Keşfedilemeyen Element Unbinilyum Nedir?

Unbinilyum, henüz keşfedilememiş 120 numaralı varsayımsal bir elementtir. Periyodik tablodaki 118 elementin ötesinde varsayılan elementlerden biridir.

Unbinilyum, “eka-radyum” olarak da bilinen varsayımsal bir elementtir. Unbinilyum izotopları ve yarılanma ömürleri henüz bilinmiyor. Mikrosaniyelerle ifade edilen sürelerde yarılanma ömrü olduğu tahmin ediliyor. Bu sebeple elementin sentezi güçleşmektedir. Dolayısıyla özelliklerinden bazıları tahmini olarak belirlendi. Alman ve Rus bilim adamlarının birçok sentez girişimine rağmen henüz sentezlenemedi. Denemelerden yola çıkılarak elde edilen bulgular, 120 numaralı elementin sentezinin 8. Periyot’taki diğer elementlerin sentezine göre çok daha zor olacağını gösteriyor. Sentezlenebilirse mevcut teknolojilerle sentezlenebilen son element olacağı tahmin ediliyor. Sentezlenemezse unbinilyum ile tanışabilmek için yeni bir teknoloji veya yöntem bulunması gerekiyor. Fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından radyum ve stronsiyumla benzer olması beklenen unbinilyum, yeterli miktarda sentezlenebilirse ne tür sürprizlerle karşılaşacağımız tamamen bir gizem. Olağanüstü özelliklerde bir element de olabilir, sıradan bir element de… Bilim dünyası, Rus ve Japon bilim adamlarının önümüzdeki 3 yıl içinde unbinilyum sentezi ile ilgili yapmayı planladıkları yeni deneyleri heyecanla bekliyor. Detaylar makalemizde…

Tarihçesi

Unbinilyumu sentezlemek için Rus ve Alman bilim adamları çok sayıda deney yaptı. Ancak bu deneylerde herhangi bir unbinilyum atomu veya izotopu gözlenemedi.

2006 yılında Rusya Dubna’daki Ortak Nükleer Araştırmalar Enstitüsü (JINR) tarafından Kaliforniyum-249 hedefinin Kalsiyum-48 iyonlarıyla bombardımanı sonucu elde edilen oganesson elementinin başarısı üzerine 120 numaralı elementin sentezi için benzer bir deney yapıldı. Mart-Nisan 2007 tarihlerinde Plütonyum-244 hedefinin Demir-58 iyonlarıyla bombardımanı reaksiyonu denendi. Ancak herhangi bir unbinilyum atomu gözlenmedi. Unbinilyumun izotoplarının mikrosaniyelerle ifade edilen sürelerde alfa bozunumuna uğradığı öngörüldü. Rus ekibi yeni bir deney için reaksiyon tesislerini yenilemeyi planlıyor.

Nisan 2007 tarihinde ise Almanya Darmstadt’taki Ağır İyon Araştırma Merkezi’ndeki (GSI) bilim adamları, unbinilyum sentezi için Uranyum-238 ve Nikel-64 izotoplarının reaksiyonunu denedi. Bu deneyde 120 numaralı elementin herhangi bir atomu gözlenemedi. GSI ekipleri, Nisan-Mayıs 2007, Ocak-Mart 2008 ve Eylül-Ekim 2008 tarihleri arasında üç farklı deney daha yaptı. Bu deneyler de olumsuz sonuçlandı. GSI bilim adamları, sentez için farklı yöntemler denemeye karar verdi. Haziran-Temmuz 2010 ve Mayıs-Ağustos-Ekim 2011 tarihlerinde, unbinilyumu sentezleme ihtimalini beş katına çıkarması beklenen “asimetrik füzyon” reaksiyonları denendi. Farklı elementlerin izotopları kullanılarak yapılan asimetrik füzyon reaksiyonları da sonuçsuz kaldı.

Rusya Dubna’daki JINR bilim adamları ile Japonya’daki Ulusal Fizik ve Kimya Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü’ndeki (RIKEN) bilim adamları, 2017-2020 yılları arasında 120 numaralı elementin sentezi için yeni yöntemler denemeyi planlıyor. Rusya ve Japonya’daki laboratuarlar bu deneyler için en uygun cihaz ve ekipmanlara sahip.

“Unbinilyum” kelimesi, Uluslararası Temel ve Uygulamaları Kimya Birliği (IUPAC) tarafından geçici olarak belirlenen bir sözcüktür. IUPAC, keşfedilmemiş veya herhangi bir bulgusu teyit edilmemiş varsayımsal elementler için periyodik tablodaki terminolojiye göre geçici bir isim ve simge belirliyor. “Unbinilium”, eski Latincede “bir, iki, sıfır” kelimelerinin birleştirilmesi ile “120” sayısını ifade eder. Periyodik tablonun kurucusu Rus kimyager Dimitri Mendeleyev’in keşfedilmemiş elementler için kullandığı isimlendirme yöntemine göre de “eka-radyum” olarak biliniyor. Birçok ders kitabında ve kimya yayınlarında İngilizce “unbinilium” olarak bilinen 120 numaralı element, bazı yayınlarda “Element-120” veya “E120” olarak da geçiyor.

(Unbinilyum sentezi için Rus ve Japon bilim adamları 3 yıl içinde farklı yöntemler deneyecek. (Fotoğraf temsilidir.))

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Unbinilyumun kimyasal sembolü “Ubn”dir. Atom numarası 120, atom ağırlığı tahmini olarak 320’dir. Erime noktasının 680 derece, kaynama noktasının 1700 derece olması bekleniyor. Yoğunluğu tahminen 7 grcm3’tür. Öngörülen atom yarıçapı 200 pm, kovalent yarıçapı 206 ila 210 pm’dir. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, 2” şeklinde tahmin ediliyor. Görünümü ve rengi henüz bilinmiyor. Katı bir metal olması değerlendiriliyor.

Unbinilyum, 2. Grup, 8. Periyot, S-Blok elementleri arasında öngörülüyor. Alkali toprak metalleri element serisinde sınıflandırılıyor. Unbinilyumun fiziksel ve kimyasal özelliklerinin tamamı tahminden ibaret. Periyodik tabloda öngörülen konumu ve homolog elementlerin özelliklerinden yola çıkılarak tahmin edilen özellikleri, alkali toprak metalleri ile benzerlik gösterir.

Yedinci alkali toprak metali olarak konumu; berilyum, magnezyum, kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyuma benzer özellikler gösterebileceğini düşündürüyor. Göreceli bazı etkilerin, periyodik eğilimlerin normal şartlarda uygulanmasıyla beklenenden farklı özellikler göstermesine yol açabileceği tahmin ediliyor. Baryum ve radyumdan daha az reaktif olması; davranışlarında stronsiyuma daha yakın olması bekleniyor. Stronsiyum gibi bir oksit oluşturmak için havayla şiddetle bir reaksiyona gireceği, hidroksit oluşturarak hidrojen gazı açığa çıkarmak için de su ile reaksiyona girebileceği bekleniyor. Ayrıca, alkali toprak metallerin karakteristik +2 oksidasyon durumundan farklı olarak +4 oksidasyon durumu göstermesi beklenmektedir. Bu durum, diğer alkali toprak metallerinde gözlenmemektedir.

İzotopları

Unbinilyum, doğada bulunmayan, henüz sentezlenmemiş bir elementtir. Diğer transaktinit elementleri gibi nükleer füzyon reaksiyonları ile üretilebilir. Bu reaksiyonlar, üretilen çekirdeğin uyarma enerjisine bağlı olarak sıcak veya soğuk füzyonla gerçekleşebilir. Unbinilyumun, kopernikyum çevresinde spontan fisyona neden olan bir alfa bozunması zinciri vasıtasıyla bozunması bekleniyor. Bu sebeple unbinilyum izotoplarının yarılanma ömürlerinin mikrosaniyelerle ifade edilen sürelerde bozunacağı öngörülüyor. Unbinilyum izotoplarını sentezleyebilmek için Fermiyum-257 atomları ile Kalsiyum-48 iyonlarının kullanılması gerekiyor. Ancak fermiyum henüz yeterli miktarda üretilemedi. Sentez için kullanılabilecek aynştaynyum hedefi de büyük miktarlarda elde edilemedi. Unbinilyum gibi süper ağır elementlerin pratik üretimi için Kalsiyum-48’den daha ağır iyonlar gerekiyor; ancak bu durum başarılı olma ihtimali daha düşük olan simetrik soğuk füzyon reaksiyonlarına neden olma dezavantajını barındırıyor.

İzotopları ve yarılanma ömürleri varsayımsal verilerle belirlenmiştir. Tahmini izotopları ve yarılanma ömürleri şöyledir; Ubn-295 (40 mikrosaniye), Ubn-296 (7 mikrosaniye), Un-298 (11 mikrosaniye), Ubn-299 (15 mikrosaniye), Ubn-300 (2,5 mikrosaniye)

Bunları Biliyor Musunuz?

• Unbinilyumun, Amerikalı nükleer fizikçi Glenn Seaborg’un ortaya attığı ve “istikrar adası” olarak adlandırılan teoriye göre 115 numaralı moskovyum elementinin ötesinde keşfedilmemiş süper ağır elementlerin bulunduğu bir konumda yer alabileceği öngörülüyor.
  
• Unbinilyum, mevcut teknolojilerle henüz keşfedilemedi. Ancak bundan 30 ila 50 yıl önce kullanılan teknolojilerle de, o yıllarda varsayılan ve son 10 yıl içinde keşfedilebilen süper ağır elementler keşfedilememişti. Bu sebeple önümüzdeki yıllarda geliştirilecek yeni teknolojiler, cihazlar veya teorik uygulamalar 119 ve 120 numaralı elementlerle birlikte bu iki elementin ötesinde varsayılan birçok elementin keşfedilmesine olanak sağlayabilir. Bu da periyodik tablonun değişmesi anlamına geliyor.
  
• Henüz keşfedilmemiş 119 numaralı ununenniyum ve 120 numaralı unbinilyum elementlerini sentezleme girişimleri, üretim reaksiyonlarının kesitlerinin azalması ve mikrosaniyelerle ifade edilen sürelerde olması muhtemel yarılanma ömürleri sebebiyle mevcut teknolojilerin sınırlarını zorlar. Bu sebeple izotopları mevcut teknolojilerle dedektörlere ulaşamadan 1 mikrosaniye veya altındaki sürede bozunurlar ve gözlemlenemezler. Bu iki element ve daha ağır elementlerin sentezi için yeni teknolojilere ihtiyaç duyulabilir. Özetle; ununenniyum elementi sentezlenirse mevcut teknolojinin sınırı olacak, unbinilyum sentezi için yeni bir teknoloji veya yöntem gerekecek.
  
• Varsayılan 119 ve 120 numaralı elementlerin yeterli miktarda sentezlenebilmesi halinde hangi alanlarda ne tür faydaları olacağı tamamen gizemlerle dolu. Yakın zamanda sentezlenmesi umulan bu elementler gibi ileride keşfedilecek elementler “sürprizlerle dolu elementler” olarak nitelendiriliyor. Bu sürprizler, hayal edilemez sürprizler…
  
• 2017-2020 yılları arasında Rus, Japon ve Fransız bilim adamları, unbinilyumun sentezi için deneyler yapmayı planlıyor.