Son Haberler

Nihonyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

-
Eylül 18, 2022
Nihonyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

Nihonyum, suni bir elementtir. Asya kıtasında keşfedilen ilk elementtir. İsmini keşfedildiği ülke Japonya’dan alıyor. Keşif çalışmaları 9 sene sürdü.

Nihonyum Nedir, Özellikleri Nelerdir?

Nihonyum, süper ağır, suni bir elementtir. Son derece tereddüt ve radyoaktiftir. Bugüne kadar çok az atomu birleşimlenebildi. Bu nedenle bir hayli özelliği öğrenilmiyor. Bilinenler de grubundaki homolog elementlerin özelliklerinden yola çıkılarak varsayımdan ibaret. Laboratuvar araştırmaları dışında rastgele bir kullanımı ve uygulaması bulunmayan nihonyumun keşif çalışmaları 2003 senesinde başladı, 2012 senesinde keşfedildi, 2016 senesinde periyodik tabloya ilave edildi. Japon bilim adamları tarafından keşfedilen nihonyum, daha evvel Rus ve Amerikalı bilim adamları tarafından ortak bir çalışma ile birleşimlendi; ancak deliller eksik olduğu için keşif iddiaları kabul edilmedi. Japon takımının ispatları daha inandırıcı bulundu. İsmini keşfedildiği ülke Japonya’nın yerel isminden alıyor. Bir Asya ülkesinde keşfedilen ilk element olan nihonyumla alakalı yakın tarihe kadar hakikatleşen büyümeleri yazımızda bulabilirsiniz.

Prof. Dr. Kosuke Morita, nihonyumun adlandırma merasiminde…

Tarihçesi

Nihonyum, ilk olarak Ağustos 2003 tarihinde Rusya Dubna’daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü’nde JINR görevli Yuri Oganessian başkanlığındaki takım ve Amerika Kaliforniya’daki Lawrence Livermore Milli Laboratuvarı’ndaki LLNL bilim adamlarından oluşan takım tarafından Moscovyum-115 izotopunun alfa çürümesi mahsulü olarak birleşimledi. Dubna-Livermore işbirliği ile Rus ve Amerikalı bilim adamlarının hazırladığı keşif raporu, 1 Şubat 20014 tarihinde yayınlandı. Ancak bu deliller eksik bulunarak keşif iddiası Beynelmilel Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği IUPAC tarafından yalanlandı.

Japonya Wako’daki Nishina Süratlendirici Temelli Bilim Merkezi’nde RIKEN görevli Prof. Dr. Kosuke Morita başkanlığındaki bilim adamları takımı ise, 113 numaralı elementin birleşimi çalışmalarına 5 Eylül 2003 tarihinde başladı. Çinko ve bizmut iyonlarının füzyon tepkini ile çalışmalarına başlayan takım, doğrusal bir süratlendirici kullanılarak kalın bizmut katmanı üzerine çinko iyonlarını ışık süratinin takribî yüzde 10’u bir süratle takribî 30 bin kilometre gönderdi. Ender olan bir sıklıkla bu bombardıman sırasında Bizmut-209 niyeti ve Çinko-70 iyonları yeni bir element oluşturmak için soğuk kaynaşma tepkinine füzyon uğradı. Deneyin neticesinde süper ağır bir atom birleşimlendi. RIKEN takımı, Temmuz 2004 ve Nisan 2005 tarihlerinde bu atomun 113 numaralı elementin tek bir atomu olduğuna inandı. Ancak her seferinde atom süratle 4 değişik alfa çürümeye uğradı. Elde edilen atom ilk olarak Röntgenyum-274, daha sonra Meitneriyum-270, Bohriyum-266 ve son olarak Dubniyum-262 izotoplarına bozundu.

RIKEN takımının ispatları, Beynelmilel Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği IUPAC ile Beynelmilel Temel ve Uygulamalı Fizik Birliği IUPAP tarafından eksik bulundu. 2011 senesinde IUPAC ve IUPAP bünyesinde kurulan Ortak Çalışma Grubu JWP, RIKEN takımının 113. maddenin bulgusuyla alakalı iddiasını kabul etmedi. JWP, yaptığı açıklamada, “Morita ve takımının çalışmaları umut verici; ancak delillerin azlığı, sağlam iletişimler bulunmaması ve bazı meblağsızlıklar nedeniyle keşif kriterleri karşılanamamıştır.” ifadelerine yer verdi. Bunun üzerine Japon takım, çıkmaza girdi. Japon Prof. Dr. Morita, “Yedi seneden fazla bir zaman 113 numaralı elementi aradık. Bırakmaya hazır değilim. Talih bize gülecek.” biçiminde bir açıklama yaparak çalışmalarına devam etme kararı aldı.

Morita ve birliktesiki RIKEN takımı, yeni bir yöntem sınamaya karar verdi. Bu sefer Bohriyum-266 iyonunu küriyum maksadıyla bombardımana yakaladı. Bh-266, bozunma zincirinde Dubniyum-262’ye bozunmaya başladı. 12 Ağustos 2012 tarihinde üçüncü ve kesin çürüme hadiseyi gözlemlendi. Bu deneyde de nihonyum, daha evvel olduğu gibi 4 değişik alfa çürümesine uğradı. Zincir tamamen karakterize edildiğinde bu çürüme zincirinin kaynağının reelinde nihonyum, başka bir deyişle 133 numaralı element olduğu anlaşıldı.

IUPAC IUPAP bünyesindeki JWP, 6 aylık bir değerlendirme sürecinin ardından 30 Aralık 2015 tarihinde elementin bulgusunu onayladı. JWP, yeni elementin adlandırması için RIKEN takımının teklif sunmasına izin verdi. Keşifçi bilim adamları, “nihonium” adını ve “Nh” simgesini önerdi. 113 numaralı elementin adlandırılması için RIKEN takımının teklifi 28 Kasım 2016 tarihinde kabul edildi. “Nihonium” adı, “Nh” simgeyi 1 Aralık 2016 tarihinde periyodik tabloya ilave edildi.

“Nihonyum” sözcüğü, Japonya’nın Japonca anlamı “Nippon” veya “Nihon” sözcüğünden türetilen bir kelimedir. “Nihon”, Japonca “Japon” kelimesinin iki anlamından biridir. “Yükselen güneş”, “güneş ışığı” ve “güneş doğumu” anlamlarında bir kelimedir. Adlandırılmadan evvel IUPAC tarafından “ununtriyum” adı ve “Uut” simgeyi verilmiştir. Keşfedilmeden evvel periyodik tablodaki terminolojiye göre homologunun talyum olması nedeniyle “eka-talyum” olarak adlandırılmıştır.

Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Nihonyumun kimyevi simgeyi “Nh”dir. Atom numarası 113, atom ağırlığı 286’dır. Yoğunluğunun 16 grcm3 olduğu hipotez ediliyor. Erime noktasının 430 derece, kaynama noktasının 1130 derece olacağı öngörülüyor. Hipotezi olarak tanımlanan erime ve kaynama noktalarının periyodik meyilleri takiben talyum, galyum ve indiyumun erime ve kaynama kıymetlerinden fazla olacağı zannediliyor. Atom yarıçapı hipotezi olarak 170 pm, kovalent yarıçapı 180 pm’dir. Atomları 113 proton, 173 nötron kapsar. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 32, 18, 3” biçimindedir. Oksidasyon gidişatlarının “1, 2, 3, 5” olacağı zannediliyor. Füzyon ısısı 7,61, buğulaşma ısısı 130 olarak değerlendiriliyor.

Periyodik tablonun 13. Grup, P-Blok, 7. periyotunda yer alır. Süper ağır başka bir deyişle transaktinit elementlerden biridir. Periyodik tablodaki konumu nedeniyle oda sıcaklığında katı bir metal olması bekleniyor. Gümüşî bir renkte olacağı öngörülüyor. Grup 13 elementleri arasında en elektronegatif element olacağı hipotez ediliyor. Saf nihonyumun çok uçucu olmayacağı, hidroksitinin elemental formuna göre daha uçucu olacağı zannediliyor. Bor grubu elementlerle eşliği olduğu hipotez edilen nihonyumun bir hayli özelliği öğrenilmiyor. Bir hayliyi de hipotezidir. En besbelli homologunun talyum olduğu öngörülüyor. Hafif homologları bor, alüminyum, galyum, indiyum ve talyum ile eş özellikler taşıdığı ve geçiş metali gibi davranacağı değerlendiriliyor. Ancak bu elementlerden değişik özelliklerini olabileceği de hipotez ediliyor.

İzotopları

Nihonyum, tabiatta bulunmaz. Laboratuvar etrafında sentetik olarak elde edilebilir. Bizmut ve çinko atomlarının kaynaşması neticeyi birleşimlenebilir. Yarılanma ömürleri öğrenilen ve atom kütle numaraları 278-290 arasında değişen 7 izotopu vardır. Bu izotoplar ve yarılanma ömürleri şöyledir; Nh-278 0,24 milisaniye, Nh-282 70 milisaniye, Nh-283 0,10 saniye, Nh-284 0,48 saniye, Nh-285 5,5 saniye, Nh-286 20 saniye, Nh-290 Hipotezi 2 saniye.

İzotoplarının tamamı alfa çürümesi yoluyla röntgenyum izotoplarına bozunur. Ancak elektron tutma yoluyla Kopernikyum-284 izotoplarına da dönüşebilir. Radyoaktif izotoplar, atom çekirdeğinin kaynaştırılması veya daha ağır elementlerin bozunması yoluyla elde edilir. En kararlı ve en ağır Nihonyum-286 izotopu, alfa çürümesi yoluyla Röntgenyum-282 izotopuna bozunur. Keşfedilmemiş daha ağır izotoplarının daha kararlı olacağı hipotez ediliyor. Keşfedilmemiş izotoplarından Nh-287’nin takribî 20 dakika yarılanma ömrü olacağı zannediliyor. Henüz keşfedilmemiş Nh-293 izotopunun ise, beta bozunmasına karşı en kararlı izotop olacağı öngörülüyor. Keşfedilen izotoplarının beta bozunmaya uğradığı kollanmamıştır.

Soldaki Prof. Dr. Kosuke Morita – Nihonyum, Asya kıtası bilim adamları tarafından keşfedilen ilk elementtir.

Bunları Öğreniyor Musunuz?

Asya kıtasında Asyalı bilim adamları tarafından keşfedilen ve bir Asya ülkesinin adının kullanıldığı ilk element nihonyumdur.
Keşfedilmesi ve periyodik tabloya ilave edilmesi 13 senelik bir süreçte gerçekleşmiştir.
Son keşfedilen elementler süper ağır oldukları için son derece tereddüttür. Dolayısıyla bu elementleri keşfetmek veya belirleyebilmek için saniyenin binde birinden daha az bir zamanda varlıklarının teyit edilmesi gerekiyor.
Nihonyum, henüz araştırılabilecek ve gözle görülebilir ölçüde elde edilemedi.
Radyoaktifliği nedeniyle insanlar, hayvanlar ve nebatlar üzerinde toksik olabileceği hipotez edilen nihonyumun öğrenilen bir biyolojik rolü bulunmuyor.
Nihonyumun etraf için hasarlı tesirleri olabileceği öngörülüyor.