కోపర్నీషియం

కోపర్నిషియం కృత్రిమ రసాయన మూలకం. దీని సంకేతం Cn, పరమాణు సంఖ్య 112. ఇది రేడియోధార్మిక మూలకం. ఇది ప్రయోగశాలలో మాత్రమే సృష్టించబడుతుంది. దీని స్థిరమైన ఐసోటోపు కోపెర్నిషియం-285 అర్థ జీవిత కాలం సుమారు 29 సెకన్లు మాత్రమే. ఈ మూలకాన్ని 1996లో మొట్టమొదట జర్మనీలోని డార్మ్‌స్టార్ట్ వద్ద గల జి.ఎస్.ఐ హెల్మ్‌హోల్‌ట్‌జ్ సెంటర్ ఫర్ హెవీ అయాన్ రీసెర్చి విభాగం కనుగొన్నది. దీనికి ప్రముఖ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త నికోలాస్ కోపర్నికస్ పేరుతో నామకరణం చేసారు.

మూలకాల ఆవర్తన పట్టికలో కొపర్నిషియం డి-బ్లాకుకు చెందిన ట్రాన్స్ ఆక్టినైడ్ మూలకం. బంగారంతో చర్య జరిపేటప్పుడు చాలా అస్థిర లోహంగా, గ్రూపు 12 మూలకంగా కనిపిస్తుంది. ఎంతగా అంటే అది ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత, పీడనం వద్ద వాయువుగా ఉంటుంది.

ఆవర్తన పట్టికలోని 12వ గ్రూపులోని సమజాత శ్రేణి మూలకాలైన జింకు, కాడ్మియం, పాదరసం ల వలె కాకుండా అనేక ధర్మాలు భిన్నంగా ఉంటాయి. సాపేక్ష ప్రభావాల కారణంగా, అది 7s ఎలక్ట్రాన్‌లకు బదులుగా 6d ఎలక్ట్రానులను ఇస్తుంది. కోపర్నీషియం ఆక్సీకరణ స్థితి +4 గా గణించబడింది. ఇతర 12వ గ్రూపు మూలకాల కంటే దాని తటస్థ స్థితి నుండి కోపెర్నిషియాన్ని ఆక్సీకరణం చేయడం చాలా కష్టమని అంచనా.

చరిత్ర

ఆవిష్కరణ 

కోపర్నీషియాన్ని 1996 ఫిబ్రవరి 9 న మొట్టమొదటిసారి జర్మనీలోని డార్మ్‌స్టార్ట్ వద్ద గల జి.ఎస్.ఐ హెల్మ్‌హోల్‌ట్‌జ్ సెంటర్ ఫర్ హెవీ అయాన్ రీసెర్చి వద్ద సిగర్డ్ హాఫ్‌మాన్ వద్ద కనుగొన్నారు. ఈ మూలకం అధిక త్వరణంతో ఉన్న జింకు-70 మూలక కేంద్రకాన్ని లెడ్-208 కేంద్రకాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకొని అధిక అయాన్ త్వరణకంతో తాడనం చేసినపుడు సృష్టించబడింది. ఈ మూలకం ఏకపరమాణువు 277 ద్రవ్యరాశి సంఖ్యను కలిగి ఉంటుంది.

 Pb + Zn → Cn* → Cn + n

2000 మే నెలలో జి.ఎస్.ఐ సంస్థ కృత్రిమంగా కోపర్నిషియం-277 పరమాణువు సృష్టించడానికి మరలా ప్రయోగాన్ని చేసింది. ఈ రసాయన చర్య జపాన్ పరిశోధనా సంస్థ "రైకెన్" చే మరలా చేయబడింది. జి.ఎస్.ఐ బృందం నివేదించిన విఘటన సమాచారం నిర్థారించేందుకు ఇతర కృత్రిమ పరమాణువులను సృష్టించేందుకు 2004,2013 లలో వాయువుతో నింపిన రీకోయిల్ సెపరేటర్ వ్యవస్థనుపయోగించి అధిక భారలోహాలను కనుగొనేందుకు ఈ ప్రయోగాన్ని మరలా చేసారు. ఈ పరిశోధన అంతకు ముందు 1971లో రష్యాలోని జాయింట్ ఇనిస్టిట్యూట్ ఫర్ నూక్లియర్ రీసెర్చిలో 276Cn ను లక్ష్యంగా చేసుకొని చేసారు. కానీ విజయవంతం కాలేదు.

అంతర్జాతీయ శుద్ధ, అనువర్తిత రసాయన శాస్త్ర సంఘం (IUPAC)/IUPAC జాయింట్ వర్కింగ్ పార్టీ (JWP) కొపర్నిషియం జి.ఎస్.ఐ బృందం ద్వారా 2001, 2003 ఆవిష్కరించినట్లు దావా వేసింది. ఈ రెండు సందర్భాలలో నిర్ధారించేందుకు సరైన సాక్ష్యాలు లభించలేదు. ఇది ప్రాథమికంగా తెలిసిన రూథర్‌ఫర్డియం -261కేంద్రకానికి విరుద్ధమైన విఘటన సమాచారానికి సంబంధించింది. అయినప్పటికీ 2001, 2005 మధ్య జి.ఎస్.ఐ బృందం 248Cm (26Mg,5n)269Hs చర్యను అధ్యయనం చేసింది. దీని ఫలితంగా హాసియం-261, రూథర్‌ఫర్డియం-261 ల యొక్క విఘటన సమాచారాన్ని నిర్థారించగలిగింది. ఇప్పటి వరకు ఉన్న రూథర్‌ఫర్డియం-261 సమాచారం ఒక ఐసోమెర్ కు సంబంధించింది. ప్రస్తుతం కనుగొన్న సమాచారాన్ని రూథర్‌ఫర్డియం - 261m కు కేటాయించారు.

మే 2009 న JWP 112 పరమాణు సంఖ్యగలమూలకం ఆవిష్కరణకు సంబంధించిన వాదనలను మరల అధికారికంగా ప్రకటించి, ఈ మూలకం ఆవిష్కర్తలుగా జి.ఎస్.ఐ బృందాన్ని గుర్తించింది. పుత్రికా కేంద్రకపు విఘటన ధర్మాలను నిర్థారించుటను ఆధారం చేసుకొని, అదే విధంగా జపాన్ లోని "రికెన్" సంస్థ చేసిన నిర్థారణ ప్రయోగాల మూలంగా ఈ నిర్ణయం తీసుకోవడం జరిగింది.

ఈ మూలకపు అధిక భారమైన ఐసోటోపు 283Cn ను 238U (48Ca,3n)283Cn ఉష్ణ సంలీన ప్రక్రియ ద్వారా కృత్రిమంగా సృష్టించడానికి 1998 నుండి రష్యాలోని జాయింట్ ఇనిస్టీట్యూట్ ఫర్ నూక్లియర్ రీసెర్చ్ సంస్థ ద్వారా ప్రయోగాలు జరిగాయి. 283Cn లో ఎక్కువ పరమాణువులు స్వచ్ఛంద సంలీన ప్రక్రియ ద్వారా విఘటనం చెందుటను గమనించారు. అయినప్పటికీ 279Ds ఆల్ఫావిఘటన శ్రేణి కనుగొనబడింది.

నామీకరణ 

పేర్లు పెట్టని, కనుగొనబడని మూలకాలకు మెండలీఫ్ నామీకరణ చేసిన విధంగా కోపర్నీషియాన్ని ఎకా-మెర్క్యురీగా సుపరిచితం. 1979 లో IUPAC ఈ మూలకం ఉనికి నిర్థారితమైనంత వరకు "అన్‌అన్‌బైయం" (సంకేతం: Uub) గా పిలవాలని సిఫార్సు చేసింది. అయినప్పటికీ రసాయనశాస్త్ర సమాజం అన్ని స్థాయిలలో, తరగతి గదుల్లో, పుస్తకాలలో ఈ సిఫార్సులను పట్టించుకోకుండా ఈ మూలకాన్ని "మూలకం 112"గా పిలిచేవారు. దీని సంకేతాన్ని E112, (112) లేదా సూక్ష్మంగా 112 గా పిలిచేవారు.

జి.ఎస్.ఐ బృందం ఈ మూలకాన్ని ఆవిష్కరించిన తరువాత IUPAC వారిని శాశ్వత నామం కోసం సలహా కోరింది. 2009 జూలై 14 న ఆ బృందం ప్రపంచానికి మార్గనిర్దేశనం చేస్తూ "సూర్యకేంద్రక సిద్ధాంతం" ప్రతిపాదించిన ప్రసిద్ధ శాస్త్రవేత్త నికోలాస్ కోపర్నికస్ జ్ఞాపకార్థం "కోపర్నిషియం" పేరును సంకేతం Cp గా ప్రతిపాదించారు.

ఈ నామీకరణ కోసం ఆరునెలల పాటు శాస్త్ర విజ్ఞాన సమాజంలో చర్చలు జరిగాయి. ఇదివరకు ఉన్న మూలకం "కాస్సియోపెరియం" ( ప్రస్తుతం లుటీషియం) కు ఇదే సంకేతం Cp ఉన్నట్లు గుర్తించారు. ఈ కారణంగా IUPAC సంస్థ Cp అనే సంకేతాన్ని అంగీకరించలేదు. తరువాత జి.ఎస్.ఐ బృందం ఈ మూలక సంకేతాన్ని Cn గా ప్రతిపాదించింది. 2010 ఫిబ్రవరి 19 న నికోలాస్ కోపర్నికస్ 537 జన్మదినం సందర్భంగా IUPAC అధికారికంగా ఈ మూలకానికి "కోపర్నిషియం"గా ప్రకటించంది.

ఐసోటోపులు 
కోపర్నిషియానికి ప్రకృతి సిద్ధంగా స్థిరమైన ఐసోటోపులు లేవు. అనేక రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు ప్రయోగశాలలో కృత్రిమంగా తయారుచేయబడ్డాయి. వీటిని రెండుమూలకాల సంలీనం చేయడం ద్వారా గానీ లేదా అధిక భారలోహాల విఘటనాన్ని పరిశీలించినపుడు గానీ కనుగొన్నారు. పరమాణు ద్రవ్యరాశులు 281 నుండి 286,, 277 గల వివిధ రకములైన ఐసోటోపులను గుర్తించడం జరిగింది. వీటిలో చాలా వాటికి ఆల్ఫా విఘటనం జరుగుతుంది కానీ కొన్నింటికి ఆకస్మిక విచ్ఛిత్తి జరుగుతుంది. కోపర్నిషియం-283 అనేది ఎలక్ట్రాన్ కాప్చర్ శాఖలో ఉండవచ్చు.

ఫ్లెరోవియం, లివర్మోరియం మూలకాల ఆవిష్కరణలను నిర్థారించడానికి సాధనంగా కోపర్నిషియం-283 ఐసోటోపు ఉపయోగపడుతుంది.

అర్థ జీవిత కాలాలు 
అన్ని కోపర్నిషియం ఐసోటోపులు అస్థిరమైనవి, రేడియోధార్మికత కలవి. సాధారణంగా అధిక భారం గల ఐసోటోపులు తేలిక గల ఐసోటోపుల కంటే అధిక స్థిరత్వం గలిగి ఉంటాయి. అధిక స్థిరత్వం కలిగిన ఐసోటోపు 285Cn అర్థ జీవిత కాలం 29 సెకన్లు. 283Cn అర్థ జీవిత కాలం 4 సెకన్లు, నిర్థారితం కాని 286Cn అర్థ జీవిత కాలం 8.45 సెకన్లు. ఇతర ఐసోటోపుల అర్థ జీవిత కాలాలు 0.1 సెకన్ల కన్నా తక్కువ ఉంటుంది. 281Cn, 284Cn లు రెండూ 97 ms అర్థ జీవిత కాలాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ రెండూ కాక మిగిలిన ఐసోటోపుల అర్థ జీవిత కాలం ఒక మిల్లీ సెకండ్ కన్నా తక్కువ ఉంటుంది. అధిక భారంగల 291Cn, 293Cn ల అర్థ జీవిత కాలం కొన్ని దశాబ్దాలు ఉండవచ్చని ఊహించబడింది.

1999లో అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు 293Og మూడు పరమాణువులను కృత్రికంగా తయారుచేయడంలో విజయం సాధించారు. ఈ మాతృ కేంద్రకాలు మూడు ఆల్ఫా కణాలను ఉద్గారం చేసి కోపర్నిషియమ్-281 ను ఏర్పరచాయి. ఇది ఆల్ఫా విఘటనం చెందుతుందని గుర్తించారు. ఒక ఆల్ఫా కణాన్ని ఉద్గారం చేసినపుడు 10.68 MeV విఘటన శక్తి అవసరమవుతుంది.

మూలాలు

బయటి లింకులు 

 Copernicium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)

రసాయన మూలకాలు
రసాయన శాస్త్రము