Süper Ağır Elementler

Periyodik tablo ilk oluşturulduğundan beri, kimyagerler bu tablonun sonunun nereye kadar uzandığını merak ederdi. Doğada bulunan en ağır element uranyum(Z=92) olmasına rağmen, periyodik tablonun ötesini keşfedebilmek amacıyla daha fazla proton içeren elementler yapay bir şekilde sentez edildi.

Süper ağır elementler, proton sayısı 103'ten büyük olan elementlere verilen isimdir. Bu elementleri sentezlemek için; toplam proton sayısı, oluşturmak istediğiniz elementin proton sayısına eşit olan 2 çekirdeğin yüzeylerinin karşılaştırılması ve birleştirilmesi gerekir Füzyon sırasında, çekirdeklerin birbirine uyguladığı itme kuvvetinin aşılması ve bu kadar yaklaşabilmeleri için bir çekirdeğin diğerine ışık hızının %10'u kadar bir hızda fırlatılması gerekir. Çoğu zaman çarpışan çekirdekler anında parçalanırken, aşırı düşük olasılıkla çekirdekler birleşir ve tek bir çekirdek haline gelir.

Normalde süper ağır elementler oldukça kararsız oldukları için oluştuktan kısa süre sonra  parçalanırlar. Ancak araştırmacılar, sentezlenen elementlerin belirli bir boyuta ulaştığında, mevcut bilinen süper ağır izotoplardan çok daha uzun süre yok olmadan kalacakları bir "kararlılık adasına" ulaşacaklarını tahmin ediyorlar. Kararlılık adasındaki süper ağır elementlerin kimyasal deneylerde kullanılabileceği ön görülüyor.

Şu ana kadar keşfedilmiş en ağır element olan oganesson(Z=118), kaliforniyum(Z=98) atomlarına 1080 saat boyunca toplam 1,6x10¹⁹ tane kalsiyum(Z=20) iyonu bombardıman ederek üretildi. Oluşan toplam 3 adet atom ise, milisaniyeler içinde çoktan yok olmuştu.

Günümüzde üzerine araştırmalar sürdürülen iki potansiyel element adayı geçici adlarıyla ununennium(Z=119) ve unbinilium(Z=120)'dır. Bu elementler, oluşturulmaları halinde periyodik tabloda yeni bir sekizinci periyoda ekleneceklerdir. Ancak birçok denemeye rağmen iki elementin de sentezlenmesinde henüz başarılı olunamadı. Araştırmacılara göre unbiniliumun kararlılık adasına ulaşması bekleniyor, bu da sentezinin süper ağır elementlerin araştırılması adına birçok olasılığın önünü açacağı anlamını taşıyor.

Çevirmen: Taha İlkay Şahin

Kaynakça: https://www.scientificamerican.com/article/superheavy-elements-are-breaking-the-periodic-table/

https://www.livescience.com/chemistry/elements/scientists-just-got-1-step-closer-to-creating-a-superheavy-element-that-is-so-big-it-will-add-a-new-row-to-the-periodic-table

https://seaborg.llnl.gov/research/superheavy-element-discovery#:~:text=Superheavy%20elements%3A%20a%20primer&text=Although%20superheavy%20elements%20have%20not,occasionally%20produces%20a%20superheavy%20element.

https://www.chemistryworld.com/news/explainer-superheavy-elements/1010345.article

https://www.scientificamerican.com/article/the-quest-for-superheavy-elements-and-the-island-of-stability/

https://www.gsi.de/work/forschung/nustarenna/nustarenna_divisions/she_physik/research/super_heavy_elements#:~:text=Creating%20Super%20Heavy%20Elements&text=All%20elements%20with%20larger%20proton,created%20in%20nuclear%20fusion%20reactions