Temel Bilgiler: Dünyamızın Yapı Taşları Elementler

Çevremizdeki her şey, dünyamızda doğal olarak bulunan 88 element ten oluşmuştur.

Diğer metalleri altına dönüştürmek insanların en büyük düşlerinden biri olmuştu. Bilim adamı ve büyücü karışımı,simyacı içinse bu bir saplantı idi. Bu düş bir anlamda gerçekleşmiş sayılabilir. Simyacının tasarladığı biçimde olmasa da altın “yapabiliriz.”

Modern bilimde element kavramı, atomun yapısına bağlı olarak açıklanır. Bir atom, çevresinde elektron bulutlarının döndüğü, proton ve nötronlardan oluşmuş bir çekirdekten meydana gelir. Bir elementi, diğerinden ayıran farkın anahtarı, proton sayısında yatar. Protonların sayısı, ya da “atom numarası”, bir elementin eşsiz kimliğini tanımlar.

Hidrojen, tek bir protana ve en düşük atom numarasına(1) sahiptir. Doğal olarak bulunan “en ağır” element olan uranyumun 92’dir. Kurşunu altına çevirmeye uğraşan bir simyacı, kurşunun 82 protonlu ve altının 79 protonlu olduğunu ve birbirinden bu anlamda pek farklı olmadığını bilseydi, doğru yolda oluduğuna daha çok inanabilirdi.

Robert Boyle, atomun yapısı hakkında hiçbir şey bilmemesine karşın 1661 yılında elementleri, kimyasal tepkimeyle parçalanmayan maddeler biçimde tanımlanarak, modern anlayışın kurucusu olmuştur. O dönemde altın, kalay, bakır, demir ve kurşun gibi elementler tanınıyordu; fakat bilinen element sayısı çok azdı. Lavoisier (daha sonra Fransız Devriminde başından olmuştur) ilk bilimsel listeyi 1789’da yayınlandı. Bu listede yalnızca 23 element yer alıyordu.

Periyodik Tablo

Rus kimyacı Mendeleyev’in, 1986’da hazırladığı “Periyodik Tablo”nun elementler hakkındaki bilgimize yaptığı katkı, yeni elementlerin buluşundan çok daha önemlidir.

Elementlerin, davranış biçimlerindeki benzerliklere dayanarak “aileler” halinde gruplandırılabileceği biliniyordu. Örneğin, bazılarının ergime noktaları aynıdır, ya da aynı derecede tepkinlik gösterirler. Ancak Mendeleyev bütün elementlerin düzenli gruplar oluşturduğunu gösterene kadar, bu benzerliklerin neye bağlı olduğunu açıklayabilmenin hiçbir yolu yoktu.

Tabloda boşluklar vardı; fakat Mendeleyev bunların, yeni elementlerin bulunmasıyla, ergeç doldurulacağına inanıyordu.

Kimyasal tepkimeler, bir element bir başka elemente dönüştürmek için kullanmazlar. Ancak bu, elementlerin dönüştürülemeyeceği anlamına da gelmez.

Yıldızlardaki milyonlarca santigrat derecelik sıcaklıklarda, hidrojen çekirdekleri birleşerek helyum haline gelir, ve oksijene dönüşür. Oksijen ve karbon çekirdekleri de, magnezyum, sodyum, silikon ve kükürt gibi elementleri oluşturmak için birleşirler.

Sentetik Elementler

Bu işlem, çok büyük bir enerji girdisi kullanarak, yeryüzünde doğal olarak bulunan 88 elementten daha ağır elementler oluşturmak için sürdürülebilir.

Bunlar, 1952’de bir hidrojen bombası patlamasının kalıntılarında aynştaynyum(atom numarası 99) ya da uranyumun atom çekirdikleriyle bombardıman edilmesiyle elde edilen neptünyum ve plutonyum gibi, 20 kadar “sentetik element”tir. İşlemin tersi de söz konusudur. Radyoaktif parçalanma, ağır elementlerin “daha hafif” elementlere dönüşmesine yol açar. Örneğin, uranyum bir tanecik yitirir ve toryuma dönüşür.

Simyacıların hiçbir zaman ulaşamadıkları hedefe, bugün ulaşırken bu iki süreçten de, (birleşme ve parçalanma) yararlanılır. Platinin bombardıman edilmesi, çekirdeğinin bir nötron kazanmasıyla sonuçlanır. Fazla nötron, atom çekirdeğinin karasız hale gelmesine yol açarak, içinde protonların da bulunduğu tanecik kümelerinin çekirdekten atılmasına neden olur; ve böylece altına dönüşür.

Ancak burada önemli bir sorun var. Elde edilen altın radyoaktif bir altındır; ve üç gün içibde yarısı civaya dönüşür.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir