Periyodik tablodaki 87. element olan Fransiyum; doğal olarak oluşan ancak inanılmaz derecede nadir bulunan radyoaktif bir elementtir. Son derece hızlı bir şekilde oluşur ve bozunur, bu nedenle pratik bir kullanımı yoktur ve çoğunlukla bilimsel araştırmalarda kullanılır.
Bununla birlikte, elementin bazı ilgi çekici özellikleri vardır: Bilinen kararlı formu olmayan tek elementlerden biridir ve en büyük atom yarıçapına sahiptir.
Periyodik tablodaki bazı elementler Dünya’da nispeten bol miktarda bulunurken – örneğin hidrojen, helyum, oksijen ve karbon – diğerleri çok daha zor bulunur – prometyum ve tulyum en nadir bulunan iki elementtir. Fransiyum spektrumun en zor bulunan ucunda yer alır.
Avustralya’daki Sydney Üniversitesi’nde doktora sonrası kimya araştırmacısı olan Christopher Barnett, Live Science’a gönderdiği e-postada, “Fransiyum-223 diğer elementlerin radyoaktif bozunması sırasında doğal olarak oluşur ancak herhangi bir zamanda Dünya’nın tüm kabuğunda sadece yaklaşık 30 gram (1 ons) fransiyum olduğu tahmin edilmektedir” dedi.
Element ilk kez 1939 yılında Marie Curie’nin dehası olan Fransız fizikçi Marguerite Perey tarafından bulunmuş ve yeni keşfe Perey’in anavatanının adı verilmiştir. Bu az bulunan element, Dünya üzerinde keşfedilen son doğal olarak oluşan elementlerden biri olarak kabul edilmektedir.
Fransiyum Hakkında Fiziksel ve Kimyasal Bilgiler
- Atom Numarası (Nükleusta yer alan Protonların sayısı): 87
- Atom Sembolü: Fr
- Atom Ağırlığı: 223
- Densisite (Yoğunluk): Bilinmiyor
- Oda Sıcaklığın’da Fazı: Solit (katı)
- Erime Noktası: 80.6 derece Fahrenheit (27 derece Celsius)
- Kaynama Noktası: 1.250 derece Fahrenheit (600 derece Celsius)
Kullanımı ve Yarılanma Ömrü
Barnett, fransiyum çok nadir olduğu için, onu incelemek isteyen bilim insanlarının önce nükleer reaksiyonlarda “radyumu nötronlarla ya da toryumu protonlarla bombardıman ederek” yaratmaları gerektiğini söyledi.
Radyum – atom numarası 88 – radyoaktif, metalik bir kimyasal element iken, toryum – atom numarası 90 – doğal olarak oluşan radyoaktif bir metaldir.
Peki, fransiyum faydalı mı? Bilim insanları bunun için herhangi bir pratik uygulama buldular mı? Basit cevap “hayır”.
Barnett’e göre fransiyumun en kararlı formu fransiyum-223’tür ancak buna rağmen “Yarılanma ömrü (half-life) o kadar kısadır ki onu kullanan bilinen hiçbir biyolojik süreç yoktur” dedi.
Yarılanma ömrü (half-life), bir radyoaktif madde örneğinin yarısının bozunmasının ne kadar sürdüğünü gösteren bir ölçüdür.
Barnett, “(Herhangi bir elementin) çürümesinin doğrusal olarak ve sabit bir oranda gerçekleşmesi beklenebilir,” dedi ve “Ancak, çürüme oranının kalan madde miktarıyla değiştiğini, öyle ki madde miktarının sabit bir zaman diliminde yarıya ineceğini gördük.” şeklinde ekledi.
Fransiyumun yarı ömrü 22 dakikadır. Dolayısıyla, bir fransiyum örneği gözlemlenirse, 22 dakika sonra orijinal miktarın yarısı kalacaktır. Başka bir 22 dakika sonra, başlangıçtaki miktarın dörtte biri kalacaktır. JLab a göre, bir elektron yayıldığında beta bozunması yoluyla radyum-223’e veya bir “atomun çekirdeği bilim insanlarının alfa parçacığı olarak adlandırdığı bir pakette iki proton ve iki nötron attığında” alfa bozunması yoluyla astatin-219’a dönüşür.
Barnett, “Fransiyumun yarı ömrü radyoaktif bir element için son derece kısadır. Karşılaştırma yapmak gerekirse, teknesyum-99m (tıbbi görüntülemede kullanılır) altı saatlik bir yarılanma ömrüne sahiptir. Uranyum-235 (nükleer reaktörlerde kullanılan tür) ise 703.800.000 yıllık bir yarılanma ömrüne sahiptir” dedi.
Fransiyumun yarılanma ömrü inanılmaz derecede kısa ve radyoaktivitesi nedeniyle çok zehirli olsa da, özellikleri onu üzerinde çalışılması gereken bir konu haline getirmektedir.
“Fransiyum bazı ilginç özelliklere sahip. Teorik modeller geliştirmek ve test etmek için kullanılıyor ve bunların makine öğrenimi tabanlı fizik ve kimya modellerini test etmek için çok yararlı olduğunu görebiliyorum.”
Barnett ayrıca fransiyumun hiçbir zaman çıplak gözle gözlemlenemediğini çünkü “neye benzediğini bilmek için hiçbir zaman yeterince izole (fransiyum) olmadığını” belirtti. Barnett, muhtemelen diğer alkali metallere benzer “gümüşi gri bir metal” olacağını tahmin ediyor ancak “kesin olarak bilmiyoruz” diye de itiraf ediyor.
Fransiyum Tehlikeli mi?
Fransiyumun yalnızca çok küçük miktarlarda bulunabildiği göz önüne alındığında, insanlar için fazla bir risk oluşturmaz ancak varsayımsal olarak konuşursak, birisi büyük miktarda ele geçirirse ne olur? Fransiyum tehlikeli olarak kabul edilir miydi?
Barnett, “Fransiyum ile ilgili iki ana risk var,” dedi. “Birincisi radyoaktivite. Bozunduğunda, çevre dokuları iyonize edebilen (yanıklara neden olan) veya DNA iplikçiklerini kırabilen (kanserle sonuçlanan) yüksek enerjili parçacıklar açığa çıkarır.
Yine de, fransiyumun üretilmesi çok zor olduğundan, ciddi bir soruna neden olacak kadarını elde etmek pek olası değildir. Şimdiye kadar izole edilen en yüksek miktar, yepyeni bir duman dedektöründe (nükleer kimya alanında kullanılan bir enstrümental) bulunan miktarın %0.000000001’inden (milyarda 1) daha azdı.
Çok daha kısa yarılanma ömrü göz önüne alındığında, bu radyasyonun çoğu, bir duman dedektörü için yıllara kıyasla birkaç saat içinde yayılacaktır.
“Diğer risk ise alkali bir metal olması. Yeterince bir araya getirebilseydik çok reaktif olurdu ve büyük olasılıkla alev alırdı.” [1]Francium: Facts about the elusive radioactive element[2]Öne çıkarılan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Francium: Facts about the elusive radioactive element |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkarılan görsel |
