Hassiyum, en yoğun element olduğu tahmin edilen sentetik bir elementtir. Gunumuze kadar gozle gorulur miktarda hassiyum sentezlenemedi.
Hassiyum, doğada bulunmayan yapay bir elementtir. Super ağır elementlerden biri olan hassiyum, sadece sentezlendiği laboratuarlarda bulunuyor. Gunumuze kadar sadece 100 atomu uretilebildi. Cıplak gozle gorulecek miktarda sentezlenemeyen hassiyumun gumuş renkli bir metal olduğu tahmin ediliyor. Cok kısa surede bozunduğu ve gozlemlenecek miktarda elde edilemediği icin laboratuar deneyleri dışında herhangi bir uygulaması ve kullanımı bulunmuyor. Keşfi ve isimlendirilmesi konusunda Rus ve Alman bilim adamları arasında tartışmalara konu olmuştur. İsmini Federal Almanya ’nın Hessen eyaletinin eski adından almıştır. Hassiyumun bilinen en yoğun element olan osmiyumdan iki kat daha yoğun olduğu tahmin ediliyor. Yeterli miktarda sentezlenebilseydi bircok uygulamanın yapıtaşı olabilecek kapasitede olduğu duşunulen hassiyumu tanımak isterseniz makalemizi okumanız yeterli…
(Hassiyumun keşfedildiği Hessen eyaletindeki Ağır İyon Araştırmaları Enstitusu)
[h=4]Tarihcesi [/h]Hassiyum, 1984 yılında Peter Armbruster ve Gottifried Munzenber liderliğindeki bir grup Alman bilim adamı tarafından keşfedilmiştir. Hassiyumun keşif ve isimlendirme hikÂyesi diğer transfermiyum elementleri gibi tartışmalıdır. Aynı donemde Sovyet ve Alman bilim adamları tarafından sentezlenen hassiyum uzerinden yıllar suren tartışma yaşanmıştır. Hassiyumun kimyasal ozelliklerinden daha cok keşfi ve isimlendirmesi ile ilgili yaşanan bu tartışmalara goz atalım:
Eski Sovyetler Birliği ’nde (Rusya) Moskova yakınlarındaki Dubna kasabasında Ortak Nukleer Araştırma Enstitusu ’nde (JINR) gorevli Yuri Oganessian ve Vladimir Utyonkov başkanlığındaki bir grup bilim adamı, 108 numaralı elementi sentezlemek icin 1978 yılında bir dizi deney ve araştırma calışması başlattı. İlk deneylerinde başarısız olan Rus ekip, 5 yıl sonra deneyi tekrarladı. 1983 yılına kadar surdurdukleri calışmalarda Hassiyum-263 atomu uretmeyi başardılar. İlk deneylerinde Hassiyum-264 ve Hassiyum-270 izotopları ile ilgili topladıkları kanıtlar yetersizdi. Daha sonra devam ettirdikleri calışmalarda bu izotopların da başarılı bir şekilde sentezlendiği doğrulandı.
Aynı tarihlerde Almanya ’nın Hessen eyaletine bağlı Darmstadt bolgesinde konuşlu bulunan Ağır İyon Araştırmaları Enstitusu ’nde (Gesellschaft fur Schwerionenforschung – GSI) gorevli Peter Armbruster ve Gottifried Munzenber başkanlığındaki bir grup bilim adamı, 108 numaralı elementin sentezi icin calışma yaptı. Alman ekip, Kurşun-208 hedefinin Demir-58 atomları ile bombardımanı sonucu oluşan fuzyon reaksiyonunda Hs-265 izotopunu elde etmeyi başardı. Alman ekip, 1984 yılında calışmalarını rapor haline getirerek yeni bir keşif iddiasında bulundu ve sentezledikleri elementin adını “hassium” olarak onerdi.
Tartışmalar da bu noktada başladı. Rus ve Alman bilim adamları keşif iddialarında ısrar etti. Bunun uzerine Uluslararası Temel ve Uygulamaları Kimya Birliği (IUPAC) devreye girdi. IUPAC bunyesinde ozel olarak kurulan Transfermiyum Calışma Grubu (TWG), 1992 yılında Alman bilim adamlarının keşif iddiasını “daha detaylı ve inandırıcı” bularak kabul etti. Ancak IUPAC, 108 numaralı element icin Almanya ’nın Hesse eyaletinin adının verilmesini uygun bulmadı. IUPAC, 1994 yılında Alman fizikci Otto Hahn onuruna once “hahnium” ismini ve “Hn” sembolunu, daha sonra “ottohahnium” ismini ve “Ah” sembolunu onerdi. IUPAC ’ın keşif onayı Rusları, isim onerileri de Almanları ofkelendirdi. Bunun uzerine Almanlar 1995 yılında butun yayınlarında ve bilim dunyasında “hassium” adını kullanmaya başladı. Amerikan Kimya Topluluğu (ACS) da, Alman bilim adamlarına destek verdi. Son olarak 1997 yılında IUPAC bir karar alarak 104 ila 109 numaralı elementleri keşfedenlerin isimlendirme onerilerini kabul etti.
“Hassiyum” kelimesi, Batı Almanya ’nın Hessen eyaletinden esinlenilerek turetilen bir sozcuktur. Hassiyumun keşfedildiği laboratuara ev sahipliği yapan Hessen, Federal Almanya Cumhuriyeti ’nin guney batısında yer alan bir eyalettir. Eski bir Prusya devleti olan Hessen ’in Latince eski adı “Hassia”dır. “Hassiyum” elementi de “Hassia”dan turetilmiştir. Hassiyum bir donem, “eka-osmiyum” ve “unniloctium” olarak da adlandırıldı.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Hassiyumun kimyasal sembolu “Hs”dir. Atom numarası 108, atom ağırlığı 269 ’dur. Yoğunluğu tahmini olarak 41 grcm3 ’tur. Periyodik tablonun 8-B grubunda, geciş metalleri element serisinde yer alan super ağır yani transaktinit elementlerden biridir. 6-D geciş metalleri serisinin altıncı uyesidir. Gorunumu gumuşî veya metalik gri olarak tahmin ediliyor. Tam olarak bilinmese de yeterli miktarda uretilebilirse parlak metalik bir gorunume sahip olacağı varsayılıyor. Oda sıcaklığında ve normal basıncta yoğun bir katı metal olduğu ongoruluyor. Enerji seviyesi başına elektronları tahmini olarak “2, 8, 18, 32, 32 14, 2” şeklindedir. Hassiyumun 8, 6, 5, 4, 3 ve 2 oksidasyon durumları sergilemesi bekleniyor. Kristal yapısı hekzagonal olarak tahmin edilen hassiyumun atom yarıcapı 126 pm, kovalent yarıcapı 134 pm olarak ongoruluyor. Hassiyum atomlarının cekirdeğinde 108 proton bulunmaktadır.
Hassiyumun homologu osmiyum ve platin grubu elementlerle benzer ozellikler sergileyeceği varsayımı hÂkim. Havadaki oksijen ile ucucu bir tetraoksit oluşturmak icin reaksiyona girebileceği ongoruluyor. Hassiyum oksidin, osmiyum oksitten daha yuksek bir sıcaklıkta yoğunlaşacağı bekleniyor. Bu da osmiyumdan daha az ucucu olduğunu gosteriyor. Aynı zamanda yuksek erime noktasına sahip olduğu, altıgen yapıda kristalleştiği tahmin ediliyor.
Hassiyum, bugune kadar gozlemlenebilecek ve incelenebilecek miktarda sentezlenemedi. Bu sebeple bircok ozelliği bilinmiyor. Bilinen ozellikleri de grubundaki veya bolgesindeki diğer elementlerin ozelliklerinden yola cıkılarak tahmin edilmiştir. Hassiyumun değerleri net olarak belirlenemeyen bazı ozellikleri şunlardır; Erime noktası, kaynama noktası, elektronegatifliği, yukseltgenme basamağı, ergime ısısı, buharlaşma ısısı, elektrik direnci, radyoizotopları, oksidasyon durumları, iletkenliği, sertlik değerleri…
[h=4]İzotopları [/h]Hassiyum, doğada bulunmaz. Laboratuvar ortamında elde edilebilen, sentetik ve radyoaktif bir elementtir. Hassiyumun bugune kadar hepsi radyoaktif olan 12 izotopu biliniyor. Hicbiri kararlı değildir. Bu izotopların kutle numaraları 263 ila 277 arasında değişiyor. Bu izotoplarının coğu milisaniyeler ve saniye arasında alfa curumesi ile bozunur, bazıları spontan fisyona uğrar. En ağır izotopları Hs-265, Hs-267 ve Hs-269 ’un metastabil durumları bilinmektedir.
En kararlı izotoplarından Hs-269 ’un yarılanma omru 27 saniyedir. 3,6 saniye yarılanma omrune sahip Hs-270 izotopu ise, nukleer kararlılığa sahip olduğu icin onemli bir izotoptur. Hs-265 izotopu cok kararsızdır, 2 milisaniyelik yarılanma omrune sahiptir. Hs-277 ’in yarılanma omru yaklaşık 11 milisaniyedir. Bazı izotoplarının yarılanma omurlerinin dakika veya saatlerle ifade edilen yarılanma omurleri olduğu tahmin ediliyor. Orneğin, Hs-276 ’nın 1,1 saat ile en uzun yarılanma omrune sahip olduğu ongoruluyor.
(Hessen'deki enstitude kimyasal deneyler icin kullanılan bir parcacık hızlandırıcı...)
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]Hassiyum, gozlemlenebildiği kadarıyla elementler arasında en cabuk bozunan elementtir. İzotoplarının yarılanma omurleri cok kısadır, cok cabuk bozunurlar. Bu sebeple gozlemlenebilir izolasyonu sağlanamamıştır, belki de hicbir zaman sağlanamayacaktır.
Bugune kadar hassiyumun gozlemlenen 7 atomunun kimyasal ayrımı ve karakterizasyonu yapılabilmiştir. Toplam 100 atomu sentezlenebilmiştir.
Araştırmacılar, gozlemlenebilir numunelere sahip olmamasına rağmen, hassiyumun, 8. gruptaki osmiyum gibi daha ağır elementlere benzer şekilde davranması gerektiğini teorik olarak ortaya koyuyor. Aynı gruptaki elementler arasında en katı element olduğu varsayılıyor.
Kimyasal ozellikleri bakımından benzerlik taşıdığı osmiyumla arasındaki farkların relativistik (ışık hızına yakın bir hızda maddenin yaydığı parlaklık) etkilerden kaynaklandığı olasılığı uzerinde duruluyor.
Tahminler doğruysa elementler arasında bilinen en yoğun element hassiyumdur. Hassiyumun 41 grcm3 olan yoğunluğu ile bilinen en yoğun element olan osmiyumdan yaklaşık iki kat daha yoğun olabileceği ongoruluyor. Osmiyumun oda sıcaklığındaki yoğunluğu 22,6 grcm3 ’tur.
Hs-270 izotopunun cekirdekleri “sihirli sayılar” olarak bilinen sayılarda notron ve proton icerir. Deforme olmuş cekirdekler icin 108 proton ve 162 notron sayısı “sihirli sayı” olarak kabul ediliyor. Bu izotop, sihirli sayılar sebebiyle daha duşuk bozunma enerjisine sahiptir. Bu sebeple nukleer kararlılığa sahip olan Hs-270, ilgi cekici bir izotop olarak gorulur.
Hassiyumun insanlar, hayvanlar ve bitkiler uzerinde bilinen bir biyolojik rolu bulunmuyor. Radyoaktivitesi sebebiyle toksik veya kanserojen olabileceği değerlendiriliyor. Cevre icin de tehlikeli olabileceği varsayılıyor.
Hassiyumu keşfeden Alman ekip, aynı calışmada “bohriyum” elementini de keşfetmiştir.
Sovyet bilim adamlarından Victor Cherdyntsev, 1968 yılında molibdenit minerali orneğinde doğal olarak hassiyum bulunduğunu iddia etti; ancak bu iddia doğrulanamadı. Bilim adamları, hassiyumun dunyada primordiyal (herhangi bir yapının ilk oluştuğu şekil) şeklinde bulunmadığını varsayıyor. Bununla birlikte daha uzun omre sahip nukleer izomer veya izotoplarının az miktarda doğada bulunabileceği iddiaları da var.
Hassiyum, doğada bulunmayan yapay bir elementtir. Super ağır elementlerden biri olan hassiyum, sadece sentezlendiği laboratuarlarda bulunuyor. Gunumuze kadar sadece 100 atomu uretilebildi. Cıplak gozle gorulecek miktarda sentezlenemeyen hassiyumun gumuş renkli bir metal olduğu tahmin ediliyor. Cok kısa surede bozunduğu ve gozlemlenecek miktarda elde edilemediği icin laboratuar deneyleri dışında herhangi bir uygulaması ve kullanımı bulunmuyor. Keşfi ve isimlendirilmesi konusunda Rus ve Alman bilim adamları arasında tartışmalara konu olmuştur. İsmini Federal Almanya ’nın Hessen eyaletinin eski adından almıştır. Hassiyumun bilinen en yoğun element olan osmiyumdan iki kat daha yoğun olduğu tahmin ediliyor. Yeterli miktarda sentezlenebilseydi bircok uygulamanın yapıtaşı olabilecek kapasitede olduğu duşunulen hassiyumu tanımak isterseniz makalemizi okumanız yeterli… (Hassiyumun keşfedildiği Hessen eyaletindeki Ağır İyon Araştırmaları Enstitusu)
[h=4]Tarihcesi [/h]Hassiyum, 1984 yılında Peter Armbruster ve Gottifried Munzenber liderliğindeki bir grup Alman bilim adamı tarafından keşfedilmiştir. Hassiyumun keşif ve isimlendirme hikÂyesi diğer transfermiyum elementleri gibi tartışmalıdır. Aynı donemde Sovyet ve Alman bilim adamları tarafından sentezlenen hassiyum uzerinden yıllar suren tartışma yaşanmıştır. Hassiyumun kimyasal ozelliklerinden daha cok keşfi ve isimlendirmesi ile ilgili yaşanan bu tartışmalara goz atalım:
Eski Sovyetler Birliği ’nde (Rusya) Moskova yakınlarındaki Dubna kasabasında Ortak Nukleer Araştırma Enstitusu ’nde (JINR) gorevli Yuri Oganessian ve Vladimir Utyonkov başkanlığındaki bir grup bilim adamı, 108 numaralı elementi sentezlemek icin 1978 yılında bir dizi deney ve araştırma calışması başlattı. İlk deneylerinde başarısız olan Rus ekip, 5 yıl sonra deneyi tekrarladı. 1983 yılına kadar surdurdukleri calışmalarda Hassiyum-263 atomu uretmeyi başardılar. İlk deneylerinde Hassiyum-264 ve Hassiyum-270 izotopları ile ilgili topladıkları kanıtlar yetersizdi. Daha sonra devam ettirdikleri calışmalarda bu izotopların da başarılı bir şekilde sentezlendiği doğrulandı.
Aynı tarihlerde Almanya ’nın Hessen eyaletine bağlı Darmstadt bolgesinde konuşlu bulunan Ağır İyon Araştırmaları Enstitusu ’nde (Gesellschaft fur Schwerionenforschung – GSI) gorevli Peter Armbruster ve Gottifried Munzenber başkanlığındaki bir grup bilim adamı, 108 numaralı elementin sentezi icin calışma yaptı. Alman ekip, Kurşun-208 hedefinin Demir-58 atomları ile bombardımanı sonucu oluşan fuzyon reaksiyonunda Hs-265 izotopunu elde etmeyi başardı. Alman ekip, 1984 yılında calışmalarını rapor haline getirerek yeni bir keşif iddiasında bulundu ve sentezledikleri elementin adını “hassium” olarak onerdi.
Tartışmalar da bu noktada başladı. Rus ve Alman bilim adamları keşif iddialarında ısrar etti. Bunun uzerine Uluslararası Temel ve Uygulamaları Kimya Birliği (IUPAC) devreye girdi. IUPAC bunyesinde ozel olarak kurulan Transfermiyum Calışma Grubu (TWG), 1992 yılında Alman bilim adamlarının keşif iddiasını “daha detaylı ve inandırıcı” bularak kabul etti. Ancak IUPAC, 108 numaralı element icin Almanya ’nın Hesse eyaletinin adının verilmesini uygun bulmadı. IUPAC, 1994 yılında Alman fizikci Otto Hahn onuruna once “hahnium” ismini ve “Hn” sembolunu, daha sonra “ottohahnium” ismini ve “Ah” sembolunu onerdi. IUPAC ’ın keşif onayı Rusları, isim onerileri de Almanları ofkelendirdi. Bunun uzerine Almanlar 1995 yılında butun yayınlarında ve bilim dunyasında “hassium” adını kullanmaya başladı. Amerikan Kimya Topluluğu (ACS) da, Alman bilim adamlarına destek verdi. Son olarak 1997 yılında IUPAC bir karar alarak 104 ila 109 numaralı elementleri keşfedenlerin isimlendirme onerilerini kabul etti.
“Hassiyum” kelimesi, Batı Almanya ’nın Hessen eyaletinden esinlenilerek turetilen bir sozcuktur. Hassiyumun keşfedildiği laboratuara ev sahipliği yapan Hessen, Federal Almanya Cumhuriyeti ’nin guney batısında yer alan bir eyalettir. Eski bir Prusya devleti olan Hessen ’in Latince eski adı “Hassia”dır. “Hassiyum” elementi de “Hassia”dan turetilmiştir. Hassiyum bir donem, “eka-osmiyum” ve “unniloctium” olarak da adlandırıldı.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Hassiyumun kimyasal sembolu “Hs”dir. Atom numarası 108, atom ağırlığı 269 ’dur. Yoğunluğu tahmini olarak 41 grcm3 ’tur. Periyodik tablonun 8-B grubunda, geciş metalleri element serisinde yer alan super ağır yani transaktinit elementlerden biridir. 6-D geciş metalleri serisinin altıncı uyesidir. Gorunumu gumuşî veya metalik gri olarak tahmin ediliyor. Tam olarak bilinmese de yeterli miktarda uretilebilirse parlak metalik bir gorunume sahip olacağı varsayılıyor. Oda sıcaklığında ve normal basıncta yoğun bir katı metal olduğu ongoruluyor. Enerji seviyesi başına elektronları tahmini olarak “2, 8, 18, 32, 32 14, 2” şeklindedir. Hassiyumun 8, 6, 5, 4, 3 ve 2 oksidasyon durumları sergilemesi bekleniyor. Kristal yapısı hekzagonal olarak tahmin edilen hassiyumun atom yarıcapı 126 pm, kovalent yarıcapı 134 pm olarak ongoruluyor. Hassiyum atomlarının cekirdeğinde 108 proton bulunmaktadır.
Hassiyumun homologu osmiyum ve platin grubu elementlerle benzer ozellikler sergileyeceği varsayımı hÂkim. Havadaki oksijen ile ucucu bir tetraoksit oluşturmak icin reaksiyona girebileceği ongoruluyor. Hassiyum oksidin, osmiyum oksitten daha yuksek bir sıcaklıkta yoğunlaşacağı bekleniyor. Bu da osmiyumdan daha az ucucu olduğunu gosteriyor. Aynı zamanda yuksek erime noktasına sahip olduğu, altıgen yapıda kristalleştiği tahmin ediliyor.
Hassiyum, bugune kadar gozlemlenebilecek ve incelenebilecek miktarda sentezlenemedi. Bu sebeple bircok ozelliği bilinmiyor. Bilinen ozellikleri de grubundaki veya bolgesindeki diğer elementlerin ozelliklerinden yola cıkılarak tahmin edilmiştir. Hassiyumun değerleri net olarak belirlenemeyen bazı ozellikleri şunlardır; Erime noktası, kaynama noktası, elektronegatifliği, yukseltgenme basamağı, ergime ısısı, buharlaşma ısısı, elektrik direnci, radyoizotopları, oksidasyon durumları, iletkenliği, sertlik değerleri…
[h=4]İzotopları [/h]Hassiyum, doğada bulunmaz. Laboratuvar ortamında elde edilebilen, sentetik ve radyoaktif bir elementtir. Hassiyumun bugune kadar hepsi radyoaktif olan 12 izotopu biliniyor. Hicbiri kararlı değildir. Bu izotopların kutle numaraları 263 ila 277 arasında değişiyor. Bu izotoplarının coğu milisaniyeler ve saniye arasında alfa curumesi ile bozunur, bazıları spontan fisyona uğrar. En ağır izotopları Hs-265, Hs-267 ve Hs-269 ’un metastabil durumları bilinmektedir.
En kararlı izotoplarından Hs-269 ’un yarılanma omru 27 saniyedir. 3,6 saniye yarılanma omrune sahip Hs-270 izotopu ise, nukleer kararlılığa sahip olduğu icin onemli bir izotoptur. Hs-265 izotopu cok kararsızdır, 2 milisaniyelik yarılanma omrune sahiptir. Hs-277 ’in yarılanma omru yaklaşık 11 milisaniyedir. Bazı izotoplarının yarılanma omurlerinin dakika veya saatlerle ifade edilen yarılanma omurleri olduğu tahmin ediliyor. Orneğin, Hs-276 ’nın 1,1 saat ile en uzun yarılanma omrune sahip olduğu ongoruluyor.
(Hessen'deki enstitude kimyasal deneyler icin kullanılan bir parcacık hızlandırıcı...)
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]Hassiyum, gozlemlenebildiği kadarıyla elementler arasında en cabuk bozunan elementtir. İzotoplarının yarılanma omurleri cok kısadır, cok cabuk bozunurlar. Bu sebeple gozlemlenebilir izolasyonu sağlanamamıştır, belki de hicbir zaman sağlanamayacaktır.
Bugune kadar hassiyumun gozlemlenen 7 atomunun kimyasal ayrımı ve karakterizasyonu yapılabilmiştir. Toplam 100 atomu sentezlenebilmiştir.
Araştırmacılar, gozlemlenebilir numunelere sahip olmamasına rağmen, hassiyumun, 8. gruptaki osmiyum gibi daha ağır elementlere benzer şekilde davranması gerektiğini teorik olarak ortaya koyuyor. Aynı gruptaki elementler arasında en katı element olduğu varsayılıyor.
Kimyasal ozellikleri bakımından benzerlik taşıdığı osmiyumla arasındaki farkların relativistik (ışık hızına yakın bir hızda maddenin yaydığı parlaklık) etkilerden kaynaklandığı olasılığı uzerinde duruluyor.
Tahminler doğruysa elementler arasında bilinen en yoğun element hassiyumdur. Hassiyumun 41 grcm3 olan yoğunluğu ile bilinen en yoğun element olan osmiyumdan yaklaşık iki kat daha yoğun olabileceği ongoruluyor. Osmiyumun oda sıcaklığındaki yoğunluğu 22,6 grcm3 ’tur.
Hs-270 izotopunun cekirdekleri “sihirli sayılar” olarak bilinen sayılarda notron ve proton icerir. Deforme olmuş cekirdekler icin 108 proton ve 162 notron sayısı “sihirli sayı” olarak kabul ediliyor. Bu izotop, sihirli sayılar sebebiyle daha duşuk bozunma enerjisine sahiptir. Bu sebeple nukleer kararlılığa sahip olan Hs-270, ilgi cekici bir izotop olarak gorulur.
Hassiyumun insanlar, hayvanlar ve bitkiler uzerinde bilinen bir biyolojik rolu bulunmuyor. Radyoaktivitesi sebebiyle toksik veya kanserojen olabileceği değerlendiriliyor. Cevre icin de tehlikeli olabileceği varsayılıyor.
Hassiyumu keşfeden Alman ekip, aynı calışmada “bohriyum” elementini de keşfetmiştir.
Sovyet bilim adamlarından Victor Cherdyntsev, 1968 yılında molibdenit minerali orneğinde doğal olarak hassiyum bulunduğunu iddia etti; ancak bu iddia doğrulanamadı. Bilim adamları, hassiyumun dunyada primordiyal (herhangi bir yapının ilk oluştuğu şekil) şeklinde bulunmadığını varsayıyor. Bununla birlikte daha uzun omre sahip nukleer izomer veya izotoplarının az miktarda doğada bulunabileceği iddiaları da var.