శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

ట్రాన్స్ యురేనియమ్ మూలకాలు

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Monday, February 20, 2017


పరమాణు కేంద్రకాల తాడనానికి వాడబడ్డ మొట్టమొదటి రేణువులు ప్రోటాన్లు, డ్యూటెరాన్లు, ఆల్ఫా రేణువులు మొదలైన ధనావేశం గల రేణువులు. అలా ధనావేశం గల రేణువులు ధనావేశం గల కేంద్రకాల చేత వికర్షించబడతాయి. కనుక వికర్షణని అధిగమించి కేంద్రకాన్ని చేరి ఢీకొనాలంటే తాడించే రేణువులని అత్యధిక వేగం వద్దకి త్వరణం చెయ్యాలి. కనుక కేంద్రక చర్యలని సాధించడం కష్టంగా ఉండేది.

న్యూట్రాన్లు కనుక్కున్నాక కొత్త అవకాశం ఏర్పడింది. న్యూట్రాన్లకి విద్యుదావేశం లేదు కనుక కేంద్రకాలు వాటిని వికర్షించవు. అందుచేత సరైన దిశలో కదులుతున్న న్యూట్రాన్లు అయితే సులభంగా, అవరోధమూ లేకుండా కేంద్రకాన్ని ఢీ కొనగలుగుతాయి.

న్యూట్రాన్లతో తాడనాన్ని మొట్టమొదట పరిశోధించినవాడు ఇటాలియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎన్రికో ఫెర్మీ (1901-1954). న్యూట్రాన్ కనుకొనబడింది అని విన్న వెంటనే ఇతడు తన పరిశోధనలు మొదలుపెట్టాడు. న్యూట్రాన్ల పుంజాన్ని ముందు నీటి ద్వార గాని, కర్పూరం ద్వార గాని పోనిస్తే అప్పుడు కిరణాల వల్ల కేంద్రక చర్యలు మరింత సమర్ధవంతంగా ఏర్పడతాయని ఇతడు కనుక్కున్నాడు. సమ్మేళనాలలో ఉండే తేలికైన పరమాణువులు న్యూట్రాన్లతో ఢీ కొన్నప్పుడు, పరమాణువులు న్యూట్రాన్లని లోనికి గ్రహించుకోకపోయినా వాటి శక్తిని కొంతవరకు హరిస్తాయి. అలా నెమ్మదించబడ్డ న్యూట్రాన్లు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద మామూలు అణువులు కదిలే వేగానికి దిగుతాయి. అలా ఏర్పడ్డఉష్ణ న్యూట్రాన్లు” (thermal neutrons) ఇతర కేంద్రకాల వేగంతోనే కదలడం వల్ల వాటి సమక్షంలో మరి కాస్త ఎక్కువ సేపు మసలుతాయి. కనుక అధికవేగంతో కదిలే న్యూట్రాన్ల కన్నా ఇలాంటి న్యూట్రాన్లు కేంద్రకాలతో చర్య జరిపే అవకాశం ఎక్కువ.

ఒక న్యూట్రాన్ ఒక కేంద్రకంలో కలిసిపోయినప్పుడు కేంద్రకం తప్పనిసరిగా కొత్త మూలకం యొక్క కేంద్రకం కావాలని లేదు. అది కేవలం మరింత భారమైన ఐసోటోప్ గా మారే అవకాశం వుంది. ఆక్సిజన్-16 కి న్యూట్రాన్ (ద్రవ్యరాశి సంఖ్య 1) జత అయినప్పుడు ఆక్సిజన్-17 పుడుతుంది. అదనపు న్యూట్రాన్ ని పొందిన మూలకం  ఒక రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ గా మారొచ్చు. అలాంటప్పుడు సామాన్యంగా అది ఒక బీటా రేణువుని వెలువరిస్తుంది. అంటే సాడీ సూత్రం ప్రకారం ఆవర్తన పట్టికలో ఒక స్థానం పైన వున్న మూలకంగా మారుతుంది అన్నమాట. ఉదాహరణకి ఆక్సిజన్-18 కి న్యూట్రాన్ తోడైతే రేడియోధార్మిక ఆక్సిజన్-19 పుడుతుంది. అది బీటా రేణువుని వెలువరించి సుస్థిరమైన ఫ్లోరిన్-19 గా మారుతుంది. విధంగా న్యూట్రాన్ తాడనం వల్ల ఆక్సిజన్ ఒక పరమాణు సంఖ్య ఎక్కువ గల మూలకంగా మారుతుంది.


1934 లో ఫెర్మీకి న్యూట్రాన్ల తాడనం చేత  యురేనియమ్ కన్నా భారమైన మూలకాలు పుట్టించడం సాధ్యమా అన్న ఆలోచన వచ్చింది. రోజుల్లో ఆవర్తన పట్టికలో అత్యధిక పరమాణు సంఖ్య గల మూలకం యురేనియమ్. అయితే దీనికి కారణం అంతకన్నా ఎక్కువ పరమాణు సంఖ్య గల మూలకాలు మరీ అస్థిరమైనవి కావచ్చు. సుదీర్ఘమైన పృథ్వీ చరిత్రలో అవి క్షయమైపోయి ఉండొచ్చు.

మొదట్లో ఫెర్మీ తన ప్రయత్నాలలో 93 పరమాణు సంఖ్య గల మూలకాన్ని సృష్టించానని అనుకున్నాడు. కాని తనకి వచ్చిన ఫలితాలు కాస్త తికమకగా వున్నాయి. కాని అవి మరింత విప్లవాత్మకమైన ఫలితాలకి దారితీశాయి. కొత్త ఫలితాల సంచలనంలో పడి కొంతకాలం ట్రాన్స్ యురేనియమ్ మూలకాల సంయోజన గురించి అందరూ మర్చిపోయారు.

1940 లో అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తె ఎడ్విన్ మాటిసన్ మక్మిలన్ (1907-1991), అతడి సహోద్యోగి రసాయన శాస్త్రవేత్త ఫిలిప్ హేగ్ ఏబెల్సన్ (1913-2004) యురేనియమ్ తో న్యూట్రాన్ తాడన ప్రయోగాలు చేస్తున్నారు. ప్రయత్నాలలో వాళ్లు  కొత్త పరమాణువు కనుక్కున్నారు. పరిశీలించి చూడగా అది 93 పరమాణు సంఖ్య గల మూలకం అని తేలింది. దానికి నెప్ట్యూనియమ్ అని పేరు పెట్టారు. నెప్ట్యూనియమ్ ఐసోటోప్ లలో కెల్లా అతి దీర్ఘమైన ఆయుర్దాయం గల నెప్ట్యూనియమ్-237 యొక్క  అర్థాయుష్షు కేవలం సుమారు 2 మిలియన్ సంవత్సరాలు మాత్రమే. అందుచేత బిలియన్ల సంవత్సరాలు గల పృథ్వీ చరిత్రలో అది మనగలిగేది కాదు.  నాలుగవ రేడియోధార్మిక శ్రేణికి  ఆదిమూలకం నెప్ట్యూనియమ్-237.


మక్మిలన్ తదనంతరం అమెరికన్ భౌతికశాస్త్రవేత్త గ్లెన్ థియోడోర్ సీబోర్గ్ (1912-1999) తో చేతులు కలిపాడు. 1941 లో ఇద్దరూ కలిసి 94 పరమాణు సంఖ్య గల ప్లూటోనియమ్ ని గుర్తించి సంయోజించారు. సీబోర్గ్ నేతృత్వంలో యూనివర్సిటీ ఆఫ్ కాలిఫోర్నియా కి చెందిన వైజ్ఞానికుల బృందం పదేళ్ల పాటు కృషి చేసి మరో అరడజను మూలకాలని రూపొందించారు. అవిఅమెరీషియమ్ (95), క్యూరియమ్ (96), బెర్కిలియమ్ (97), కాలిఫోర్నియమ్ (98), ఐన్స్టయినియమ్ (99), ఫెర్మియమ్ (100).

ఇంతకు మించి పరమాణు సంఖ్య గల మూలకం ఉండడం అసంభవం అన్న నియమం ఉన్నట్టు కనిపించలేదు. అయితే పరమాణు సంఖ్య పెద్దది అవుతున్న కొలది దానికి సంబంధించిన మూలకాన్ని రూపొందించడం ఇంకా ఇంకా కష్టం అయ్యేది. దాన్ని ఇంకా ఇంకా సూక్ష్మ మోతాదుల్లో మాత్రమే సృజించడానికి వీలయ్యేది. పైగే అర్థాయుష్షులు కూడా క్రమంగా తక్కువ అయ్యేవి. కనుక సృజించబడ్డ మూలకం త్వరగా హరించుకుపోయేది. 1955 లో మెండెలివియమ్ (102) ని రూపొందించారు. 1957 లో నోబెలియమ్ (102) ని రూపొందించారు. 1961 లో లారెన్సియమ్ (103) ని రూపొందించారు. 1964 లో రష్యన్ శాస్త్రవేత్తలు పరమాణు సంఖ్య 104 గల మూలకాన్ని అతి సూక్ష్మ మోతాదుల్లో సాధించినట్టు తెలిపారు.

రేర్ ఎర్త్ మూలకాలలో ఒకదానికొకటి ఎలాంటి పోలికలు ఉన్నాయో ట్రాన్స్ యురేనియమ్ మూలకాలలో కూడా  గాఢమైన పోలికలు ఉన్నట్టు సీబోర్గ్ బృందం కనుక్కుంది. ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం రెండు వర్గాల మూలకాలకి కొన్ని పోలికలు ఉన్నాయి. రెండు వర్గాల లోను అంతరంగ ఎలక్ట్రాన్ కర్పరాలకి అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు జత అవుతుంటాయి. కాని బాహ్యతమ ఎలక్ట్రాన్ కర్పరంలో మాత్రం ఎప్పుడూ మూడే ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. రెండు మూలకాల వర్గాలలో మొదటి వర్గానికి లాంథనమ్ (57) పేరు మీద  లాంథనైడ్ లు అని, రెండవ వర్గానికి ఆక్టీనియమ్ (89) పేరు మీద ఆక్టినైడ్ లు అని పేర్లు పెట్టడం జరిగింది.

లారెనిషియమ్ ఆవిష్కరణతో ఆక్టినైడ్ లన్నీ కనుక్కోబడినట్టు అయ్యింది. మూలకం సంఖ్య 104 కి ఆక్టినైడ్ కన్నా చాలా భిన్నమైన రసాయన లక్షణాలు ఉన్నట్టు తెలిసింది.

(ఇంకా వుంది)
 

3 comments

  1. This comment has been removed by the author.  
  2. శ్రీనివాస్ గారు,

    బాగున్నారా? పోస్టుకు సంబంధం లేని ప్రశ్న అడుగుతున్నందుకు మన్నించండి.
    ఉత్తరం వైపు నిద్రపోవడం గురించి సరైన శాస్త్రీయ వివరణ ఏమైనా ఉందా? అయస్కాంత క్షేత్రం అంటూ ఇచ్చే వివరణ తప్పు అని ఈనాడు పత్రికలో ఇంటర్నెట్లో వివరించారు. భూమి అయస్కాంత క్షేత్రం చాలా బలహీనమైనది.దానికే రక్తప్రసరణలో తేడాలు వస్తే అంతకు ఎన్నో వందల రెట్లు ఉన్న ఎం ఆర్ ఐ స్కానింగ్ యంత్రం లోకి వెళ్లినపుడు మనిషి చచ్చిపోవాలి. కానీ అలా జరగడం లేదు కదా! ఇంత పెద్ద భూమి మీద మనిషి ఎటు తిరిగి పడుకున్నా ఆ అయస్కాంత క్షేత్రం నుంచి తప్పించుకోలేము కదా! నేను పుట్టినప్పటి నుండి ఎన్నో చోట్లకి వెళ్ళాను దాదాపు అన్ని దిక్కులలోను నిద్రపోయి ఉంటాను. రక్తప్రసరణలో తేడాలు కానీ మరే సమస్యలు కానీ రాలేదు. మా ఇంజనీరింగ్ హాస్టళ్ళు వృత్తాకారం లోను, పీజీ హాస్టళ్ళు ఎనిమిది భుజాల ఆకారం లోను ఉండేవి. వాళ్లలో ఉత్తరం వైపు పడుకోకూడదు అని అనుకున్న వాళ్లు, పడుకుని ఇబ్బందులు ఎదుర్కున్న వాళ్లు ఎంత మంది ఉంటారు?

    ఇక నాకు వచ్చిన సందేహం మానవ శరీరం మీద అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రభావం ఉంటుందా? ఉంటే ఎందుకు? ప్రతీ వస్తువు మీద ఆ ప్రభావం ఉంటుందా? ఉంటే మరి దిక్సూచిలో ఇనుప సూచినే ఎందుకు వాడటం? ఏ పుల్లనో పెడితే పని చేయాలి కదా? శరీరంలోని ఇనుము వల్ల మానవ శరీరం మీద అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రభావం ఉంటుంది అనుకోవాలా? కానీ మనిషి శరీరంలో ఇనుము శాతం చాలా చాలా తక్కువ! డెబ్భయ్ కిలోల బరువులో కేవలం నాలుగు గ్రాములే ! అది కూడా రక్తంలో మరో రూపములో ఉంటుంది తప్ప ఇనుప మేకులానో, సూది లానో కాదు :). మిగతా అయస్కాంత పదార్థాలు ఏమైనా ఉంటే (కోబాల్ట్, నికెల్ లాంటివి) అది మరీ తక్కువ. ఇక ఏ రకంగా మనిషి శరీరాన్ని అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావితం చెయ్యగలదు?

    నాకు తెలిసి దీనికి ఆధ్యాత్మిక పరమైన కారణం తప్ప శాస్త్రీయంగా ఏ కారణం కనిపించలేదు. వినాయకుడికి తల కావలసినప్పుడు ఉత్తరం దిశగా నిద్రిస్తున్న జీవి నుంచి తీసుకోమని శివుడు చెప్పటం, అలా నిద్రిస్తున్న ఏనుగు తల తీసుకువచ్చి వినాయకునికి అతికించే నేపథ్యంలో ఈ నమ్మకం వచ్చిందని తెలుసు.

    మీకు తెలిస్తే దీనికి అసలైన శాస్త్రీయ కారణం తెలుపగలరు.

    ధన్యవాదాలు.

     
  3. మీరు అడిగిన ప్రశ్నకి ఇక్కడ సమాధానం బావున్నట్టు అనిపించింది. Nakedscientists.com కాస్తోకూస్తో విశ్వసనీయమైన website.
    https://www.thenakedscientists.com/articles/questions/blood-magnetic

    కాని అసలు సైన్స్ అనగానే ఈ pseudoscience విషయాలనే ఎందుకు నిర్ధారించాలని చాలా మంది అనుకుంటారో నాకు అర్థం కాదు. జీవితానికి పనికొచ్చే నిర్ద్వంద్వమైన సైన్స్ ఎంతో వుంది కదా? దాన్ని నేర్చుకోవడంలో ఎంతో ఆనందం వుందని అనిపిస్తుంది. ముఖ్యంగా ఈ రోజుల్లో whatsapp లాంటి social media లో నిరాధారితమైన 'సైన్స్' విషయాలు ఎన్నో కొట్టుకొస్తూ ఉంటాయి. వాటిని సేకరించి ఎప్పటికప్పుడు వాటి మీద వ్యాసాలు రాయాలని అనుకుంటాను. కాని బద్ధకించి ఊరుకుంటాను :-)

     

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Popular Posts

Follow by Email