جدیدترین عنصر: اونونپنتیم
فرانک مجیدی: در سال 1869 دانشمند روسی، «دیمیتری مندلیف»، با دسته‌بندی منظمی که از عناصر شیمیایی انجام داد و آنها را در جدولی به نام «جدول تناوبی» مرتب کرد، خیلی از ما شیمیست‌ها و دانش‌آموزان دوره‌ی دبیرستان را مدیون خود ساخت. او این کار را بر اساس خواص مشترک میان عناصر هم‌خانواده و جرم اتمی انجام داد. اما در آن‌روزها، تنها 59 عنصر شیمیایی شناخته شده‌بود، بنابراین او در جدولش، 33 خانه‌ی خالی باقی گذاشت و روی عناصری که امیدوار بود در آینده کشف شوند، نام‌های «اکاسیلیسیم»، «اکاآلومینیوم» و «اکربن» گذاشت. سال‌ها بعد، جای این نام‌ها را عناصر واقعی گرفتند: «ژرمانیم»، «گالیوم» و «اسکاندیم». پر شدن این 33 خانه، تا سال 1939 و با جایگزینی «فرانسیم» به جای «اکاسزیم»، پایان یافت. این‌ها عناصری بودند که طبیعت به آدمی عرضه داشته‌بود.
اما رؤیای انسان‌ها فراتر از نظم و انتظارات آقای مندلیف پیش رفت. دانشمندان خود دست به‌کار ساخت عناصر تازه شدند. در هفته‌ای که گذشت، دانشمندی سوئدی در دارمشتات آلمان، عنصر یکصد و پانزدهم را در مرکز جی. اس. آی. هلموتز، شناسایی نمود. نام این عضو تازه تأییدشده، اونونپنتیم (Unonpentium) است. پروفسور «درک رودلف» در این‌باره می‌گوید: «آزمایش بسیار موفقیت‌آمیزی بود و در حقیقت، یکی از مهم‌ترین آزمایشات در این زمینه در سال‌های اخیر!»
چنان‌که می‌دانیم، بر تعداد پروتون‌های هر عنصر با پیش رفتن در دوره‌های جدول تناوبی به‌طور منظمی افزوده می‌شود. برای مثال، اورانیم 92 پروتون دارد. ساخت عناصر سنگین‌تر، با بمباران یک ذره‌ی سنگین موجود توسط دیگر ذرات انجام می‌گیرد. در این میان، این احتمال وجود دارد که ذره‌ای با تعداد پروتون‌های بیش از عدد 92 حاصل آید. «نپتونیم» در سال 1940 و با 93 پروتون، با همین روش به‌وجود آمد. اونونپنتیم با بمباران عنصر «آمریکیم» با «کلسیم» ایجاد شده‌است. ذره‌ی جدید، با توجه به جایگاهی که در جدول تناوبی پیدا کرده‌است، طبعاً دارای 115 پروتون است و به طبع این سنگینی بیش از حد، بسیار ناپایدار نیز هست. نام این عنصر نیز از روی عدد اتمی بالایش گرفته شده، در گروه V قرار می‌گیرد و با نماد Uup در جدول تناوبی مشخص می‌گردد. Un به‌معنای یک و Pentium به‌معنای پنج است و در کنار هم نام «یک- یک- پنج» را برای این عنصر فراهم آورده‌است.
تنها دسته‌ای اندک از این عناصر مصنوعی، کاربرد خود را در دنیای علم تعریف کرده‌اند. پلوتونیم شاید مهم‌ترین آنها باشد که در سلاح‌های هسته‌ای و رآکتورهای اتمی جایگاهی مهم دارد. این عنصر تازه‌وارد، هنوز کاربردی نشده‌است. در حقیقت، این ماده به‌قدری ناپایدار است که زمان کافی برای ساخت چیزی، از آن وجود ندارد! نیمه‌عمر این ماده تنها 173 میلی‌ثانیه است. با این‌حال، آنالیزهایی مانند تابش اشعه X و گاما، دانشمندان را به ایجاد عنصر 115 مطمئن ساخته است.
ادعای شناسایی عنصر 115 در دهه‌ی گذشته و توسط دانشندان روسی نیز انجام شده‌بود، اما IUPAC و IUPAP این ادعا را بدون مدارک مستدل، نپذیرفتند. در صورتی که این دو بنیاد معتبر در شیمی و فیزیک، جایگاه و شناسایی این عنصر را مورد تأیید قرار دهند، نامی نزدیک‌تر به سایر عناصر جدول تناوبی به اونونپنتیم تعلق می‌گیرد. جالب آن است که با این‌که ساخت عناصر سنگین بسیار دشوار است، اما سه خانه‌ی بعدی اونونپنتیم، پیش‌تر پر شده‌اند و مورد تأیید آیوپاک نیز قرار دارند. عنصر 116، «لیوِرموریم»، عنصر 117 «اونونسپتیم» و عنصر 118 «اونونکتیم» نام دارند. برای دو عنصر سنگین اخیر نیز هنوز نامی در کنار دیگر عناصر جدول انتخاب نشده‌است.
«گلن سیبورگ» در سال‌های 1960 می‌گفت: «اگر یک اتم به قدر کافی سنگین شود، می‌تواند به «جزیره‌ی ثبات» برسد، که طبعاً نسبت به همسایگانش در جدول تناوبی تمایل کم‌تری به زوال فوری خواهد داشت.» «اونبینیلیم» می‌تواند مثالی در تأیید این ادعا باشد، که البته عنصر 120 است و هنوز وجودش، جنبه‌ی تئوری دارد. شاید عمر این عنصر بتواند به دقیقه یا به روز برسد، هرچند که برای فرآیندپذیری، هم‌چنان اندک است. با این‌حال رؤیای ساخت عنصری بسیار سنگین با نیمه‌عمری بیش از چندصدم میلی‌ثانیه، دانشمندان علم شیمی را رها نخواهد کرد!
یکی از معلمای علوم دوران راهنماییمون، نقل کرد از امام صادق که یکی از صحابه بهشون می‌گه آیا عناصر از چهار عدد بیشترن، ایشون می‌گن به تعداد سوره‌های قرآن عنصر داریم و معلم مربوطه بسیار خرسند بود از این معجزه و ما هم به‌تبع، خرسند بودیم و منتظر روزی بودیم که علم بالاخره به کشف بقیه‌ی عناصر جدول تناوبی نائل بیاد (که اون موقع هنوز کمتر از ۱۱۴ بود). قصدم از تعریف این ماجرا، بی‌احترامی به عقاید و خدای‌نکرده ائمه نیست. قصدم اینه که این موضوع استناد دادن مطالب علمی به بزرگان دینی، همیشه کار دست دین داده است. می‌گن شیمی‌دان‌های قبل از ۱۹۵۰، مواد آلی رو جزئی از دستگاه خلقت می‌دونستن و تولیدش رو در انحصار خداوند. و وقتی دانشمندان متأخرتر توانستند مواد آلی رو در آزمایشگاه تولید کنن، نتیجه گرفتند که هر آنچه که در انحصار خداست رو می‌شه به همین ترتیب تولید کرد….
مطلب یه مطلب علمی بود و کامنت من شاید به قامتش برازنده نباشه، ولی به نظرم نامربوط هم نیست، خصوصاً که سال‌های ساله که فکر من رو مشغول کرده است و هر وقت داستان کشفی از این دست رو می‌خونم و می‌شنوم، ناخودآگاه به یادش می‌افتم.
بسیار به جا. مرسی. 🙂
ببخشید، خوانش درست «دارماستاد» که شهری در آلمان هست اینه: دارمشتات
https://en.wikipedia.org/wiki/Darmstadt
مگر مندلیف نام اسکاندیم را اکابور نگذاشته بود؟
البته فکر کنم ساخت عناصر مصنوعی در حوزه کاری فیزیک دانها باشه. نه شیمی دان ها. تا اونجا که می دونم شیمی در حقیقت عدم ابر الکترونیه
به نظر من ما هنوز هم هیچ درک درستی از ماده ، نور و هستی نداریم و هر چیزی ممکنه
سلام، ببخشید این عناصر که اینقدر نیمه عمر کمی دارن و ناپایدارن چرا برای کشفشون وقت میزارن؟ چه دلیلی برای ساختنشون وجود داره؟ چه کاربردی در دنیای امروز دارن؟ دانشجوی رشته شیمی هستم، ممنونم اگه جواب سوالمو بدین.
ممنون از سایت خوبتون
سلام خانم
هم‌رشته هستیم و امیدوارم از انتخاب‌تان، راضی باشید و راضی بمانید.
اما همان‌طور که در پاراگراف آخر ذکر شد، تلاش برای آن است که بالاخره یکی از این عناصر بسیار سنگین، چنان ثباتی یابد که نیمه‌عمری طولانی داشته‌باشد، در آن صورت کاربردهای هسته‌ای و شیمیایی مهمی را می‌توان از آن انتظار داشت. هرکدام از این عناصر سنگین که وجودشان به تأیید برسد، می‌تواند آن «جزیره ثبات» سیبورگ باشد.
بعد هم آن‌که گمان کنم علم روزی چنان پیشرفت کند که همین عناصر با همین نیمه‌عمرهای ناچیز کاربردی بیابند. اونونپنتیوم تازه تایید شده، باید به آن و دانشمندان فرصت داد 🙂
دمتون گرم. ممنون پزشک.