Amerikyum, küriyum, berkelyum ve kaliforniyum… Bu seferki bölümde bu dört elementi beraber konu almamızın sebebi, bölümün isminden de anlayacağınız üzere elementlerimizin II. Dünya Savaşı ve sonrasında Manhattan Projesi ile alakalı testlerde keşfedilmiş olmaları. Ancak bu seferki konumuzu elementlerin fazlalığı sebebiyle 2 bölümde anlatıyoruz. Peki, bu bölümde ele alacağımız dört element ne zaman keşfedildi? Her biri nasıl adlandırıldı ve nasıl sentezlendi? Elementlerimizin keşfi sırasında ne gibi olaylar yaşandı? Elementlerin Hikâyesi 30. Bölüm başlıyor…
(intro)
1944 yılının son bahar aylarıydı… Manhattan Projesi kapsamında nükleer çalışmalar son hızıyla devam ediyordu. Projenin Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’deki ayağında yeni bir element sentezlenmişti. Glenn T. Seaborg , Leon O. Morgan, Ralph A. James ve Albert Ghiorso; 60 inçlik bir siklotronu kullanarak nötronları hızlandırmış plütonyuma çarptırarak yeni elementin sentezini sağlamışlardı. Elementin, Chicago Üniversitesi’nin Metalurji Laboratuvarı’nda yani şimdiki Argonne Ulusal Laboratuvarı’nda kimyasal özellikleri analiz edilip tanımlandı. Manhattan Projesi savaş güvenliği gerekçesiyle bu tür keşifleri yayınlamıyordu. 1945 yılında gizliliğin kaldırılmasıyla birlikte keşif duyuruldu. Keşif ekibi yeni elementi bir diğer yeni elementten ayırmakta çok zorlanıyordu. Bu sebeple ona en başta Latincede delilik anlamına gelen delirium kelimesinden türeterek delirium adını verdiler. Ancak daha sonrasında periyodik tabloda evropiyumun altında bulunmasına gönderme yaparak elemente amerikyum adını verdiler. Böylece Manhattan projesi kapsamında yeni bir element periyodik tabloya eklenmiş oldu.
Bu bölüme konu aldığımız bir diğer elementimiz ise küriyum. Küriyum, amerikyum ile aynı yöntem kullanılarak 1944 yılında sentezlenmişti. Ancak küriyum, amerikyumdan bir sonraki element olsa da çarpışma ürününün içerisinde amerikyumdan önce keşfedilmişti. Daha sonra amerikyum ve küriyum karışımının ayrıştırılmasının keşif ekibine soğuk terler döktürmesi sebebiyle küriyuma ilk başta Yunancada tüm iblisler veya cehennem anlamına gelen pandemon kelimesinden türetilerek pandemonyum adı verildi. Sonrasında yeni elementin hemen üzerindeki gadolinyumun adının bir kaşifin adı olması sebebiyle bu elemente de bir kaşifin adının verilebileceği düşünüldü. Elemente Marie ve Pierre Curie’ye ithafen küriyum adı verildi. 1945’te proje gizliliğinin kaldırılmasıyla birlikte keşif kamuoyu ile paylaşıldı. Böylece bir element daha periyodik tablodaki yerini almış oldu.
Savaş teknolojisiyle keşfedilen bir diğer elementimiz ise berkelyum. Önceki deneylerin pek çoğunda eser miktarda berkelyum üretilmişti zaten. Ancak ilk defa 1949’da özellikle berkelyumu sentezlemek için kollar sıvandı. Glenn T. Seaborg , Albert Ghiorso , Stanley Gerald Thompson ve Kenneth Street Jr. Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’deki 60 inçlik siklotronu kullandılar. Sentezi 1944 yılındaki amerikyum ve küriyum sentezi yöntemiyle başardılar. Bu sefer bir amerikyum bileşiği kullanıldı ve siklotronda hızlandırılan alfa parçacıkları amerikyuma çarptırıldı. Bunun sonucu olarak berkelyum oluşmuş oldu ve iki nötron saçıldı. Periyodik tabloda bir üstteki elementin isimlendirme yönteminin kopyalanması uygulamasına berkelyumda da devam edildi ve terbiyum keşfedildiği yer olan Ytterby’den ismini aldığı için berkelyuma da keşfedildiği yer olan Berkeley’in isminden türetilerek berkelyum adı verildi. Böylece bir element daha periyodik tablodaki yerini almış oldu.
Bu bölüme konu aldığımız son elementimiz ise kaliforniyum. Kaliforniyum, bundan önceki üç elemenetimizle aynı yerde yani Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’de ve aynı yöntemle yani siklotron kullanılarak keşfedildi. 9 Şubat 1950 civarında Stanley Gerald Thompson, Kenneth Street Jr., Albert Ghiorso ve Glenn T. Seaborg siklotronda hızlandırdıkları alfa parçacıklarını küriyum hedefine çarptırarak kaliforniyum ve bir serbest nötron elde ettiler. Kaliforniyum, şu ana kadar elde edilen transuranyum elementleri arasında en kısa yarı ömre sahipti. Toplamda 5000 tane kaliforniyum atomu elde edilebilmişti ve 44 dakika içerisinde bu atomların yarısı bozunarak yalnızca 2500 tane kaliforniyum atomunun kalmasına sebep oluyordu. Sıra gelmişti bu elemente bir isim vermeye. Eski kural uygulanması halinde kaliforniyumun isimlendirilmesinde bir üzerindeki element olan disprosyumun kullanılması yani elde etmesi zor anlamına gelen benzer bir isim verilmesi gerekirdi. Ancak keşif ekibi bu uygulamadan vazgeçti ve elemente keşfedildiği üniversitenin ve eyaletin adı olan Kaliforniya’dan türetilerek kaliforniyum adı verildi.
İşte bu, Manhattan Projesi ve devamındaki teknolojiyle keşfedilen 4 element; amerikyum, küriyum, berkelyum ve kaliforniyumun hikayesidir. Böylece 30. Bölümün de sonuna gelmiş olduk. Bir sonraki bölümde görüşmek üzere!
Kaynakça:
G. T. Seaborg & R.A. James & L. O. Morgan, “The New Element Americium (Atomic Number 95)”, THIN PPR (National Nuclear Energy Series, Plutonium Project Record), 1949
K. Street & A. Ghiorso & G. Seaborg, “The Isotopes of Americium”, Physical Review, 1950
Robert E. Krebs, The History and Use of Our Earth’s Chemical Elements: A Reference Guide, 2006
Nina Hall, The New Chemistry: A Showcase for Modern Chemistry and Its Applications, 2000
Glenn T. Seaborg & R. A. James & A. Ghiorso, “The New Element Curium (Atomic Number 96)”, NNES PPR (National Nuclear Energy Series, Plutonium Project Record), 1949
L. R. Morss & N. M. Edelstein & J. Fugere, The Chemistry of the Actinide Elements and transactinides, 2006
Stanley G. Thompson & Glenn T. Seaborg, “Chemical properties of berkelium”, Lawrence Berkeley National Lab, 1950
S. Thompson & A. Ghiorso & G. Seaborg, “Element 97”, Physical Review, 1950
S. Thompson & A. Ghiorso & G. Seaborg “The New Element Berkelium (Atomic Number 97)”, Physical Review, 1950
S. G. Thompson & B. B. Cunningham & G. T. Seaborg “Chemical Properties of Berkelium”, Journal of the American Chemical Society, 1950
K. Jr. Street & S. G. Thompson & Glenn T. Seaborg “Chemical Properties of Californium”, Journal of the American Chemical Society, 1950