മെൻഡലീവിയത്തിന്റെ പുതിയ ഐസോടോപ്പുമായി ബെർക്ക്ലി ഗവേഷകർ

സീമ ശ്രീലയം.

മെൻഡലീവിയം 244. അതാണ് മെൻഡലീവിയത്തിന്റെ പുതിയ ഐസോടോപ്പ്. 1955-ൽ മെൻഡലീവിയം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട കാലിഫോർണിയയിലെ ലോറൻസ് ബെർക്ക്ലി നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിൽ തന്നെയാണ് പുതിയ ഐസോടോപ്പിന്റെ കണ്ടെത്തലും നടന്നിരിക്കുന്നത്. മെൻഡലീവിയത്തിന്റെ പതിനേഴ് ഐസോടോപ്പുകളിൽ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ ഐസോടോപ്പ് ആണ് ഇപ്പോൾ കണ്ടുപിടിച്ചിരിക്കുന്നത്. 1930 കളിൽ ആരംഭിച്ചതാണ് പുതിയ മൂലകങ്ങൾക്കായുള്ള ഈ ഗവേഷണ സ്ഥാപനത്തിന്റെ അന്വേഷണങ്ങൾ.

ബെർക്ക്ലി ലാബിലെ FIONA എന്ന 88 ഇഞ്ച് സൈക്ലോട്രോൺ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളാണ് മെൻഡലീവിയം 244 ന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്. For the Identification Of Nuclide A എന്നാണ് FIONA യുടെ പൂർണ്ണരൂപം. ഇതിൽ A എന്നത് മാസ്സ് നമ്പറിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. കിറുകൃത്യമായി മാസ്സ് നമ്പർ (ന്യൂക്ലിയസ്സിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം + ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം) നിർണ്ണയിക്കാൻ ഈ സൈക്ലോട്രോൺ സഹായിച്ചു. മെൻഡലീവിയത്തിന്റെ 17 ഐസോടോപ്പുകളിൽ പന്ത്രണ്ടും കണ്ടുപിടിച്ചത് ബെർക്കിലി ഗവേഷകരാണ്. യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് കാലിഫോർണിയ ബെർക്ക്ലി, ലോറൻസ് ലിവർമോർ നാഷണൽ ലബോറട്ടറി, സിൻ ജോസ് സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി, സ്വീഡനിലെ ലുൻഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി എന്നിവിടങ്ങളിലെ ഗവേഷകരും പുതിയ നേട്ടത്തിൽ പങ്കാളികളായി.

ഗവേഷണത്തിനു നേതൃത്വം നൽകിയ ജെന്നിഫർ പോർ ( Jennifer Pore) കടപ്പാട് Marilyn Sargent/Berkeley Lab

FIONA കണത്വരകം ഉപയോഗിച്ച് ആർഗൺ-40 ഐസോടോപ്പിന്റെ ചാർജിത കണങ്ങൾ അടങ്ങിയ. ബീം ബിസ്മത്ത്-209 ന്റെ ഒരു നേരിയ തകിടിലേക്ക് പായിച്ചായിരുന്നു പരീക്ഷണം. ഒരേ അറ്റോമിക നമ്പറും വ്യത്യസ്ത മാസ്സ് നമ്പറുമുള്ള ആറ്റങ്ങളാണ് ഐസോടോപ്പുകൾ. ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിലാണ് ഇവ തമ്മിൽ വ്യത്യാസം ഉള്ളതെന്നു സാരം. മെൻഡലീവിയത്തിന്റെ പല ഐസോടോപ്പുകളും സമാനമായ ശോഷക സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നതുകൊണ്ട് ഏറെ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതായിരുന്നു പുതിയ ഐസോടോപ്പിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തമെന്ന് ഗവേഷണത്തിനു നേതൃത്വം നൽകിയ ജെന്നിഫർ പോർ പറയുന്നു. മെൻഡലീവിയത്തിന്റെ ശോഷണത്തെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാനും പുതിയ ഗവേഷണം സഹായിച്ചു. ന്യൂക്ലിയസ്സിലെ കണങ്ങളുടെ എനർജി കോൺഫിഗറേഷൻ അനുസരിച്ച് മെൻഡലീവിയം-244 ന് രണ്ട് അർദ്ധായുസ്സ് ഉണ്ട്. 0.4 സെക്കന്റും 0.6 സെക്കന്റും. ഓരോ ഐസോടോപ്പിനും തനത് പ്രോട്ടോൺ ന്യൂട്രോൺ അനുപാത സവിശേഷതയുണ്ട്. അതുകൊണ്ടു തന്നെ ഓരോ പുതിയ ഐസോടോപ്പ് കണ്ടുപിടിക്കുമ്പോഴും അത് വെളിച്ചം വീശുന്നത് ന്യൂക്ലിയസ്സിനുള്ളിലെ രഹസ്യങ്ങളിലേക്ക് തന്നെയാണ്. ഇതോടൊപ്പം തന്നെ ബെർക്കിലിയം 236 ന്റെ ശോഷക പ്രക്രിയയുടെ രഹസ്യങ്ങളിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശാൻ പറ്റി എന്നത് മറ്റൊരു നേട്ടം.

അറ്റോമിക നമ്പർ 101 ഉം മാസ്സ് നമ്പർ 258-ഉം ഉള്ള റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് മൂലകമായ മെൻഡലീവിയം ആക്റ്റിനൈഡ് കുടുംബത്തിലാണ് ഉൾപ്പെടുന്നത്. 1955-ൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് കലിഫോർണിയ ബെർക്ക്ലി ലാബിൽ ആൽബർട്ട് ഘിയോർസോ, ഗ്ലെൻ.ടി.സീബോർഗ്, ബർണാഡ് ജി.ഹാർവി, ഗ്രിഗറി ചോപ്പിൻ, സ്റ്റാൻലി ജി.തോംസൺ എന്നീ ഗവേഷകരാണ് ഐൻസ്റ്റീനിയത്തിൽ അതിശക്തമായി ആൽഫാ കണങ്ങൾ ഇടിപ്പിച്ച് മെൻഡലീവിയത്തെ സൃഷ്ടിച്ചത്. ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ പിതാവായ ഡിമിട്രി ഇവാനോവിച്ച് മെൻഡലിയേഫിനോടുള്ള ബഹുമാനാർത്ഥമാണ് ഈ മൂലകത്തിനു മെൻഡലീവിയം എന്നു പേരു നൽകിയത്. പ്രതീകം Md.

ബെർക്ക്ലി ലാബിലെ FIONA എന്ന 88 ഇഞ്ച് സൈക്ലോട്രോൺ കടപ്പാട് Marilyn Sargent / Berkeley Lab.

1930 കളിൽ ബെർക്കിലി ഗവേഷകനായ ഏണസ്റ്റ്.ഒ.ലോറൻസ് (Ernest Lawrence) ആണ് ആദ്യമായി ഒരു സൈക്ലോട്രോൺ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. കണത്വരകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളാണ് പല പുതിയ മൂലകങ്ങളുടെയും കണ്ടുപിടിത്തത്തിൽ എത്തിയത്. പുതിയ മൂലകങ്ങൾ തേടിയുള്ള ഗവേഷണത്തിൽ ലോറൻസ് ബെർക്കിലി നാഷണൽ ലബോറട്ടറി വിജയഗാഥകൾ രചിക്കുകയും ചെയ്തു. നെപ്റ്റ്യൂണിയം (അറ്റോമിക നമ്പർ 93) മുതൽ സീബോർഗിയം (അറ്റോമിക നമ്പർ 106) വരെയുള്ള മൂലകങ്ങൾ ഈ പരീക്ഷണശാലയിലാണ് കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടത്. അസ്റ്റാറ്റിൻ, ടെക്നീഷ്യം എന്നീ മൂലകങ്ങളുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലും ഈ ഗവേഷണശാല പ്രധാന പങ്കു വഹിച്ചു. ഇ.ഒ.ലോറൻസിനു പുറമെ എഡ്വിൻ മക്മില്ലൻ (Ed McMillan), ലൂയിസ് അൽവാരെസ് (Luis Walter Alvarez), ഗ്ലെൻ സീബോർഗ് (Glenn T. Seaborg), എമിലിയോ സെഗ്രെ (Emilio Segrè) തുടങ്ങിയ ഗവേഷകർ മൂലകങ്ങൾ കണ്ടുപിടിക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങളിൽ നിർണ്ണായക പങ്കു വഹിച്ചു. ഇതുവരെ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ആകെ ഐസോടോപ്പുകളിൽ അഞ്ചിലൊന്നും ഈ ഗവേഷണ സ്ഥാപനത്തിന്റെ സംഭാവനയാണ് എന്നതും ശ്രദ്ധേയം. ഇവിടെ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട പല റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ഐസോടോപ്പുകളും രോഗചികിൽസയിലും രോഗനിർണ്ണയത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. പുതിയ സൂപ്പർ ഹെവി മൂലകങ്ങളും പുതിയ ഐസോടോപ്പുകളും തേടിയുള്ള ഗവേഷണത്തിൽ FIONA സൈക്ലോട്രോൺ എന്തൊക്കെ വിസ്മയങ്ങൾ വിരിയിക്കുമെന്ന ആകാംക്ഷയിലാണ് ശാസ്ത്രലോകം.


അധികവായനയ്ക്ക്

  1. Introducing a new isotope: Mendelevium-244
  2. Identification of the New Isotope 244Md

101-മത് മൂലകം മെൻഡലീവിയത്തിന്റെ കഥ – വീഡിയോ കാണാം

 

Leave a Reply