Son Haberler

Hassiyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

-
Eylül 6, 2022
Hassiyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

Hassiyum, en yoğun element olduğu varsayım edilen sentetik bir elementtir. Günümüze kadar gözle görülür ölçüde hassiyum birleşimlenemedi.

Hassiyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

Hassiyum, tabiatta bulunmayan suni bir elementtir. Süper ağır elementlerden bkocaman olan hassiyum, yalnızca birleşimlendiği laboratuarlarda bulunuyor. Günümüze kadar yalnızca 100 atomu üretilebildi. Üryan gözle görülecek ölçüde birleşimlenemeyen hassiyumun gümüş renkli bir metal olduğu varsayım ediliyor. Çok kısa müddette bozunduğu ve gözlemlenecek ölçüde elde edilemediği için laboratuar deneyleri dışında rastgele bir uygulaması ve kullanımı bulunmuyor. Bulguyu ve adlandırılması mevzusunda Rus ve Alman bilim adamları arasında münazaralara mevzu olmuştur. Adını Federal Almanya’nın Hessen eyaletinin daha önceki isminden almıştır. Hassiyumun bilinen en yoğun element olan osmiyumdan iki kat daha yoğun olduğu varsayım ediliyor. Yeterli ölçüde sentezlenebilseydi birçok uygulamanın yapıtaşı olabilecek kapasitede olduğu düşünülen hassiyumu tanımak isterseniz yazımızı okumanız yeterli…

Hassiyumun keşfedildiği Hessen eyaletindeki Ağır İyon Araştırmaları Enstitüsü

Tarihçesi

Hassiyum, 1984 senesinde Peter Armbruster ve Gottifried Munzenber liderliğindeki bir grup Alman bilim adamı tarafından keşfedilmiştir. Hassiyumun keşif ve adlandırma hikâyesi öbür transfermiyum elementleri gibi tartışmalıdır. Aynı yarıyılda Sovyet ve Alman bilim adamları tarafından birleşimlenen hassiyum üzerinden seneler süren münazara yaşanmıştır. Hassiyumun kimyevi özelliklerinden daha çok bulguyu ve adlandırması ile alakalı yaşanan bu münazaralara göz atalım:

Daha Önceki Sovyetler Birliği’nde Rusya Moskova yakınlarındaki Dubna kasabasında Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü’nde JINR misyonlu Yuri Oganessian ve Vladimir Utyonkov başkanlığındaki bir grup bilim adamı, 108 numaralı elementi birleşimlemek için 1978 senesinde bir dizi deney ve araştırma çalışması başlattı. İlk deneylerinde başarısız olan Rus takım, 5 sene sonra deneyi yineledi. 1983 senesine kadar sürdürdükleri çalışmalarda Hassiyum-263 atomu üretmeyi başardılar. İlk deneylerinde Hassiyum-264 ve Hassiyum-270 izotopları ile alakalı topladıkları ispatlar eksikti. Daha sonra devam ettirdikleri çalışmalarda bu izotopların da başarılı bir biçimde birleşimlendiği doğrulandı.

Aynı tarihlerde Almanya’nın Hessen eyaletine bağlı Darmstadt bölgesinde konuşlu bulunan Ağır İyon Araştırmaları Enstitüsü’nde Gesellschaft für Schwerionenforschung – GSI misyonlu Peter Armbruster ve Gottifried Munzenber başkanlığındaki bir grup bilim adamı, 108 numaralı elementin birleşimi için çalışma yaptı. Alman takım, Mermi-208 amacının Demir-58 atomları ile bombardımanı neticeyi oluşan füzyon tepkininde Hs-265 izotopunu elde etmeyi başardı. Alman takım, 1984 senesinde çalışmalarını rapor haline getirerek yeni bir keşif iddiasında bulundu ve birleşimledikleri elementin ismini “hassium” olarak önerdi.

Müzakereler de bu noktada başladı. Rus ve Alman bilim adamları keşif iddialarında ısrar etti. Bunun üzerine Beynelmilel Temel ve Uygulamaları Kimya Birliği IUPAC devreye girdi. IUPAC bünyesinde özel olarak kurulan Transfermiyum Çalışma Grubu TWG, 1992 senesinde Alman bilim adamlarının keşif iddiasını “daha ayrıntılı ve inandırıcı” bularak kabul etti. Ancak IUPAC, 108 numaralı element için Almanya’nın Hesse eyaletinin isminin verilmesini uygun bulmadı. IUPAC, 1994 senesinde Alman fizikçi Otto Hahn gururuna evvel “hahnium” adını ve “Hn” sembolünü, daha sonra “ottohahnium” adını ve “Ah” sembolünü önerdi. IUPAC’ın keşif onayı Rusları, ad teklifleri de Almanları hiddetlendirdi. Bunun üzerine Almanlar 1995 senesinde bütün yayınlarında ve bilim dünyasında “hassium” ismini kullanmaya başladı. Amerikan Kimya Topluluğu ACS da, Alman bilim adamlarına destek verdi. Son olarak 1997 senesinde IUPAC bir karar alarak 104 ila 109 numaralı elementleri keşfedenlerin adlandırma tekliflerini kabul etti.

“Hassiyum” sözcüğü, Batı Almanya’nın Hessen eyaletinden esinlenilerek türetilen bir kelimedir. Hassiyumun keşfedildiği laboratuara konut sahipliği yapan Hessen, Federal Almanya Cumhuriyeti’nin güney batısında yer alan bir eyalettir. Daha Önceki bir Prusya devleti olan Hessen’in Latince daha önceki ismi “Hassia”dır. “Hassiyum” elementi de “Hassia”dan türetilmiştir. Hassiyum bir yarıyıl, “eka-osmiyum” ve “unniloctium” olarak da adlandırıldı.

Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri 

Hassiyumun kimyevi sembolü “Hs”dir. Atom numarası 108, atom ağırlığı 269’dur. Yoğunluğu varsayımı olarak 41 grcm3’cins. Periyodik tablonun 8-B grubunda, geçiş metalleri element serisinde yer alan süper ağır başka bir deyişle transaktinit elementlerden bkocamandır. 6-D geçiş metalleri serisinin altıncı azasıdır. Görünümü gümüşî veya metalik gri olarak varsayım ediliyor. Bütün olarak bilinmese de yeterli ölçüde üretilebilirse parlak metalik bir görünüme sahip olacağı zannediliyor. Oda sıcaklığında ve basmakalıp basınçta yoğun bir katı metal olduğu öngörülüyor. Enerji seviyesi başına elektronları varsayımı olarak “2, 8, 18, 32, 32 14, 2” biçimindedir. Hassiyumun 8, 6, 5, 4, 3 ve 2 oksidasyon gidişatları sergilemesi bilave ediliyor. Kristal yapısı hekzagonal olarak varsayım edilen hassiyumun atom yarıçapı 126 pm, kovalent yarıçapı 134 pm olarak öngörülüyor. Hassiyum atomlarının çekirdeğinde 108 proton bulunmaktadır.

Hassiyumun homologu osmiyum ve platin grubu elementlerle benzer özellikler sergileyeceği tahmini hâkim. Havadaki oksijen ile uçucu bir tetraoksit oluşturmak için tepkine girebileceği öngörülüyor. Hassiyum oksidin, osmiyum oksitten daha yüksek bir sıcaklıkta yoğunlaşacağı bilave ediliyor. Bu da osmiyumdan daha az uçucu olduğunu gösteriyor. Aynı zamanda yüksek erime noktasına sahip olduğu, müseddes yapıda kristalleştiği varsayım ediliyor.

Hassiyum, bugüne kadar gözlemlenebilecek ve incelenebilecek ölçüde birleşimlenemedi. Bu sebeple birçok özelliği bilinmiyor. Bilinen özellikleri de grubundaki veya bölgesindeki öbür elementlerin özelliklerinden yola çıkılarak varsayım edilmiştir. Hassiyumun bedelleri net olarak belirlenemeyen bazı özellikleri şunlardır; Erime noktası, kaynama noktası, elektronegatifliği, yükseltgenme basamağı, ergime ısısı, buharlaşma ısısı, elektrik mukavemeti, radyoizotopları, oksidasyon gidişatları, geçirgenliği, sertlik bedelleri…

İzotopları

Hassiyum, tabiatta bulunmaz. Laboratuvar etrafında elde edilebilen, sentetik ve radyoaktif bir elementtir. Hassiyumun bugüne kadar hepsi radyoaktif olan 12 izotopu biliniyor. Hiçbkocaman kararlı değildir. Bu izotopların kütle numaraları 263 ila 277 arasında değişiyor. Bu izotoplarının çoğu milisaniyeler ve saniye arasında alfa çürümesi ile bozunur, bazıları spontan fisyona uğrar. En ağır izotopları Hs-265, Hs-267 ve Hs-269’un metastabil gidişatları bilinmektedir.

En kararlı izotoplarından Hs-269’un yarılanma ömrü 27 saniyedir. 3,6 saniye yarılanma ömrüne sahip Hs-270 izotopu ise, nükleer kararlılığa sahip olduğu için ehemmiyetli bir izotoptur. Hs-265 izotopu çok tereddüttür, 2 milisaniyelik yarılanma ömrüne sahiptir. Hs-277’in yarılanma ömrü takribî 11 milisaniyedir. Bazı izotoplarının yarılanma ömürlerinin dakika veya saatlerle ifade edilen yarılanma ömürleri olduğu varsayım ediliyor. Misalin, Hs-276’nın 1,1 saat ile en uzun yarılanma ömrüne sahip olduğu öngörülüyor. 

Hessen’deki enstitüde kimyevi deneyler için kullanılan bir parçacık süratlendirici…

Bunları Biliyor Musunuz?

Hassiyum, gözlemlenebildiği kadarıyla elementler arasında en çabuk bozunan elementtir. İzotoplarının yarılanma ömürleri çok kısadır, çok çabuk bozunurlar. Bu sebeple gözlemlenebilir yalıtımı sağlanamamıştır, belki de hiçbir zaman sağlanamayacaktır.
Bugüne kadar hassiyumun gözlemlenen 7 atomunun kimyevi ayrımı ve karakterizasyonu yapılabilmiştir. Toplam 100 atomu sentezlenebilmiştir.
Araştırmacılar, gözlemlenebilir numunelere sahip olmamasına karşın, hassiyumun, 8. gruptaki osmiyum gibi daha ağır elementlere benzer biçimde davranması gerektiğini teorik olarak ortaya koyuyor. Aynı gruptaki elementler arasında en katı element olduğu zannediliyor.
Kimyevi özellikleri bakımından benzerlik taşıdığı osmiyumla arasındaki farkların relativistik ışık süratine yakın bir süratte maddenin yaydığı parlaklık tesirlerden kaynaklandığı ihtimali üzerinde duruluyor.
Tahminler doğruysa elementler arasında bilinen en yoğun element hassiyumdur. Hassiyumun 41 grcm3 olan yoğunluğu ile bilinen en yoğun element olan osmiyumdan takribî iki kat daha yoğun olabileceği öngörülüyor. Osmiyumun oda sıcaklığındaki yoğunluğu 22,6 grcm3’cins.
Hs-270 izotopunun çekirdekleri “büyülü rakamlar” olarak bilinen rakamlarda nötron ve proton kapsar. Deforme olmuş çekirdekler için 108 proton ve 162 nötron rakamı “büyülü sayı” olarak kabul ediliyor. Bu izotop, büyülü rakamlar sebebiyle daha düşük bozunma enerjisine sahiptir. Bu sebeple nükleer kararlılığa sahip olan Hs-270, alaka çekici bir izotop olarak görülür.
Hassiyumun insanlar, hayvanlar ve bitkiler üzerinde bilinen bir biyolojik rolü bulunmuyor. Radyoaktivitesi sebebiyle toksik veya kanserojen olabileceği değerlendiriliyor. Etraf için de riskli olabileceği zannediliyor.
Hassiyumu keşfeden Alman takım, aynı çalışmada “bohriyum” elementini de keşfetmiştir.
Sovyet bilim adamlarından Victor Cherdyntsev, 1968 senesinde molibdenit minerali misalinde natürel olarak hassiyum bulunduğunu iddia etti; ancak bu iddia doğrulanamadı. Bilim adamları, hassiyumun dünyada primordiyal rastgele bir yapının ilk oluştuğu biçim biçiminde bulunmadığını zannediyor. Bununla birlikte daha uzun ömre sahip nükleer izomer veya izotoplarının az ölçüde tabiatta bulunabileceği iddiaları da var.