarihini de 1970 olarak veriyor. Rus orijinli kaynaklar da Flerov takımının bulgusunu tanıyor ve keşif tarihi olarak 1967 senesini veriyor.
Dubniyum gibi sentetik elementlerin atom ağırlıkları geçici olarak kabul edilmektedir. Zira natürel elementlerin atom ağırlıkları, izotoplarının natürel bolluklarının ortalaması alınarak hesaplanır. Periyodik tabloda da en uzun ömürlü atomların ağırlıkları listelenmektedir. Sentetik elementlerin gelecekte daha uzun ömürlü izotopları üretilebileceği için atom ağırlıkları birleşimlenen izotoplar üzerinden tanımlanmaktadır. Bu nedenle değişik kaynaklarda değişik atom ağırlıkları verilebilmektedir.
2012 senesinde Dubna’da yapılan bir hesaplamaya göre, dubniyumun birleşimlenmiş veya henüz birleşimlenememiş izotoplarının yarılanma ömürlerinin 1 günü aşamayacağı öngörülüyor.
Dubniyumun insanlar, hayvanlar ve nebatlar üzerinde öğrenilen rastgele bir biyolojik rolü bulunmuyor. Radyoaktivitesi nedeniyle toksik ve kanserojen olabileceği, etrafa hasar verebileceği değerlendiriliyor.