बर्कले की परमाणु भौतिकी प्रयोगशालाओं में उत्साह है। शोधकर्ताओं की एक टीम आवर्त सारणी में एक नया टुकड़ा जोड़ने जा रही है1, तत्वों को सूचीबद्ध करने की वह प्रणाली जिसका अध्ययन हम सभी ने स्कूल में किया था। लेकिन इस बार यह आवर्त सारणी में कोई साधारण जोड़ नहीं है: तत्व 120 यह इतना विशाल है कि इसके लिए एक पूरी नई लाइन बनाने की आवश्यकता होगी। एक चुनौती जो किताबों को फिर से लिख सकती है रसायन विज्ञान.
आवर्त सारणी में सुपर तत्वों की चुनौती
वर्तमान आवर्त सारणी 118 तत्वों को होस्ट करता है, एक प्रोटॉन के साथ हाइड्रोजन से तकओगेनेसन, 30 दिसंबर 2015 को पेश किया गया, जिसके नाभिक में कम से कम 194 उपपरमाण्विक कण शामिल हैं। आधुनिक रसायन विज्ञान के लिए मौलिक यह वर्गीकरण प्रणाली, एक युगांतकारी मोड़ का सामना करने वाली है: और भी भारी तत्वों को समायोजित करने के लिए एक पूरी नई पंक्ति को जोड़ना।
शोध, जर्नल में प्रकाशित फिजिकल रिव्यू लेटर्स (मैं इसे यहां लिंक करूंगा), एक आशाजनक नया दृष्टिकोण दिखाता है। डॉ. जैकलिन गेट्स, परमाणु वैज्ञानिक से लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला, ने टीम को इस महत्वपूर्ण खोज तक पहुंचाया। उनकी विधि? वाष्पीकृत टाइटेनियम आयनों के साथ प्लूटोनियम आइसोटोप पर बमबारी।
लेकिन यह केवल तत्व 120 ही नहीं है जो शोधकर्ताओं के ध्यान में है। वहाँ भी हैमद 119, अस्थायी रूप से ununennio कहा जाता है2, जो संश्लेषित होने की प्रतीक्षा कर रहा है। ये दोनों तत्व इतने विशाल हैं कि इन्हें आवर्त सारणी के पूर्ण पुनर्गठन की आवश्यकता है जैसा कि हम जानते हैं।
एक नया तत्व जिसके लिए धैर्य की आवश्यकता है
निर्माण प्रक्रिया अविश्वसनीय रूप से जटिल है और इसके लिए अत्यधिक धैर्य की आवश्यकता होती है। बर्कले प्रयोगशाला में, केवल दो लिवरमोरियम परमाणु बनाने में 22 दिनों तक लगातार बमबारी हुई3 (आइटम 116). तत्व 120 के बारे में क्या? दूसरा रेनर क्रुकेनटीम के एक अन्य वैज्ञानिक को इसमें दस गुना अधिक समय लग सकता है।
Il साइक्लोट्रॉन बर्कले लैब का 88 इंच का जहाज कैलिफ़ोर्नियम आइसोटोप पर टाइटेनियम आयनों को फायरिंग करते हुए लगातार काम करता है। यह एक गतिशील सूक्ष्म लक्ष्य को भेदने की कोशिश करने जैसा है, लेकिन विज्ञान के लिए संभावित क्रांतिकारी परिणामों के साथ। चुनौती बहुत बड़ी है, लेकिन सफलता की संभावना कभी इतनी ठोस नहीं रही। जैसा कि उन्होंने कहा क्रुकेन: "यह आसान नहीं है, लेकिन अब यह संभव लगता है।"
स्थिरता के द्वीप की तलाश में
जब हम इन अविश्वसनीय रूप से दुर्लभ तत्वों को बनाने का प्रयास करते हैं, तो हम मानव ज्ञान और समझ की पूर्ण सीमा पर होते हैं, और इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि भौतिकी हमारी अपेक्षा के अनुरूप काम करेगी।
के ये शब्द जेनिफ़र पोरबर्कले लैब के एक परमाणु वैज्ञानिक, इस शोध के उत्साह और अनिश्चितता को पूरी तरह से संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं।
अतिभारी तत्व बनने के बाद तेजी से विघटित होते हैं। हालाँकि, शोधकर्ता "स्थिरता के द्वीप" के अस्तित्व की परिकल्पना करते हैं: एक ऐसा क्षेत्र जिसमें ये तत्व, एक निश्चित आकार तक पहुँच जाते हैं, वे अधिक समय तक बरकरार रह सकते हैं। क्या करना है?
"विस्तारित" आवर्त सारणी, रसायन विज्ञान के भविष्य के लिए निहितार्थ
तत्व 120 का निर्माण केवल एक वैज्ञानिक उपलब्धि नहीं है: यह पदार्थ की समझ में एक नए युग का द्वार खोल सकता है। यदि यह तत्व वास्तव में "स्थिरता के द्वीप" तक पहुँच जाता है, तो हम पूरी तरह से नए और अज्ञात रासायनिक गुणों का अध्ययन कर सकते हैं।
अतिभारी तत्वों पर अनुसंधान पहले से ही परमाणु भौतिकी के मूलभूत नियमों की हमारी समझ में क्रांतिकारी बदलाव ला रहा है। खोजा गया प्रत्येक नया तत्व पदार्थ की पहेली में एक टुकड़ा जोड़ता है, जिससे हमें बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है कि ब्रह्मांड परमाणु स्तर पर कैसे काम करता है।
एक अभूतपूर्व तकनीकी चुनौती
Il बर्कले लैब वह इन उपक्रमों के लिए अजनबी नहीं है। प्रयोगशाला में नए तत्वों की खोज का एक लंबा इतिहास है, लेकिन इस बार चुनौती विशेष रूप से महत्वाकांक्षी है। एलिमेंट 120 बनाने के लिए आवश्यक तकनीक हमारी वर्तमान क्षमताओं की सीमाओं को बढ़ाती है।
इन प्रयोगों के लिए उपयोग किया जाने वाला साइक्लोट्रॉन आधुनिक इंजीनियरिंग का चमत्कार है, जो कणों को अविश्वसनीय गति तक बढ़ाने में सक्षम है। लेकिन इस अत्याधुनिक तकनीक के साथ भी, एक नया तत्व बनाना संभावना की सीमा पर एक उपलब्धि बनी हुई है। धैर्य और दृढ़ता इस खोज की कुंजी हैं। कई महान वैज्ञानिक खोजों की तरह, सफलता बहुत करीब हो सकती है, या प्रयास करने में वर्षों लग सकते हैं। लेकिन एक बात निश्चित है: हम आवर्त सारणी को फिर से लिखने के पहले से कहीं अधिक करीब हैं।
