Dünyadaki en sıradışı izotoplar

Her elementin kendine özgü bir atom numarası vardır. Atom numarası çekirdeklerdeki proton sayısını temsil eder. İzotoplar aynı sayıda protona sahiptir, yani aynı elementtir ancak farklı sayıda nötrondur. Örneğin karbonun üç izotopu vardır: karbon-12, karbon-13 ve karbon-14. Her birinin altı protonu var ama sırasıyla altı, yedi ve sekiz nötronu var. İzotoplara gelince, oldukça sıkıcıdır ve bazıları dikkate değer özelliklere sahiptir.

10. Tellür-128'in yarı ömrü inanılmaz derecede uzundur.

Tellür periyodik tabloda 52 numaradır ve gümüş renkli bir metaloid elementtir. Aynı zamanda biraz zehirlidir, bu yüzden onunla oynamamaya çalışın. 8 izotopu var ve bunlardan biri olan tellür-128 aslında kendi kendine hak kazandı. Guinness dünya rekoru şaşırtıcı derecede uzun bir yarı ömre sahip olması sayesinde.

Sayı 2,2 x (10 üzeri 24) yıl olarak hesaplandı. Bu çoğumuz için belirsiz bir sayıdır, dolayısıyla bunu başka şekillerde de ifade edebilirsiniz. Bu 160 trilyon kez Evrenin yaşından daha büyük. Evren neredeyse 14 milyar yaşında, dolayısıyla tellür-128'in yarı ömrü doğada bulabileceğiniz herhangi bir şey kadar sonsuzluğa yakın.

9. Astatin izotoplarının göz açıp kapayıncaya kadar bozulması

Yelpazenin tellürün karşı ucunda yer alan astatinin yarı ömrü hiç de uzun değildir. Periyodik tablonun 85. sırasında yer alan aynı zamanda en Dünyadaki nadir element: Herhangi bir zamanda gezegende yalnızca yaklaşık 25 gram bulunur. Neden bu kadar nadir? Bunlar yine aynı yarı ömürler.

Astatinin en uzun ömürlü izotopu, yarılanma ömrü 8,1 saat olan astatin-210'dur. Toplamda 32 izotop vardır ve bunların hiçbiri kararlı değildir. En kısa ömürlü olanı astatin-213'tür ve ömrü 125 nanosaniye . Ayrıca astatinin radyoaktivitesinin o kadar güçlü olduğu ve aslında kendini yok ettiği de söylenmiştir.

Tüm izotoplar radyoaktiftir ve laboratuvarda bizmuttan oluşturulabilir. Bazen radyoaktif izleyiciler olarak kullanılırlar ancak bunun dışında bilim dünyasında çok az kullanımları vardır.

8. Altının 41 izotopu vardır ancak bunlardan yalnızca biri kararlıdır

Altın çok iyi bilinen bir elementtir ve çoğumuzun vahşi doğada karşılaşmaktan mutluluk duyacağı bir elementtir. Çok değerlidir ve diğer birçok metal gibi paslanmaz. Daha az bilinen ise aslında metalin bilinen 41 izotopunun bulunmasıdır. Bildiğimiz ve arzuladığımız altın-197 ve tek olan o kararlı izotop, hangisi altın rengindedir. Geriye kalan 40'ı radyoaktiftir.

İlginç bir şekilde altın 197 gözlemsel olarak kararlı . Bu, bilimin radyoaktif olması gerektiğini söylediği ancak onu gözlemlemenin bu vaadi yerine getirmediği anlamına geliyor. Yani radyoaktif olmasını bekleseniz bile, öyle değil. Genel olarak bakıldığında bu, tarihteki hemen hemen her ekonomi için iyi olmuştur.

7. Germanium-72 alışılmadık bir faz geçişine uğruyor

Germanyum, periyodik tablodaki 32. elementtir ve metal ile metal olmayan arasındaki çizgide yer alan başka bir metaloiddir. Beş kararlı izotoptan oluşur ve germanyum-76, evrenin yaşının yaklaşık 130 milyar katı yarı ömrüyle en uzun ömürlü olanıdır. Ancak bu izotopların en ilginç olanı değil. Germanyum ise ısınmaya başladığında çok sıra dışı bir özellik sergileyen bir izotop 72'dir.

Bir maddeye ısı uygulandığında atomların başına bazı şeylerin geldiğini anlıyoruz. Suda olduğu gibi ısı da atomları harekete geçirir ve daha hızlı hareket etmelerine neden olur. Peki atomların içinde ne oluyor? Almanya-72 bunun düşündüğünüz kadar açık olmadığını kanıtlıyor.

Germanyumun 32 protonu ve germanyum 72'nin 40 nötronu vardır. Bu protonlar, atom ısındıkça zayıflayan güçlü çiftler oluşturur. Bu, su örneğimizde anlamlıdır. Sorun şu ki, bir noktada alışılmadık bir şey oluyor. Sıcaklık yeterince yükseldiğinde proton çiftleri arasındaki bağ oluşur. yeniden güçleniyor . Bunun nedeni faz değişimi denilen bir şeydir. Sıcaklıklar artmaya devam ettikçe tekrar zayıflamadan önce, geçiş başladığında stabilizasyon meydana gelir.

6. Antarktika Karında Demir-60 Bulundu

Dünyada en çok bulunan elementlerden biri olan demiri herkes bilir. O kadar önemlidir ki, kelimenin tam anlamıyla bütün bir yüzyıla onun adını verdiler. Demir olmasaydı, tüm mıknatıslarımız yere düşerdi; dünyada metalden yaptığımız neredeyse her şeyi yapamadığımızdan bahsetmiyorum bile. Tahmini , Dünyada yaklaşık var 800 milyar ton 230 milyar ton demir içeren rafine edilmemiş demir cevheri, dolayısıyla yapmamız gereken bazı işler var.

Demirin dört kararlı izotopu ve 24 radyoaktif izotopu vardır. Bunlardan biri olan demir-60, yaklaşık 2,6 milyon yıllık yarı ömrüyle en kararlı olanıdır. Ayrıca bu herhangi bir yerde ortaya çıkan bir şey değil. Eğer kendi Iron-60'ınızı istiyorsanız onu aramak zorunda kalacaksınız çünkü yıldız patlamaları sırasında yaratılıyor, yani bir süpernova gibi patlıyor. Bir yıldız patladığında demir-60 evrene salınır ve bazen küçük miktarlar Dünya'ya ulaşır. Hatta bunlardan bazıları bulundu. Antarktika karları . Örnek aramak için toplanan 500 kilogram saf kardan bilim insanları beş demir-60 atomu keşfetti. İzotop ilk kez Dünya'da sadece 23 yıl önce bazı derin deniz toprağı çökeltilerinde keşfedildi.

5. Okyanus tabanında Plütonyum-244 bulundu

Demir-60 gibi plütonyum-244 de birdenbire ortaya çıkan bir izotop değildir. Demirden farklı olarak plütonyumun çok yaklaşmak isteyeceğiniz izotopları yoktur. Toplamda 20 tane var ve hepsi radyoaktif ama en kararlı olanı plütonyum-244.

Plütonyum-244 izleri bulundu okyanus tabanı 2021'de buraya gelmek için oldukça mesafe kat ettiğine inanılıyor. Plütonyum-244 oldukça zor koşullar altında üretiliyor. Bu durumda plütonyum oluştu iki yıldızın çarpışması bu da güçlü bir patlamaya yol açtı. Demir-60 ile birlikte süpernovalarda oluşması da muhtemeldir.

Plütonyum-244 kesinlikle Dünya'da kolayca oluşturabileceğimiz bir izotop değil. Nükleer reaktörler farklı izotoplar üretir, ancak plütonyum-242, 243'e dönüştüğünde, yalnızca birkaç saatlik bir yarı ömre sahiptir ve 244'e dönüşemez. Bir nükleer silah patlamasının potansiyel olarak 244 izotop üretebileceği teorize edilmiştir, ancak bu sadece kalır. bir teori ve gözlemlenmedi.

4. Magnezyum-18 oluşmadan önce ayrışır

Astatinin yarılanma ömrünün çok kısa olduğunu gördük, ancak bilim adamları magnezyumun gözlemlenmesi neredeyse imkansız olacak kadar kararsız bir izotopu yarattılar. Normalde magnezyumun üç kararlı izotopu ve 19 kararsız izotopu vardır.

Kararsız olanlardan magnezyum-18 ve magnezyum-19, inanılmaz derecede kısa ömürleri nedeniyle özellikle ilgi çekicidir. Magnezyum-19'un yarı ömrü vardır 5 pikosaniye . Bu saniyenin beş trilyonda biri demektir. Eğer bu kısa bir süre gibi görünüyorsa ki öyle de, o zaman magnezyum-18'e hazır olun.

Magnezyum-18 ömrünün yaklaşık bir yıl olması nedeniyle yeterince ölçülememiştir. saniyenin sekstilyonda biri . O kadar hızlı parçalanıyor ki, elektronlar etrafındaki elektronları gerçek bir atom oluşturacak şekilde bile düzenleyemiyor. Bu sadece bir çekirdek ve sonra parçalanıyor. Bu, bilim adamlarının onu doğrudan inceleyemeyeceği, yalnızca var olduğu kısa süre boyunca ne yaptığını gözlemleyeceği anlamına geliyor.

3. Dünyada yalnızca 500 gram doğal prometyum bulunmaktadır.

Promethium, 38 kararsız izotopa sahip olmasına rağmen, kararlı izotopları olmayan son derece nadir bir elementtir. X-ışınları yayar ve şaşırtıcı derecede nadirdir. Şu anda gezegenin her yerinde her şeyi bulabilirsiniz yaklaşık bir pound doğal prometyum. Ancak bunu laboratuvarda uranyum-235 ve neodimyum-147'yi nötronlarla bombalayarak da yapabiliriz.

1902'de Boguslav Braun adlı Çek kimyager, prometyumun diğer keşfedilmemiş altı elementle birlikte var olması gerektiğini öne sürdü ve birkaç yıl sonra Henry Moseley'nin periyodik tabloda neodimyum ile samaryum arasında bir şey olması gerektiğini doğrulamasıyla bu tahmini doğrulandı. atomik ağırlığı 61. Element 61 ne olursa olsun, kararlı izotoplara sahip olmayacağının belirlenmesi için 20 yıl daha araştırma yapılması gerekti.

Yıllar süren araştırmalardan sonra, prometyum nihayet doğada değil, bilim insanları elementleri ve izotoplarını yaratabileceklerini fark ettiklerinde laboratuvarda keşfedildi.

Bu kadar nadir ve aynı zamanda radyoaktif bir şeyin dünya genelinde ciddi bir kullanıma sahip olacağını düşünebilirsiniz, ancak yanılıyorsunuz. Bunun yerine çoğunlukla parlak boya ve nükleer piller gibi şeyler için kullanılıyor.

2. Stronsiyum-90 vücudunuzda kalsiyum gibi işlenir.

Stronsiyum bir alkalin toprak metalidir ve periyodik tabloda 38. sırada yer alır. Doğada bulunan 4 kararlı izotopun yanı sıra 32 kararsız izotopu vardır. Bu izotoplardan stronsiyum-90'a dikkat etmeniz gerekir çünkü biraz yanıltıcıdır.

Stronsiyum-90 çok reaktiftir ve ısı üretebilir. Bu reaksiyon onu faydalı kılmaktadır. enerji kaynağı ve uzak hava istasyonlarında ve hatta uzay gemilerinde ve tıp endüstrisinde kullanılıyor. Doğal olarak oluşan kararlı bir izotop olmasa da, 1950'lerde nükleer silah testleriyle de üretilmesine rağmen, dünyadaki arzın çoğunun geldiği nükleer fisyonun bir yan ürünüdür.

Açıkçası, radyoaktivitesi nedeniyle stronsiyum-90'dan kaçınılmalıdır, ancak onunla temasa geçtiğinizde sizi hasta edecek sinsi bir yolu vardır. Onun solunabilir Ancak vücuda kontamine yiyecek ve su yoluyla da girebilir. İçeri girdikten sonra vücudunuz onu kalsiyumla aynı şekilde işleyecektir. Bu, radyoaktif stronsiyumun dişlerinize ve kemiklerinize nüfuz edeceği anlamına gelir. Bir kez sizin bir parçanız haline geldiğinde radyoaktif parçaların etrafındaki bölgelerde kemik kanserine, kemik iliği kanserine ve yumuşak doku kanserine yol açabilir.

1. Trityum dünyadaki en pahalı şeylerden biridir.

Hidrojen, yedi izotopuyla evrende en bol bulunan elementtir, ancak yalnızca üçü doğal olarak bulunur. İkincisi, hidrojen-3, trityum dediğimiz şeydir ve değerli olduğu kadar nadirdir. Atmosferde doğal olarak oluşabildiğinde nitrojene çarpan kozmik ışınlar ancak yalnızca eser miktarlar oluşur. Ayrıca nükleer patlamalar sırasında ve nükleer reaktörlerin yan ürünü olarak da üretilir.

Trityum nükleer silah üretiminde ve aynı zamanda nükleer silah üretiminde de kullanılıyor. aydınlık kadranlar ve çeşitli bilimsel ve araştırma amaçları için. Kilogramı poundu, aynı zamanda dünyadaki en değerli maddelerden biridir. Örneğin, bir gram saf altının maliyeti, bir dizi faktöre bağlı olarak yaklaşık 70 dolar olabilir. Bir gram platinin maliyeti yaklaşık 40 dolardır. Bir gram kokainin, satın aldığınız yere bağlı olarak maliyeti 120 dolar civarında olabilir. Peki ya bir gram trityum? Bu sana pahalıya mal olacak yaklaşık 25.000$ .

Nükleer silahlarda yaklaşık dört gram trityum kullanılıyor. verimliliği artırmak ve silahı daha yıkıcı ama aynı zamanda daha hafif hale getirin.