సింథటిక్ మూలకం

సింథటిక్ మూలకం అనేది భూమిపై సహజంగా లభించని 24 రసాయన మూలకాలలో ఒకటి. ఈ మూలకాలను అణు రియాక్టర్లలో, పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లలో, అణు బాంబు పేలుళ్ళలో ప్రాథమిక కణాలలో కొన్ని మార్పుచేర్పులు చేయడం ద్వారా తయారుచేస్తారు. అందువలన, వాటిని "సింథటిక్", "కృత్రిమ" లేదా "మానవ నిర్మిత" మూలకాలు అని పిలుస్తారు. సింథటిక్ మూలకాలు పక్కనున్న ఆవర్తన పట్టికలో ఊదా రంగులో చూపినవి, 95 నుండి 118 వరకు పరమాణు సంఖ్యలు కలిగినవి. ^[1] ఈ 24 మూలకాలను మొదట 1944 - 2010 మధ్య సృష్టించారు. 95 కంటే తక్కువ పరమాణు సంఖ్య కలిగిన మూలకపు కేంద్రకంలోకి అదనంగా ప్రోటాన్‌లను చొప్పించి, సింథటిక్ మూలకాన్ని సృష్టిస్తారు. సింథటిక్ మూలకాలన్నీ అస్థిరంగా ఉంటాయి. అవి క్షయం చెందే వేగం ఒక్కో మూలకానికి ఒక్కో రకంగా ఉంటుంది. వాటి దీర్ఘ అర్ధ-జీవితాలు కలిగిన ఐసోటోపుల జీవితకాలం కొన్ని మైక్రోసెకన్ల నుండి కోట్ల సంవత్సరాల వరకు ఉంటుంది..

కృత్రిమంగా సృష్టించిన మరో ఐదు మూలకాలు నిజానికి కృత్రిమమైనవి కావు, ఎందుకంటే ఆ తరువాత వాటిని ప్రకృతిలో కొద్దిపాటి పరిమాణంలో కనుగొన్నారు. అవి: ₄₃Tc, ₆₁Pm, ₈₅At, ₉₃Np, ₉₄Pu. అయితే, వాటిని సింథటిక్ అనే పిలుస్తూంటారు. ^[2] వీటిలో మొదటిదైన టెక్నీషియంను 1937 లో ^[3] సృష్టించారు. 1940లో సంశ్లేషణ చేయబడిన ప్లూటోనియం (Pu, పరమాణు సంఖ్య 94) కూడా అటువంటి మూలకమే. ప్రాకృతికంగా సంభవించే మూలకాల్లో అత్యధిక సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు (పరమాణు సంఖ్య) కలిగిన మూలకం ఇదే. అయితే ఇది చాలా చిన్న పరిమాణంలో లభిస్తుంది. ఎంత తక్కువ పరిమాణంలో అంటే, ప్రకృతి నుండి దాన్ని సంగ్రహించడం కంటే దానిని ప్రయోగశాలలో సంశ్లేషణ చేయడమే చాలా ఆచరణాత్మకమైనది. ప్లూటోనియం ప్రధానంగా అణు బాంబులు, అణు రియాక్టర్లలో వినియోగానికి ప్రసిద్ధి చెందింది. ^[4]

99 కంటే ఎక్కువ పరమాణు సంఖ్య కలిగిన మూలకాలకు శాస్త్రీయ పరిశోధనలలో కాకుండా బయట ఎటువంటి ఉపయోగాలూ లేవు. ఎందుకంటే వాటి అర్ధ జీవితం చాలా తక్కువ ఉంటుంది. అందుచేతనే వాటిని పెద్ద పరిమాణాల్లో ఉత్పత్తి చేయలేదు.

లక్షణాలు

పరమాణు సంఖ్య 94 కంటే ఎక్కువ ఉన్న మూలకాలన్నీ వాటికంటే తేలికైన మూలకాలుగా త్వరగా క్షయం చెందుతాయి. అంటే భూమి ఏర్పడిన సమయంలో (సుమారు 460 కోట్ల సంవత్సరాల క్రితం) వీటి అణువులు ఏమైనా ఉండిఉంటే ఈపాటికి అవి ఎప్పుడో క్షయం చెంది ఉంటాయి. ^{[5] [6]} ఇప్పుడు భూమిపై ఉన్న సింథటిక్ మూలకాలు అణు బాంబులు లేదా న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లు లేదా పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లలో కేంద్రక సంలీనం లేదా న్యూట్రాన్ శోషణ ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యేవే. ^[7]

సహజ మూలకాల పరమాణు ద్రవ్యరాశి భూమి పైపెంకు లోను, వాతావరణంలోనూ ఉండే సహజ ఐసోటోపుల సగటు సమృద్ధిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సింథటిక్ మూలకాలకు "సహజ ఐసోటోప్ సమృద్ధి" అసలే లేదు. అందువల్ల, సింథటిక్ మూలకాల అత్యంత స్థిరమైన ఐసోటోప్ (అనగా, సుదీర్ఘ అర్ధ-జీవితాన్ని కలిగి ఉన్న ఐసోటోపు) యొక్క మొత్తం న్యూక్లియాన్ల సంఖ్యనే (ప్రోటాన్లు న్యూట్రాన్లు), - బ్రాకెట్లలో పరమాణు ద్రవ్యరాశిగా చూపిస్తారు.

చరిత్ర

టెక్నీషియం

ప్రకృతిలో కాకుండా, కృత్రిమంగా సంశ్లేషణ చేసి తయారుచేసిన మొట్టమొదటి మూలకం టెక్నీషియం. ^[8] దీన్ని 1937 లో తయారుచేసారు. ఈ ఆవిష్కరణతో ఆవర్తన పట్టికలో ఉన్న ఖాళీ ఒకటి నిండిపోయింది. టెక్నీషియమ్‌కు స్థిరమైన ఐసోటోప్‌లు లేకపోవడమనేది, భూమిపై అది లేకపోవడాన్ని (ఖాళీని) వివరిస్తుంది. ^[9] 421-లక్షల-సంవత్సరాల అర్ధ-జీవితం ఉన్న ⁹⁷Tc అనేది టెక్నీషియం యొక్క అత్యంత దీర్ఘకాల ఐసోటోపు. మూస:NUBASE2020 భూమి ఏర్పడినప్పుడు ఉన్న టెక్నీషియంలో ఇప్పుడు ఏమీ మిగిలి ఉండదని దీనికి అర్థం. ^{[10] [11]} టెక్నీషియం యొక్క సూక్ష్మాతిసూక్ష్మమైన జాడలు మాత్రమే భూమి పైపెంకులో సహజంగా - ²³⁸U యొక్క ఆకస్మిక విచ్ఛిత్తి లేదా మాలిబ్డినమ్‌లో న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ నుండి ఉత్పత్తిగా - సంభవిస్తాయి. కానీ టెక్నీషియం సహజంగా రెడ్ జెయింట్ నక్షత్రాలలో ఉంటుంది. ^{[12] [13] [14] [15]}

క్యూరియం

1944లో గ్లెన్ టి. సీబోర్గ్, రాల్ఫ్ ఎ. జేమ్స్, ఆల్బర్ట్ ఘియోర్సో ఆల్ఫా రేణువులతో ప్లుటోనియంపై డీకొట్టినపుడు తయారైన క్యూరియం, మొట్టమొదటి పూర్తి సింథటిక్ మూలకం. ^{[16] [17]}

మరో ఎనిమిది

ఆ తరువాత త్వరలోనే అమెరిషియం, బెర్కెలియం, కాలిఫోర్నియం లను సంశ్లేషణ చేసారు. 1952లో ఆల్బర్ట్ గియోర్సో నేతృత్వంలోని శాస్త్రవేత్తల బృందం మొదటి హైడ్రోజన్ బాంబు పేలుడు నుండి రేడియోధార్మిక శిధిలాల కూర్పును అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు ఐన్‌స్టీనియం, ఫెర్మియంలను కనుగొన్నారు. ^[18] సంశ్లేషణ చేయబడిన ఐసోటోపులు ఐన్స్టీనియం-253 (20.5 రోజుల అర్ధ జీవితం), దాదాపు 20 గంటల అర్ధ జీవితమున్న ఫెర్మియం-255 లను తయారుచేసారు. ఆ తరువాత మెండెలెవియం, నోబెలియం, లారెన్షియంలను సృష్టించారు.

రూథర్‌ఫోర్డియం, డబ్నియం

ప్రచ్ఛన్నయుద్ధం ఉధృతంగా ఉన్న సమయంలో, సోవియట్ యూనియన్, యునైటెడ్ స్టేట్స్ బృందాలు విడివిడిగా రూథర్‌ఫోర్డియం, డబ్నియంలను సృష్టించాయి. ఈ ఈ మూలకాలకు పేరు పెట్టడం, వాటి క్రెడిట్ తీసుకోవడం అనే అంశాలను చాలా సంవత్సరాల పాటు పరిష్కరించలేదు. అయితే చివరికి 1992లో IUPAC / IUPAP ఇద్దరికీ క్రెడిట్‌ను పంచింది. 1997లో, IUPAC డబ్నియమ్ దాని ప్రస్తుత పేరును డబ్నా నగరం పేరిట పెట్టాలని నిర్ణయించింది. ఎందుకంటే అమెరికన్లు ఎంచుకున్న పేర్లు ఇప్పటికే అనేక సింథటిక్ మూలకాలకు ఉపయోగించారు. అయితే 104 వ మూలకానికి రూథర్‌ఫోర్డియం (అమెరికన్ బృందం ఎంపిక చేసింది) పేరును ఆమోదించింది. .

చివరి పదమూడు

ఇంతలో, అమెరికన్ బృందం సీబోర్జియంను సృష్టించింది. ఆ తరువాతి ఆరు మూలకాలను జర్మన్ బృందం సృష్టించింది. అవి: బోహ్రియం, హాసియం, మీట్నేరియం, డార్మ్‌స్టాడియం, రోంట్జెనియం, కోపర్నిషియం. మూలకం 113, నిహోనియంను జపనీస్ బృందం సృష్టించింది; తెలిసిన చివరి ఐదు మూలకాలైన ఫ్లెరోవియం, మాస్కోవియం, లివర్మోరియం, టెన్నెస్సిన్, ఒగానెస్సన్ లను రష్యన్-అమెరికన్లు పరస్పర సహకారంలో సృష్టించారు. వీటితో ఆవర్తన పట్టికలోని ఏడవ వరుస నిండిపోయింది.

సింథటిక్ మూలకాల జాబితా

కింది మూలకాలు భూమిపై సహజంగా ఏర్పడవు. ఇవన్నీ యురేనియం తరువాతి మూలకాలే. వీటి పరమాణు సంఖ్యలు 95, అంతకంటే ఎక్కువ.

ఆమూలకం పేరు	రసాయన చిహ్నం	పరమాణువు సంఖ్య	మొదటి సంశ్లేషణ
అమెరీషియం	అం	95	1944
క్యూరియం	సెం.మీ	96	1944
బెర్కెలియం	Bk	97	1949
కాలిఫోర్నియం	Cf	98	1950
ఐన్స్టీనియం	Es	99	1952
ఫెర్మియం	Fm	100	1952
మెండలేవియం	Md	101	1955
నోబెలియం	నం	102	1966
లారెన్షియం	Lr	103	1961
రూథర్‌ఫోర్డియం	Rf	104	1966 (USSR), 1969 (US) *
డబ్నియం	Db	105	1968 (USSR), 1970 (US) *
సీబోర్జియం	Sg	106	1974
బోహ్రియం	Bh	107	1981
హాసియం	Hs	108	1984
మీట్నేరియం	Mt	109	1982
డార్మ్‌స్టేడియం	Ds	110	1994
రోంట్జెనియం	Rg	111	1994
కోపర్నిషియం	Cn	112	1996
నిహోనియం	Nh	113	2003–04
ఫ్లెరోవియం	Fl	114	1999
మాస్కోవియం	Mc	115	2003
లివర్మోరియం	ఎల్వి	116	2000
టేనస్సిన్	Ts	117	2010
ఒగనెసన్	ఓగ్	118	2002
* ఆవిష్కరణ కోసం క్రెడిట్ షేర్ చేయబడింది.

సాధారణంగా సంశ్లేషణ ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే ఇతర మూలకాలు

పరమాణు సంఖ్యలు 1 నుండి 94 వరకు ఉన్న మూలకాలన్నీ ప్రాకృతికంగా, కనీసం కొద్దికొద్ది మొత్తాల్లోనైనా సంభవిస్తాయి. అయితే కింది మూలకాలను మాత్రం తరచుగా సంశ్లేషణ ద్వారానే ఉత్పత్తి చేస్తారు. టెక్నీషియం, ప్రోమెథియం, అస్టాటిన్, నెప్ట్యూనియం, ప్లూటోనియం లను ప్రకృతిలో కనుగొనబడటానికి ముందే సంశ్లేషణ ద్వారా కనుగొన్నారు.

మూలకం పేరు	రసాయన చిహ్నం	పరమాణుసంఖ్య	మొదటి ఖచ్చితమైన ఆవిష్కరణ	ప్రకృతిలో ఆవిష్కరణ
టెక్నీషియం	Tc	43	1937	1962
ప్రోమేథియం	Pm	61	1945	1965
పోలోనియం	Po	84	1898
అస్టాటిన్	At	85	1940	1943
ఫ్రాన్సియం	Fr	87	1939
ఆక్టినియం	Ac	89	1902
ప్రొటాక్టినియం	Pa	91	1913
నెప్ట్యూనియం	Np	93	1940	1952
ప్లూటోనియం	Pu	94	1940	1941–42

మూలాలు

1. Kulkarni, Mayuri (15 June 2009). "A Complete List of Man-made Synthetic Elements". ScienceStuck. Retrieved 15 May 2019.
2. See periodic table here for example.
3. "WebElements Periodic Table » Technetium » historical information". www.webelements.com. Webelements. Retrieved 7 November 2019.
4. Bradford, Alina (8 December 2016). "Facts About Plutonium". LiveScience. Retrieved 16 May 2019.
5. Redd, Nola (November 2016). "How Was Earth Formed?". Space.com. Retrieved 16 May 2019.
6. "Synthetic elements". Infoplease. Retrieved 16 May 2019.
7. Kulkarni, Mayuri (15 June 2009). "A Complete List of Man-made Synthetic Elements". ScienceStuck. Retrieved 16 May 2019.
8. Helmenstine, Anne Marie. "Technetium or Masurium Facts". ThoughtCo. ThoughtCo. Retrieved 15 May 2019.
9. "Technetium decay and its cardiac application". KhanAcademy. Khan Academy. Retrieved 15 May 2019.
10. Stewart, Doug. "Technetium Element Facts". Chemicool. Retrieved 15 May 2019.
11. Yinon, Yinon. "Periodic Table: Technetium". Chemical Elements. Retrieved 15 May 2019.
12. Hammond, C. R. (2004). Handbook of Chemistry and Physics.
13. (1951). "Technetium in the Sun".
14. (1997). "Analysis of Naturally Produced Technetium and Plutonium in Geologic Materials".
15. (1999). "Nature's uncommon elements: plutonium and technetium".
16. Krebs, Robert E. The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide, Greenwood Publishing Group, 2006, ISBN 0-313-33438-2 p. 322
17. Hall, Nina (2000). The New Chemistry: A Showcase for Modern Chemistry and Its Applications. Cambridge University Press. pp. 8–9. ISBN 978-0-521-45224-3.
18. Ghiorso, Albert (2003). "Einsteinium and Fermium". Chemical and Engineering News. 81 (36): 174–175. doi:10.1021/cen-v081n036.p174.