Darmstadtiyum, adını Almanya ’nın Darmstadt kentinden alan yapay bir elementtir. Cok kısa omurlu olduğu icin bircok ozelliği bilinmiyor.
Kimya veya fizikle ilgilenmeyenler adını belki de hic duymamıştır. Evet, “darmstadtiyum” adında bir element var. Sentetik, yani laboratuvarda sentezlenebilen, super ağır ve oldukca radyoaktif elementlerden biridir. Son derece kararsız ve cok kısa omurludur. Ozelliklerinin bircoğu tahminden ibaret. Darmstadtiyumun varlığı, 1994 yılında sentezlenmesinin ardından 2001 yılında teyit edildi. Keşfedildiği yerden ismini alan elementlerden biridir. Saf formda sentezlenemediği icin kimyasal ve fiziksel ozellikleri yeterince incelenememiştir. Bu sebeple gorunumu, rengi, ısı değişikliklerindeki davranışları gibi bircok ozelliği bilinmeyen darmstadtiyumun laboratuvar araştırmaları dışında herhangi bir uygulaması ve kullanımı bulunmuyor. En yuksek yoğunluğa sahip elementlerden biri olduğu tahmin ediliyor. Yuksek kaynama ve erime noktalarına sahip, refrakter, sert ve platin grubu asal elementlerle benzer ozellikler taşıması bekleniyor. İlginizi cekeceğine inandığımız bu elementi tanımak isterseniz makalemize goz atabilirsiniz.
(Almanya'nın Darmsdat kenti...)
[h=4]Tarihcesi [/h]Darmstadtiyum, ilk kez 9 Kasım 1994 tarihinde Almanya ’nın Hessen eyaletine bağlı Darmstadt kentinde bulunan Ağır İyon Araştırmaları Enstitusu ’nde (Gesellschaft fur Schwerionenforschung - GSI) sentezlenmiştir. GSI ’de gorevli Alman fizikci Sigurd Hofmann başkanlığındaki ekipte; Peter Armbruster, Gottfried Munzenberg, V. Ninov, F. P. Hessberger, H. Folger, H. J. Schott isimli bilim adamları yer aldı.
Darmstadtiyumun ilk sentezi, kurşun hedefinin nikel atomlarıyla bombardımanı sonucu oluşan nukleer fuzyon ile gercekleşmiştir. Dort zincirli alfa yayan, nukleik asit ureten, atomik olarak zenginleştirilmiş Kurşun-208 hedefinin Nikel-62 atomlarıyla bombardımana tutulması sonucu oluşan fuzyon buharlaşmasıyla sentezlenmiştir. Bir hafta boyunca doğrusal hızlandırıcıda uygulanan bombardıman sonucu sadece 1 adet Darmstadtiyum-269 atomu tespit edilebildi. Bu atom, 260 milisaniye bir sure sonra alfa parcacığı yayarak varlığını kaybetti ve daha sonra alfa parcacıklarını Sodyum-265 izotopuna donuşturdu.
“Darmstadtiyum” kelimesi, elementin keşfedildiği yer olan Almanya ’nın Darmstadt kentinden esinlenilerek turetilen bir sozcuktur. Bu isim GSI ekibi tarafından Darmstadt ’a atfen onerilmiştir. Uluslararası Temel ve Uygulamaları Kimya Birliği (IUPAC) tarafından da Mayıs 2003 tarihinde bu isim tavsiye edilmiş, 16 Ağustos 2003 tarihindeki 42. IUPAC Genel Kurul Toplantısı ’nda kabul edilmiştir.
Platin grubu elementlerle benzer ozellikler taşıdığı ongorulduğu icin keşfedilmeden once periyodik tabloda “eka-platin” olarak isimlendirilmiştir. Keşfinden sonra ismi onaylanmadan once IUPAC tarafından gecici olarak “ununnilium” ismi ve “Uun” sembolu verilmiştir. Element icin ayrıca, Darmsadt kentinin Wixhausen banliyosune atfen “wixhausium” ismi ve “Wi” sembolu de onerilmiştir. 110 numaralı elementin keşfi icin bir takım deneyler yapan Rus bilim adamları “becquerelium”, Amerikalı bilim adamları da “hahnium” isimlerini onermiştir.
(Darmstadtiyumun sentezinde kullanılan UNILAC adlı lineer hızlandırıcı...)
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Darmstadtiyumun kimyasal sembolu “Ds”dir. Atom numarası 110, atom ağırlığı 281 ’dir. Yoğunluğu tahmini olarak 34,8 grcm3 ’tur. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 32, 17, 1” şeklindedir. Beş oksidasyon durumu ongoruluyor, bunlar 8, 6, 4, 2 ve 0 ’dır. 110 protonu, 159 notronu bulunuyor. Atomik yarıcapı 118 pm, kovalent yarıcapı 128 pm olarak varsayılıyor. Periyodik tabloda D-Blok ’ta, geciş metalleri element serisinde yer alır. Super ağır veya transaktinit elementlerden biridir. Periyodik tabloda platin, nikel, paladyumun da yer aldığı 10. Grup elementlerinden biridir. Gorunuşunun beyaz veya metalik gri olabileceği tahmin ediliyor. Oda sıcaklığında, normal basınc altında katı bir metal olacağı ongoruluyor. Nemli havada korozyona ve oksidasyona direncli platin, rodyum, osmiyum, rutenyum ve iridyum gibi asal metallere benzer bir karakterde olduğu ongoruluyor; ancak bu henuz doğrulanabilmiş değil.
Darmstadtiyumun izotopları cok cabuk bozunduğu icin bircok fiziksel ve kimyasal ozelliği bilinmiyor. Bilinen ozelliklerinden bazıları tahmin edilmiştir. Homologunun platin olduğu ongoruluyor. Değerleri henuz doğrulanamayan ozelliklerinden bazıları şunlardır; yoğunluğu, erime noktası, kaynama noktası, ergime ısısı, buharlaşma ısısı, ısı kapasitesi, kristal yapısı, yukseltgenme seviyeleri, elektronegatifliği, iyonlaşma enerjisi, atom yarıcapı, kovalent yarıcapı, elektrik direnci, ısı iletkenliği, ses hızı, sertlik değerleri…
[h=4]İzotopları [/h]Darmstadtiyum, doğada bulunmayan sentetik bir elementtir. Laboratuvar ortamında nikel ve kurşun atomlarıyla sentezlenebilir. Nikel atomlarının cok ozel bir hızda bir kurşun hedefine yansıtılması sonucu oluşan nadir bir reaksiyonun urunudur. Bilinen 9 izotopu vardır. Bu izotoplarının hicbiri kararlı değildir. Atom kutleleri 267 ila 281 arasında değişen bilinen izotoplarının yarılanma omurleri mikrosaniyelerle olculur. Kutle numaraları 279 ve 281 olan daha ağır ve kararlı izotopları yakın tarihlerde sentezlenmiştir. En kararlı izotopu Ds-281 ’in yarılanma omru 11 saniyedir. Bu surenin yaklaşık yuzde 15 ’inde alfa bozunmasıyla Sodyum-277 kristallerine donuşur, kalan yuzde 85 ’lik surede de spontan fisyon yoluyla bozunur. Bu izotop ayrıca metastabil duruma da sahiptir. Ds-270 ve Ds-271 izotoplarının da metastabil durumları bilinmektedir. Ds-279 ’un yarılanma omru 180 milisaniyedir. Diğer izotoplarının yarılanma omurleri 1 mikrosaniye ile 70 milisaniye arasında değişir.
Darmstadtiyum atomları alfa parcacıkları emisyonuyla kolaylıkla ayrıştırılabilir. Bu sebeple yarılanma omru milisaniyelerle olculen elementin onemli bir miktarı izole edilemez. Bu element, yuksek enerjili bir helyum cekirdeği bırakarak yani alfa curumesi ile bozunur. Bazı izotopları spontan fisyon, yani daha hafif elementler oluşturarak bozunurlar. Spontan fisyon, saniyenin binde birinin kucuk bir kesiminde gercekleşir. Henuz keşfedilmemiş olan Ds-284 izotopunun beta curumeye karşı kararlı olduğu ongorulmektedir. Bilinen herhangi bir darmstadtiyum izotopunun beta bozunmaya uğradığı gozlenmemiştir. Ayrıca keşfedilmemiş izotoplarından Ds-294 ’un “sihirli sayı” olarak kabul edilen 184 notrona sahip olduğu; 311 yıl yarılanma omrune sahip olduğu; alfa bozunmaya sahip olacağı tahmin ediliyor. Keşfedilmemiş Ds-293 izotopunun da 3500 yıl yarılanma omrunun olacağı varsayılıyor.
(GSI'de elementlerin sentezi icin kullanılan bir hızlandırıcı...)
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Gozlemlenebilir miktarda darmstadtiyum bugune kadar elde edilemedi. Belki de hicbir zaman kullanılabilir miktarda sentezlenemeyecek. Bunun nedeni, elementin atomlarının alfa parcacıkları emisyonuyla parcalanarak sadece yaklaşık 270 milisaniye gibi oldukca kısa bir yarılanma omrune sahip olmasıdır.
Bilim adamları elementin ozelliklerini anlamak, kimyasal ve fiziksel davranışları hakkında varsayımlar yapmak icin periyodik tablodaki konumuna guvenmek zorunda kalmışlardır.
Darmstadtiyumu keşfeden Alman bilim adamları, yeni element icin “policium” adını da onermiş. Bunun sebebi, elementin atom numarası olan 110 ’unun Alman polisinin acil durum numarası olması…
“Darmstadtium”, aynı zamanda Darmstadt ’ta bulunan ve 2008 yılında acılan bilim ve kongre merkezinin de adıdır.
Darmstadtiyumun keşfi sırasında kullanılan doğrusal ağır iyon hızlandırıcıda Kurşun-208 hedefinin bombardımanı icin 1 hafta boyunca 1 kentilyondan fazla Nikel-62 atomu kullanılmıştır. Bu calışmada sadece birkac tane atom elde edilebilmiştir.
Yakın tarihte keşfedilen elementlerden biri olan darmstadtiyum, Darmstadt kentindeki Ağır İyon Araştırmaları Laboratuvarı ’nda (GSI) keşfedilen dorduncu elementtir. Bu elementten once 1981 – 1984 yılları arasında 107 numaralı bohriyum, 108 numaralı hassiyum ve 109 numaralı meitneriyum elementleri de GSI ’de keşfedilmiş ve tanımlanmıştır. Darmstadtiyumdan sonra 1994 yılında 111 numaralı rontgenyum ve 1996 yılında 112 numaralı kopernikyum elemenleri de GSI ’de sentezlenmiştir.
1994 yılında Sovyetler Birliği (Rusya) Dubna ’daki Ortak Nukleer Araştırma Enstitusu ’nde (JINR) de 110 numaralı elementin sentezi icin bir takım deneyler yapıldı; plutonyumun kukurt ile bombardımanı sonucu Ds-273 sentezlendi; ancak Rus ekibin bulguları guvenilir bulunmadı.
Aynı tarihlerde Amerika ’daki Kaliforniya Universitesi bunyesindeki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ’nda da (LBNL) bizmut hedefinin kobalt ile bombardımanı sonucu Ds-267 sentezlendi; ancak Amerikalı ekip bulgularını doğrulayamadı.
Darmstadtiyumun insanlar, hayvanlar ve bitkiler icin bilinen bir biyolojik rolu bulunmuyor. Radyoaktifliği sebebiyle kanserojen veya toksik olabileceği tahmin ediliyor. Cevre icin de tehlikeli olduğu değerlendiriliyor.
Doğadaki en ağır element, 92 numaralı uranyumdur. Uranyumdan daha ağır radyoaktif elementler doğada bulunmaz ve yapay olarak sentezlenebilir.
Kimya veya fizikle ilgilenmeyenler adını belki de hic duymamıştır. Evet, “darmstadtiyum” adında bir element var. Sentetik, yani laboratuvarda sentezlenebilen, super ağır ve oldukca radyoaktif elementlerden biridir. Son derece kararsız ve cok kısa omurludur. Ozelliklerinin bircoğu tahminden ibaret. Darmstadtiyumun varlığı, 1994 yılında sentezlenmesinin ardından 2001 yılında teyit edildi. Keşfedildiği yerden ismini alan elementlerden biridir. Saf formda sentezlenemediği icin kimyasal ve fiziksel ozellikleri yeterince incelenememiştir. Bu sebeple gorunumu, rengi, ısı değişikliklerindeki davranışları gibi bircok ozelliği bilinmeyen darmstadtiyumun laboratuvar araştırmaları dışında herhangi bir uygulaması ve kullanımı bulunmuyor. En yuksek yoğunluğa sahip elementlerden biri olduğu tahmin ediliyor. Yuksek kaynama ve erime noktalarına sahip, refrakter, sert ve platin grubu asal elementlerle benzer ozellikler taşıması bekleniyor. İlginizi cekeceğine inandığımız bu elementi tanımak isterseniz makalemize goz atabilirsiniz. (Almanya'nın Darmsdat kenti...)
[h=4]Tarihcesi [/h]Darmstadtiyum, ilk kez 9 Kasım 1994 tarihinde Almanya ’nın Hessen eyaletine bağlı Darmstadt kentinde bulunan Ağır İyon Araştırmaları Enstitusu ’nde (Gesellschaft fur Schwerionenforschung - GSI) sentezlenmiştir. GSI ’de gorevli Alman fizikci Sigurd Hofmann başkanlığındaki ekipte; Peter Armbruster, Gottfried Munzenberg, V. Ninov, F. P. Hessberger, H. Folger, H. J. Schott isimli bilim adamları yer aldı.
Darmstadtiyumun ilk sentezi, kurşun hedefinin nikel atomlarıyla bombardımanı sonucu oluşan nukleer fuzyon ile gercekleşmiştir. Dort zincirli alfa yayan, nukleik asit ureten, atomik olarak zenginleştirilmiş Kurşun-208 hedefinin Nikel-62 atomlarıyla bombardımana tutulması sonucu oluşan fuzyon buharlaşmasıyla sentezlenmiştir. Bir hafta boyunca doğrusal hızlandırıcıda uygulanan bombardıman sonucu sadece 1 adet Darmstadtiyum-269 atomu tespit edilebildi. Bu atom, 260 milisaniye bir sure sonra alfa parcacığı yayarak varlığını kaybetti ve daha sonra alfa parcacıklarını Sodyum-265 izotopuna donuşturdu.
“Darmstadtiyum” kelimesi, elementin keşfedildiği yer olan Almanya ’nın Darmstadt kentinden esinlenilerek turetilen bir sozcuktur. Bu isim GSI ekibi tarafından Darmstadt ’a atfen onerilmiştir. Uluslararası Temel ve Uygulamaları Kimya Birliği (IUPAC) tarafından da Mayıs 2003 tarihinde bu isim tavsiye edilmiş, 16 Ağustos 2003 tarihindeki 42. IUPAC Genel Kurul Toplantısı ’nda kabul edilmiştir.
Platin grubu elementlerle benzer ozellikler taşıdığı ongorulduğu icin keşfedilmeden once periyodik tabloda “eka-platin” olarak isimlendirilmiştir. Keşfinden sonra ismi onaylanmadan once IUPAC tarafından gecici olarak “ununnilium” ismi ve “Uun” sembolu verilmiştir. Element icin ayrıca, Darmsadt kentinin Wixhausen banliyosune atfen “wixhausium” ismi ve “Wi” sembolu de onerilmiştir. 110 numaralı elementin keşfi icin bir takım deneyler yapan Rus bilim adamları “becquerelium”, Amerikalı bilim adamları da “hahnium” isimlerini onermiştir.
(Darmstadtiyumun sentezinde kullanılan UNILAC adlı lineer hızlandırıcı...)
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Darmstadtiyumun kimyasal sembolu “Ds”dir. Atom numarası 110, atom ağırlığı 281 ’dir. Yoğunluğu tahmini olarak 34,8 grcm3 ’tur. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 32, 17, 1” şeklindedir. Beş oksidasyon durumu ongoruluyor, bunlar 8, 6, 4, 2 ve 0 ’dır. 110 protonu, 159 notronu bulunuyor. Atomik yarıcapı 118 pm, kovalent yarıcapı 128 pm olarak varsayılıyor. Periyodik tabloda D-Blok ’ta, geciş metalleri element serisinde yer alır. Super ağır veya transaktinit elementlerden biridir. Periyodik tabloda platin, nikel, paladyumun da yer aldığı 10. Grup elementlerinden biridir. Gorunuşunun beyaz veya metalik gri olabileceği tahmin ediliyor. Oda sıcaklığında, normal basınc altında katı bir metal olacağı ongoruluyor. Nemli havada korozyona ve oksidasyona direncli platin, rodyum, osmiyum, rutenyum ve iridyum gibi asal metallere benzer bir karakterde olduğu ongoruluyor; ancak bu henuz doğrulanabilmiş değil.
Darmstadtiyumun izotopları cok cabuk bozunduğu icin bircok fiziksel ve kimyasal ozelliği bilinmiyor. Bilinen ozelliklerinden bazıları tahmin edilmiştir. Homologunun platin olduğu ongoruluyor. Değerleri henuz doğrulanamayan ozelliklerinden bazıları şunlardır; yoğunluğu, erime noktası, kaynama noktası, ergime ısısı, buharlaşma ısısı, ısı kapasitesi, kristal yapısı, yukseltgenme seviyeleri, elektronegatifliği, iyonlaşma enerjisi, atom yarıcapı, kovalent yarıcapı, elektrik direnci, ısı iletkenliği, ses hızı, sertlik değerleri…
[h=4]İzotopları [/h]Darmstadtiyum, doğada bulunmayan sentetik bir elementtir. Laboratuvar ortamında nikel ve kurşun atomlarıyla sentezlenebilir. Nikel atomlarının cok ozel bir hızda bir kurşun hedefine yansıtılması sonucu oluşan nadir bir reaksiyonun urunudur. Bilinen 9 izotopu vardır. Bu izotoplarının hicbiri kararlı değildir. Atom kutleleri 267 ila 281 arasında değişen bilinen izotoplarının yarılanma omurleri mikrosaniyelerle olculur. Kutle numaraları 279 ve 281 olan daha ağır ve kararlı izotopları yakın tarihlerde sentezlenmiştir. En kararlı izotopu Ds-281 ’in yarılanma omru 11 saniyedir. Bu surenin yaklaşık yuzde 15 ’inde alfa bozunmasıyla Sodyum-277 kristallerine donuşur, kalan yuzde 85 ’lik surede de spontan fisyon yoluyla bozunur. Bu izotop ayrıca metastabil duruma da sahiptir. Ds-270 ve Ds-271 izotoplarının da metastabil durumları bilinmektedir. Ds-279 ’un yarılanma omru 180 milisaniyedir. Diğer izotoplarının yarılanma omurleri 1 mikrosaniye ile 70 milisaniye arasında değişir.
Darmstadtiyum atomları alfa parcacıkları emisyonuyla kolaylıkla ayrıştırılabilir. Bu sebeple yarılanma omru milisaniyelerle olculen elementin onemli bir miktarı izole edilemez. Bu element, yuksek enerjili bir helyum cekirdeği bırakarak yani alfa curumesi ile bozunur. Bazı izotopları spontan fisyon, yani daha hafif elementler oluşturarak bozunurlar. Spontan fisyon, saniyenin binde birinin kucuk bir kesiminde gercekleşir. Henuz keşfedilmemiş olan Ds-284 izotopunun beta curumeye karşı kararlı olduğu ongorulmektedir. Bilinen herhangi bir darmstadtiyum izotopunun beta bozunmaya uğradığı gozlenmemiştir. Ayrıca keşfedilmemiş izotoplarından Ds-294 ’un “sihirli sayı” olarak kabul edilen 184 notrona sahip olduğu; 311 yıl yarılanma omrune sahip olduğu; alfa bozunmaya sahip olacağı tahmin ediliyor. Keşfedilmemiş Ds-293 izotopunun da 3500 yıl yarılanma omrunun olacağı varsayılıyor.
(GSI'de elementlerin sentezi icin kullanılan bir hızlandırıcı...)
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Gozlemlenebilir miktarda darmstadtiyum bugune kadar elde edilemedi. Belki de hicbir zaman kullanılabilir miktarda sentezlenemeyecek. Bunun nedeni, elementin atomlarının alfa parcacıkları emisyonuyla parcalanarak sadece yaklaşık 270 milisaniye gibi oldukca kısa bir yarılanma omrune sahip olmasıdır.
Bilim adamları elementin ozelliklerini anlamak, kimyasal ve fiziksel davranışları hakkında varsayımlar yapmak icin periyodik tablodaki konumuna guvenmek zorunda kalmışlardır.
Darmstadtiyumu keşfeden Alman bilim adamları, yeni element icin “policium” adını da onermiş. Bunun sebebi, elementin atom numarası olan 110 ’unun Alman polisinin acil durum numarası olması…
“Darmstadtium”, aynı zamanda Darmstadt ’ta bulunan ve 2008 yılında acılan bilim ve kongre merkezinin de adıdır.
Darmstadtiyumun keşfi sırasında kullanılan doğrusal ağır iyon hızlandırıcıda Kurşun-208 hedefinin bombardımanı icin 1 hafta boyunca 1 kentilyondan fazla Nikel-62 atomu kullanılmıştır. Bu calışmada sadece birkac tane atom elde edilebilmiştir.
Yakın tarihte keşfedilen elementlerden biri olan darmstadtiyum, Darmstadt kentindeki Ağır İyon Araştırmaları Laboratuvarı ’nda (GSI) keşfedilen dorduncu elementtir. Bu elementten once 1981 – 1984 yılları arasında 107 numaralı bohriyum, 108 numaralı hassiyum ve 109 numaralı meitneriyum elementleri de GSI ’de keşfedilmiş ve tanımlanmıştır. Darmstadtiyumdan sonra 1994 yılında 111 numaralı rontgenyum ve 1996 yılında 112 numaralı kopernikyum elemenleri de GSI ’de sentezlenmiştir.
1994 yılında Sovyetler Birliği (Rusya) Dubna ’daki Ortak Nukleer Araştırma Enstitusu ’nde (JINR) de 110 numaralı elementin sentezi icin bir takım deneyler yapıldı; plutonyumun kukurt ile bombardımanı sonucu Ds-273 sentezlendi; ancak Rus ekibin bulguları guvenilir bulunmadı.
Aynı tarihlerde Amerika ’daki Kaliforniya Universitesi bunyesindeki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ’nda da (LBNL) bizmut hedefinin kobalt ile bombardımanı sonucu Ds-267 sentezlendi; ancak Amerikalı ekip bulgularını doğrulayamadı.
Darmstadtiyumun insanlar, hayvanlar ve bitkiler icin bilinen bir biyolojik rolu bulunmuyor. Radyoaktifliği sebebiyle kanserojen veya toksik olabileceği tahmin ediliyor. Cevre icin de tehlikeli olduğu değerlendiriliyor.
Doğadaki en ağır element, 92 numaralı uranyumdur. Uranyumdan daha ağır radyoaktif elementler doğada bulunmaz ve yapay olarak sentezlenebilir.