En Son Keşfedilen Element Tennesin Nedir?

Tennesin, en son keşfedilen elementtir. Periyodik tabloya son eklenen 4 elementten biridir. Rus ve Amerikalı bilim adamlarının ortak sentezidir.

Tennesin veya tennessine, en son keşfedilen süper ağır elementtir. Doğada bulunmaz. Özelliklerinin büyük bir bölümü deneysel verilerle kanıtlanmış değil. Belirlenen özellikleri ise tahmini olarak kayıtlara geçmiştir. Az bilinen, radyoaktif ve yapay olarak üretilen bir elementtir. Tennesin, günümüze kadar elle tutulur ve gözle görülür miktarda sentezlenemedi. Bu sebeple laboratuvar araştırmaları dışında herhangi bir kullanımı, uygulaması ve faydası bulunmuyor. Doğal olarak zararı da yok! Tennesin, 2010 yılında sentezlendi, 2015 yılında keşfi onaylandı, 2016 yılında adlandırıldı. Amerikan ve Rus bilim adamlarının ortak çalışması ile sentezlenen tennesin, ABD’nin Tennessee eyaletine atfen isimlendirilmiştir. Periyodik tablodaki sıralamasına göre sondan bir önceki elementtir. Sadece iki izotopu sentezlenen gizemli tennesinle ilgili “bilinen gerçekleri” derlemeye çalıştık.

Tarihçesi

Tennesin, 2010 yılında Amerikalı ve Rus bilim adamlarının ortak çalışması sonucu Rusya’nın Dubna kentinde keşfedilmiştir. Rusya Dubna'daki Flerov Nükleer Reaksiyon Laboratuvarı, Amerika Kaliforniya'daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı, ABD Tennessee'deki Oak Ridge Ulusal Laboatuvarı (ORNL), Vanderbilt Üniversitesi ve Tennessee Üniversitesi’nden bir grup bilim adamının ortaklaşa yaptıkları deneyler sonucu sentezlenen tennesinin keşif raporu, Nisan 2010 tarihinde yayınladı.

117 numaralı elementin sentez çalışmaları 2009 yılında başladı. Berkelyum-249 atomlarının, hızlandırılmış Kalsiyum-48 iyonlarıyla bombardımanı sonucu oluşan nükleer füzyon reaksiyonu ile sentezlenmiştir. Tennesinin ilk sentezinde siklotran adı verilen parçacık hızlandırıcıda hızladırılan kalsiyum iyonları, bir titanyum folyo üzerine 300 nanometre kalınlıkta yerleştirilen berkelyum atomları hedefine çarptırıldı. İlk deney 70 gün boyunca sürdü. Bu süre içinde ışık hızının yüzde 10'u kadar bir hızda hızlandırılan (saniyede yaklaşık 30 bin kilometre) kalsiyum iyonları, berkelyum atomlarına boğuldu. 70 günlük bombardıman sırasında 5 atom çekirdeği oluştu. Bu çekirdekleri ortaya çıkaran yüksek enerjinin bir sonucu olarak çekirdekler, Tennesin-293 izotopu ve 4 serbest nötron oluşturarak anlık olarak ısıl enerjisini kaybetti. Tennesi-293 izotopu ise, yaklaşık 14 milisaniye içinde alfa emisyonuyla moskovyum izotopuna dönüştü. İkinci deney ise, 50 gün sürdü. Bu deneyde kalsiyum iyonlarının hızı azaltıldı. Daha düşük etkili enerji ortaya çıktı ve oluşan tek bir atom çekirdeği 3 nötron yayarak daha ağır Tennesin-294 izotopunu oluşturdu. Tennesin-294 izotopu da, 78 milisaniye içinde moskovyum izotoplarına bozundu.

Amerikalı ve Rus bilim adamlarının işbirliği ile sentezlenen tennesinin keşif raporu 9 Nisan 2010 tarihinde Physical Review Letters adlı bilim dergisinde yayınlandı. Aynı ekip, 2012 yılında yaptıkları ikinci bir deneyle keşif kanıtlarını doğruladı. 2014 yılında da Almanya'daki Ağır İyon Araştırma Merkezi'nden (GSI) aralarında Amerikalı bilim adamlarının da bulunduğu bir grup bilim adamı, 117 numaralı elementle ilgili bir keşif iddiasında daha bulundu. Uluslararası Temel ve Uygulamaları Kimya Birliği (IUPAC), yaptığı değerlendirmeler sonucu Amerikalı ve Rus bilim adamlarının kanıtlarını kabul etti. Her iki ülkenin bilim adamlarına isimlendirme hakkı verildi. Çalışmalara Tennessee eyaletinden katılan bilim adamlarının 117 numaralı elementin keşfindeki katkılarından dolayı bu eyaletin ismi yeni element için önerildi. IUPAC, 117 numaralı elementin keşfini Aralık 2015 tarihinde, “tennessine” ismini ise Kasım 2016 tarihinde onayladı.

“Tennesin” kelimesi, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nın bulunduğu Tennessee eyaletine atfen türetilen bir sözcüktür. Element için düşünülen “Tn” sembolü eyaletin kısaltması olduğu için “Ts” sembolü seçildi. İsmi onaylanmadan önce IUPAC tarafından periyodik tablodaki yerinin belirlenmesi için “Ununseptium” adı ve “Uus” sembolü verilmiştir. Keşfedilmeden önce periyodik element tablosundaki terminolojiye uygun olarak üstünde bulunan daha hafif homologu astatine benzerliği göz önüne alınarak “eka-astatin” olarak adlandırılmıştır.

(Tennesin sentezi için yapılan deneyde kullanılan çözelti haldeki berkelyum hedefi...)

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Tennesinin kimyasal sembolü “Ts”dir. Atom numarası 117, atom ağırlığı 294'tür. Yoğunluğu 7,1 veya 7,3 gr/cm3 olarak öngörülüyor. Erime noktası 350-550 derece, kaynama noktası 610 derece olarak tahmin ediliyor. Tennesin kabuğunun her birindeki elektronların sayısı “2, 8, 18, 32, 32, 18, 7” şeklindedir. Oksidasyon durumları “1, +1, +3, +5” olarak öngörülüyor. 117 proton ve 117 nötron içerir.

Periyodik element cetvelinin 7-A grubu, P-Blok, 7. Periyot'ta yer alan süper ağır veya transaktinit bir elementtir. Tennesinin sınıflandırması tam olarak bilinmiyor. Halojen ailesinin bir üyesidir. Tepkimeye eğimli ametallerden oluşan halojen elementler; flor, klor, brom, iyot, astatin ve tennesindir. 17. gruptaki konumu gereği halojenlere özgü kimyasal özelliklere sahip olması bekleniyor. Oda koşullarında flor ve klor gaz, brom sıvı, iyot da katı haldedir. Tennesinin ise, 20 derece oda sıcaklığında homologu astatin gibi katı bir ametal olacağı öngörülüyor. Bununla birlikte göreceli elektronların etkilerinin kısmi metaloid özelliklere neden olabileceği tahmin ediliyor. Yani, metallerle reaksiyonunda ametal, ametallerle reaksiyonunda metal gibi davranabileceği düşünülüyor. Başka bir sınıflandırma da, uçucu bir metal olabileceği yönünde...

Diğer halojenler gibi elektronegatifliği yüksek olması varsayılıyor. Ayrıca, elektrik iletkenliği bulunduğu düşünülen tennesinin ısı iletkenliğinin düşük düzeyde olması bekleniyor. Başka bir ifadeyle yarı iletken özellikleri olabileceği bekleniyor. Nispi bazı etkiler sebebiyle özelliklerinden bazılarının halojenlerden ayrılabileceği değerlendiriliyor. Değerleri henüz deneysel verilerle kanıtlanamayan bazı özellikleri şunlardır; yoğunluğu, erime noktası, kaynama noktası, kristal yapısı, atomik yarıçapı, kovalent yarıçapı, özgül ısı kapasitesi, buhar basıncı, elektronegatifliği, modülleri, sertlik değerleri...

İzotopları

Tennesin, doğada bulunmaz. Laboratuvar ortamında yapay olarak elde edilebilen elementlerden biridir. Berkelyum elementi atomlarının hızlandırılmış kalsiyum iyonları ile bombardımana tutulması işlemi ile sentezlenebilir. Atom kütleleri ve yarılanma ömürleri bilinen 2 adet izotopu bulunur. Oldukça kararsız olan bu izotoplardan Ts-293 izotopunun yarılanma ömrü 20 milisaniyedir. En kararlı izotopu Ts-294 ise, 50 milisaniye yarılanma ömrüne sahiptir. Alfa emisyonu ile bozunurlar. Henüz doğrulanamayan diğer izotoplarının hem alfa çürümesi yoluyla hem de spontan yani kendiliğinden fisyon yoluyla bozunduğu düşünülmektedir.

Bunları Biliyor Musunuz?

• Tennesin, 2017 yılı itibariyle periyodik element cetvelinde en son keşfedilen elementtir.
  
• Tennesinin 117 proton ve 117 nötronu bulunur. Ağır elementlerin proton ve nötron sayıları eşit veya yakın oranlarda olduğunda sentezlenmeleri zorlaşmaktadır. Tennesinin en son keşfedilmesinin bir sebebi de proton ve nötron sayısının eşit olması gösterilir.
  
• 2017 yılı itibariyle sadece 15 tennesin atomu sentezlenebilmiştir.
  
• Tennessee, Kaliforniya'dan sonra bir elemente adı verilen ikinci ABD eyaletidir.
  
• “Tennesin” elementinin keşfedilmeden önce periyodik tablodaki adı “ununseptium” kelimesi, Latince “bir, bir, yedi”, yani yan yana getirildiğinde “117” sayısının karşılığıdır.
  
• Tennesinin keşfinde Amerika ve Rusya'daki farklı laboratuvar ve üniversitelerden bilim adamları katıldığı için isimlendirme konusunda sorun yaşanacağı düşünüldü. Ancak aynı dönemde 4 farklı element keşfedildiği için isimler üzerinde kolaylıkla anlaşma sağlandı. Bu bilim adamlarının işbirliği ile tennesinden başka nihonyum, moskovyum ve oganesson elementleri de keşfedilmiştir.
  
• 117 numaralı tennesin elementinin ismi ile birlikte 113 numaralı nihonyum, 115 numaralı moskovyum ve 118 numaralı oganesson isimli elementlerin isimleri de IUPAC tarafından aynı tarihte onaylanmıştır.
  
• “Tenessin” kelimesi, İngilizce “tennessine” sözcüğünün “muhtemel” Türkçe karşılığıdır. 2016 yılının son aylarında ismi onaylanan 117 numaralı elementin isminin Türkçe karşılığı, Türk Dil Kurumu (TDK) gibi yetkili kurumlarca henüz belirlenmedi. 
  
• Laboratuvar ortamında sentezlenebilen transuranyum, yani uranyum ötesi yapay elementlerin atom ağırlıkları en uzun yarılanma ömrü olan izotopu baz alınarak belirlenir. Gelecekte daha uzun yarılanma ömrü olan izotop üretilebileceğinden, tennesin gibi süper ağır veya transaktinit elementlerin atom ağırlıkları geçici olarak kabul edilir.
  
• Tennesin, günümüze kadar gözle görünür, incelenebilir veya gözlemlenebilir miktarda üretilemedi. Bu sebeple birçok özelliği kanıtlanamadı. Belki de hiçbir zaman tespit edilemeyecek.
  
• İnsanlar, hayvanlar ve bitkiler üzerinde bilinen bir biyolojik rolü bulunmayan tennesinin radyoaktif özelliği sebebiyle toksik veya kanserojen olabileceği varsayılıyor. Tehlikeli ve zehirli elementlerin bulunduğu halojen grubunda yer alan tennesinin çevre için de tehdit unsurları içerdiği öngörülüyor.