Perşembe , Mart 21 2019
Anasayfa / Bilim / Kimyada Devrim : Süper Ağır Elementle Karbon Atomu İlk Kez Bağlandı

Kimyada Devrim : Süper Ağır Elementle Karbon Atomu İlk Kez Bağlandı

seaborgium karbon-gerçek bilim

Bilim adamlarının iş birliği ile süper ağır bir elementle karbon atomu arasında ilk kez kimyasal bağ kuruldu. Araştırma Einstein’ın rölativite ilkesine dair etkileri çalışmak için yeni bakış açıları getirebilir. Uluslar arası işbirliği ile yapılan sentezle yeni nesil kimyasal birleşikler sentezlenebilir.  Almanya’dan Mainz – Darmstadt  ve Japonya RIKEN Nishina Hızlandırıcı Tabanlı Araştırma Merkezi’nden araştırmacılar Seaborgium (Sg-106) ile karbon atomu arasında 18 atomluk bir seaborgium dönüşümü ile heksakarbonil bileşiklerine dönüşerek, 6 karbon monoksit molekülü seaborgiuma bağlandı.

Seaborgium’un gazsı özellikleri ve silikon dioksit yüzeye adsorbsiyonu çalışıldı. Ayrıca seaborgiumun aynı gruptan komşuları ve benzer bileşikler karşılaştırıldı.

Normalde atom numarası 104’den büyük bileşiklerde kimyasal deneyler oldukça zorlu. Öncelikle parçacık hızlandırıcıda yapay olarak pek çok element üretilebiliyor. Maksimum üretim hızıyla bir günde en çok birkaç atomlu bileşiklerden çok az da ağır bileşiklerde üretilebiliyor. İkinci olarak radyoaktif işlemlerden sonra hızlı bir yarılanma oluyor . 10 saniye içinde ilk durumuna dönen elementler deneyin karmaşıklığını arttırıyor.

Bu gibi çalışmalarda çekirdekte çok fazla pozitif yüklü atomun olması atom çekirdeğindeki elektronları, ışık hızının % 80’ine çıkarıyor. Einstein’ın rölativite teorisine göre elektronlar bulunduklarında daha ağır hale gelirler. Sonuçta daha hafif elementlere denk gelen elektronlar daha yavaş hareket eder. Bu gibi etkiler homolog elementlerde daha iyi görülür. Homolog elementler elektronik kabuğunda benzer yapılara sahiptirler ve aynı grupta yer alırlar.

Süper ağır elementler düşük sıcaklıklarda gaz halindedirler. Gaz fazında hızlı hareket eden bu elementler için hızlı bir proses gerekir. Bugüne kadar seaborgiumla iki klorlu ve iki oksijenli atomlar çalışılarak yüksek volatilitede stabil bir bileşik elde edildi. Fakat bu gibi bileşiklerde çoğu kovalent kimyasal bağlarda yer alan en dıştaki atomlar rölativistik etkiyi maskeleyebilir. Bu nedenle farklı bağlanma özeliklerine sahip bileşikler yıllardır çalışılıyor.

Johannes Gutenberg Üniversitesi Mainz Nükleer Kimya Enstitüsü, Berne Üniversitesi ve  GSI Helmholtz Merkezi’nde bulunan süper ağır element kimyager grupları yeni bir yaklaşım geliştirerek kısa ömürlü bileşiklerde çalışabilecek teknik geliştirdi. TRIGA Mainz araştırma reaktöründe yapılan başlangıç testlerinde molibden gibi kısa ömürlü atomların istinai olarak iyi çalışabildiği gösterilmişti.

GSI ekibinden Dr. Alexander Yakushev bunu şöyle açıklıyor: ” Bu gibi deneylerde, yoğun hızlandırıcı ışınları, stabil kimyasal bileşikleri bile yok ediyor. Bu problemin üstesinden gelmek için öncelikle tungsten (molibdenin komşusu) göndererek manyetik ayırıcıda bunu ışından ayırıyoruz. Ayırıcının arkasında gerçekleşen kimyasal deneylerde,  yeni bileşik sınıfları çalışmak için oldukça ideal ortam yaratılıyor.”  1990’larda beri yapılan teorik çalışmalarda stabiliteden olmasından dolayı hekza karbonil bileşikleri odaklandı. Seaborgiuma 6 karbon monoksit bileşiği metal-karbon bağlarıyla bağlanarak,organometalik bileşik tipleri oluşturuldu.  Böylece kimyagerlerin uzun yıllardı düşlediği süper ağır bileşikler gerçek oldu.

Japonya Wako’da Süper Ağır Element Grubu, füzyon prosesiyle neon ışının küryum hedefe yönlendirerek,  seaborgium üretimi gerçekleştirdi. Sonra seaborgium Gaz-doldurulmuş recoil(tekrar sarımlı) iyon ayırıcıda(GARIS) ayırdı . GARIS ayırıcısıyla seaborgium sinyallerini yakalamak ve üretim hızını ve yarılanmasını değerlendirmek mümkün. GARIS sayesinde yeni nesil kimyasal araştırmalar seaborgium eldesi mümkün.

2013’te İsviçre, Japon, ABD ve Çin’de seaborgium heksakarbonil gibi bir bileşik sentezlenmeye çalışılsa da , Alman kimyagerlerin kurulumuyla Japon GARIS ayırıcısında 18 seaborgium atomu elde edildi. Hekzakarbonil grupların gazsı özellikleriyle molibden, tungsten  gibi 6B grubuna  işaret eden  aromların karakteristiklerine ve seaborgium hekzakarbonil tanımına ilişkin kanıt bulundu. Bu ölçümlerde teorik hesaplamalara ilişkin rölativite etkileri de  ölçüldü.

Periyodik tablodaki son elementlere ilişkin kimyasal özelliklerin nasıl değişebileceğine dair Einstein’ın ilkeleri sonunda açığa çıkacak. Bilim adamlarının mükemmel iş birliği ve sıkı çalışmasıyla elde edilen sonuç görülüyor.

Kaynak : Science Daily

Araştırma Referansı :

  1. J. Even, A. Yakushev, C. E. Dullmann, H. Haba, M. Asai, T. K. Sato, H. Brand, A. Di Nitto, R. Eichler, F. L. Fan, W. Hartmann, M. Huang, E. Jager, D. Kaji, J. Kanaya, Y. Kaneya, J. Khuyagbaatar, B. Kindler, J. V. Kratz, J. Krier, Y. Kudou, N. Kurz, B. Lommel, S. Miyashita, K. Morimoto, K. Morita, M. Murakami, Y. Nagame, H. Nitsche, K. Ooe, Z. Qin, M. Schadel, J. Steiner, T. Sumita, M. Takeyama, K. Tanaka, A. Toyoshima, K. Tsukada, A. Turler, I. Usoltsev, Y. Wakabayashi, Y. Wang, N. Wiehl, S. Yamaki. Synthesis and detection of a seaborgium carbonyl complex. Science, 2014; 345 (6203): 1491 DOI: 10.1126/science.1255720

 

 

Facebook Yorumları

Hakkında Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Silikon Plaka Üzerinde Yürüyen Milyonlarca Robot Oluşturuldu

Yeni bir nano üretim tekniği sayesinde 4 inçlik(102mm) silikon plaka üzerinde milyonlarca fonksiyonel nano robot …

Bir yorum geldi

  1. Pingback: Süper Ağır Elementle Karbon Atomu İlk Kez Bağlandı | metalurjist.net

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.