Bilim adamları ilk kez Einsteinium’un temel ölçümlerini aldılar
Oldukça radyoaktif bir element olan Einsteinium ilk olarak 1952 hidrojen bombası testinde yapıldı.
Bilim adamları, benzeri görülmemiş derecede küçük bir örnek kullanarak, oldukça radyoaktif element olan Einsteinium’un ilk temel ölçümlerini yaptılar. Sonuçlar 3 Şubat’ta Nature dergisinde yayınlandı.
Einsteinium ilk olarak 1952’de, şu anda Pasifik Okyanusu’ndaki Marshall Adaları’nın bir parçası olan Elugelab adasındaki ilk hidrojen bombası testinin ardından yaratıldı. Ancak elementin en yaygın biçimi, üretildiği ender durumlarda, her 20 günde bir yarı yarıya azalır.
Harry Baker Live Science için, elementin istikrarsızlığı ve süper radyoaktif bir elementi incelemenin doğasında bulunan tehlikeler nedeniyle, einsteinium ölçümüne yönelik son girişimler 1970’lerde gerçekleşti. Yeni araştırma sadece einsteinium ve diğer çok ağır elementlere ışık tutmakla kalmıyor, aynı zamanda gelecekteki kimyagerlere kaybolan küçük numuneler üzerinde araştırma yapmak için bir model sunuyor.
Araştırmanın yazarlarından biri olan Iowa Üniversitesi’nden kimyager Korey Carter, “Bu çok az miktarda bir materyal. Onu göremiyorsunuz ve bunu radyoaktif sinyalinden anlayabilmenizin için canlı bilim tek yolu” diyor.
Araştırmacılar, malzemesinin yarısını kaybetmesi 276 gün süren biraz daha kararlı bir einsteinium versiyonuyla çalıştı. Her ay numune, kütlesinin yaklaşık yüzde yedisini kaybetti. Ekip, numuneyi ve araştırmacıları radyoaktif bozunmasından korumak için görev için 3 boyutlu basılı bir numune tutucu oluşturdu.
“Örnek hayatta kalacak mı?” Carter, Gizmodo’dan Isaac Schultz’a olabildiğince iyi hazırlanabileceğimizi söylüyor. “Şaşırtıcı bir şekilde işe yaradı.”
Einsteinium, periyodik tablonun en altında, uranyum ve plütonyum gibi komşular arasında aktinitler adı verilen bir dizi ağır elementte bulunur. Tüm aktinitler oldukça radyoaktiftir ve çoğu doğada bulunmaz. Aktinitler gibi atomlar çok büyüdüğünde, kimyagerlerin nasıl davranacaklarını tahmin etmeleri zorlaşır çünkü zıt yüklere sahip çok sayıda atom altı parçacığı zar zor bir arada tutulur.
Örneğin, bir atomun dışındaki parçacıklar negatif yüklü elektronlardır ve en dıştaki elektronlara değerlik elektronları denir. Bir atomun sahip olduğu değerlik elektronlarının sayısı, başka kaç atomla bağ oluşturabileceğini belirler. Einsteinium çok büyük olduğu için değerlik değerini tahmin etmek zor, ancak yeni makalede araştırmacılar onu ölçebildiler.
Keele Üniversitesi’nden kimyager Robert Jackson Conversation’da “Bu miktar, evrenin yapıldığı yapı taşlarının şeklini ve boyutunu belirleyen kimyada temel bir öneme sahip” diye yazıyor. “Einsteinium, periyodik tablodaki değerlik sayıları arasında belirsiz bir pozisyonda yatıyor, bu yüzden onun değerini belirlemek, periyodik tablonun nasıl organize edilmesi gerektiğini daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.”
Ekip, Einsteinium’unu Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nın Yüksek Akılı İzotop Reaktöründen aldı. Normalde, Oak Ridge reaktörü, altın ve gümüş cevherinin tespiti gibi şeyler için faydalı olan Kaliforniyum üretir. Kaliforniyum ve einsteinyumun pek çok ortak noktası vardır, bu nedenle ikincisi genellikle kaliforniyum üretiminin bir yan ürünüdür. Bunları ayırmak zor, bu yüzden laboratuar sadece çok küçük bir einsteinium numunesi aldı – bir gramın yaklaşık 200 milyarda biri – ve o zaman bile, bazı testleri yapamayacak kadar kaliforniyum ile kirlenmişti.
Ekip, ölçüm almak için Stanford Synchrotron Radiation Lightsource’u kullanarak einsteinyumlarından bir kısmını yüksek enerjili ışıkla bombaladı. Bir sonuçta ekip, çoğu aktinidin kendilerine atılan ışıktan daha uzun bir dalga boyunu yansıtırken, Einsteinium’un bunun tersini yaptığını ve daha kısa dalga boylarını yansıttığını buldu. Ekip ayrıca, diğer elementler Einsteinium’a bağlandığında, bağların tahmin ettiğinden biraz daha kısa olduğunu buldu.
Berkeley’s Kalifornia Üniversitesi’nde kimyager olan baş yazar Rebecca Abergel, Nature News’den Shamini Bundell ve Nick Howe’a “Bu bize einsteinyum hakkında özel bir şey olduğunu söylüyor, çünkü beklediğimiz gibi davranmıyor” diyor.