Laboratuvarda yeni bileşenler üretmenin son derece başarılı bir yolunu keşfettiler.
Bu teknolojiye yeni bir yaklaşım geliştiren bilim insanları, yeni bir çalışmada başarılı olduklarını bildirdiler.
En önemli bileşenleri tahmin bile edemeyeceğimiz yeni kullanım alanları ve özelliklere sahip olabilmektedir.
Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı, 116 numaralı bileşen olan Livermoryumu güvenilir bir şekilde üretmenin yeni bir yöntemini açıkladı. Bir numuneyi ışınlamak için titanyum ışını kullanılarak elde edilen sonuçlar, daha ağır nükleer elementler için bile zor bulunan “kararlılık alanına” işaret edebilmekte ve araştırmacılara 120 numarayı oluşturmak için bir yol gösterebilmektedir.
Periyodik tablonun bazı ilginç boş noktalarla ortaya çıktığı bir dönemi hatırlayabilirsiniz. Elementlerin keşfi hiçbir zaman aritmetik bir şekilde ilerlememiştir. Fiziksel kimya için sıklıkla kullanılan ve çok etkili bir başlangıç olan Kalsiyum-48, 20 proton ve 28 nötron içermektedir. Aynı zamanda, yeni maddeler üretmek için Kalsiyum-48’i ışınlayabildiğimiz malzemeler artık mevcut değildir. Sadece mevcut çekirdeklere proton eklemeye devam edilmesi gerektiği doğru olsa da, reaksiyonu desteklemek için başlanılan atomların çok fazla protona sahip olması gerekmektedir. Araştırmacılar, 119 veya 120 elementlerini oluşturmak için Einsteinium-99 veya Fermium-100’e ihtiyaç duyacaklarını belirtiyorlar. “Ne yazık ki, bu elementlerin hiçbiri uygun bir hedef üretmek için yeterli miktarlarda üretilemiyor” diyorlar.
Süper ağır element meraklıları ne yapmalı?
Titanyum, fiziksel kimyada muhtemelen en büyük avantaj olacak gibi görünmektedir. Titanyum-50, 22 proton ve 28 nötron içeren çok kararlı bir maddedir. Bilim adamları onu titanyum 50 oksit olarak getirdiler, onu sadece titanyuma indirdiler ve özel bir fırında bir iyon demeti halinde pişirdiler. Işın, yirmi iki gün boyunca bir plütonyum folyosunu ışınladı ve 116 numaralı element olan Livermoryumu oluşturan nükleer reaksiyonlara yol açtı. Araştırmacılar, ışının bir arada tutulmasından ve çalışmasından son derece memnun kaldılar.
Titanyum-50 ışını, uzun süren araştırma ve deneylerin ardından ortaya atılan fikrin kanıtıdır. Kalsiyum-48 ile ağır element kimyası dünya şampiyonu olurdu ve herkesin emekli olduktan sonra yeniden inşa etmek için zaman ayırması gerekirdi. Yeni nesil oyuncular şu anda tam zamanlı olarak görevi üstlenmeye hazırlar. Titanyum-50 ışınının yeni avantajları ve dezavantajları var ancak uzun vadede olumlu bir potansiyele sahiptir.
Tüm bu keşif ve deneylerin neden gerekli olduğunu merak edebilirsiniz. Bu olağanüstü ve tuhaf bileşenleri kullanırken neler olacağını bilmiyoruz. Ancak yalnızca birkaç atom yapabiliyoruz ve protonlar çekirdekten geri püskürtülmeden önce sadece mikrosaniyeler sürer, bu nedenle bilim adamları bunu öğrenmek istiyorlar. Bugün hayal bile edemeyeceğimiz özellikleri ve kullanım alanlarını ortaya çıkarabilir.
Element 120’ye Giden Yol
Bilim adamları, onlarca yıl boyunca elementlerin ve izotoplarının kapsamlı kataloğunda bir kararlılık alanının varlığını tahmin ettiler. Protonlar bir mıknatısın yanlış uçları gibi davranır, bu nedenle çekirdekleri protonlarla doldurmak doğası gereği kararsızdır. Bununla birlikte, kararlılık alanı, çok daha uzun süre dayanan izotopları barındırabilir. Bu, çekirdekteki parçacık katmanlarıyla ilgili teoriler ve birlikte kararlı olabilecek proton ve nötronların “sihirli sayıları” gibi bilimsel bir açıklama içerebilmektedir. Bilim insanları, daha zor deneylere tabi tutulabilecek çok daha büyük örnekler elde etmek için kararlı süper ağır elementler bulabilirler. Elementler her zaman bizi şaşırtma kapasitesine sahip olmuştur, oda sıcaklığında sıvı bir metal olan Cıva gibi; her zaman mıknatısları iten Bizmut gibi; ve kendi başına neredeyse bir gökkuşağının doğal olarak oluşan renklerinden sorumlu olan Bakır gibi.
Süper ağır elementlerin cıvası veya bizmutu nedir? Yeterince çalışma yapıldıktan sonra bunu öğrenebiliriz. Titanyum-50 ışını veya ondan esinlenen benzer bir şey, sonraki yarım düzine elementi ortaya çıkarabilir ve bunların bir ya da daha fazlası bizim kutsal kasemizin temel bileşenleri oluşturabilir.
Haberin devamı için kaynakları ziyaret edebilirsiniz…
Kaynak:
A New Way to Make Element 116 Opens the Door to Heavier Atoms
https://arxiv.org/abs/2407.16079
Derleyen: Atalay Bozdoğan – Akdeniz Üniversitesi Makine Mühendisliği Öğrencisi
