কৃত্রিম মৌল

কৃত্রিম মৌল বা কৃত্রিম পদার্থ হল এখন পর্যন্ত জানা এমন ২৪টি মৌলিক পদার্থ যা পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায় না। এগুলি মানুষের দ্বারা পারমাণবিক চুল্লীতে মৌলিক কণার হেরফের থেকে, কণা ত্বরক থেকে, বা পারমাণবিক বোমার বিষ্ফোরণ থেকে তৈরি হয়। তাই এদেরকে বলা হয় "সিন্থেটিক", "সংশ্লেষিত", "কৃত্রিম", বা "মানবসৃষ্ট" মৌল।কৃত্রিম মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা ৯৫ থেকে ১১৮, যা নিচের পর্যায় সারণীতে বেগুনি রঙে দেখানো হয়েছে:^[১] এই ২৪টি মৌল প্রথম ১৯৪৪ থেকে ২০১০ সালের মধ্যে তৈরি করা হয়েছিল। কৃত্রিম মৌল তৈরির প্রক্রিয়া হল ৯৫-এর কম পারমাণবিক সংখ্যা বিশিষ্ট মৌলের নিউক্লিয়াসে অতিরিক্ত প্রোটনকে জোর করে প্রবেশ করানো। সমস্ত পরিচিত (দেখুন: স্থিতিশীলতার দ্বীপ ) কৃত্রিম মৌল অস্থিতিশীল, কিন্তু তাদের ক্ষয়ের হারে বিভিন্নতা রয়েছে; তাদের দীর্ঘস্থায়ী আইসোটোপের অর্ধ-জীবন মাইক্রোসেকেন্ড থেকে মিলিয়ন বছর পর্যন্ত হয়ে থাকে।

আরও পাঁচটি উপাদান যা প্রথমে কৃত্রিমভাবে তৈরি করা হয়েছিল সেগুলিকে কৃত্রিম বলা হয় না কারণ তা পরবর্তীতে প্রকৃতি পাওয়া গেছে: ₄₃ Tc, ₆₁ Pm, ₈₅ At, ₉₃ Np, এবং ₉₄ Pu। অবশ্য কখনও কখনও এদেরকে কৃত্রিম মৌলগুলির পাশাপাশি কৃত্রিম মৌল হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ১৯৩৭ সালে সর্বপ্রথম টেকনেসিয়াম কৃত্রিমভাবে তৈরি হয়েছিল। ^[২] এইরকম আরেকটি মৌল প্লুটোনিয়াম (Pu, পারমাণবিক সংখ্যা 94), প্রথম ১৯৪০ সালে সংশ্লেষিত হয়। এটি এমন একটি মৌল যাতে প্রাকৃতিকভাবে সর্বাধিক সংখ্যক প্রোটন (পারমাণবিক সংখ্যা) পাওয়া যায়, তবে এটি এত কম পরিমাণে রয়েছে যে এটি সংশ্লেষ করা অনেক বেশি ব্যবহারিক। প্লুটোনিয়াম মূলত পারমাণবিক বোমা এবং পারমাণবিক চুল্লিতে ব্যবহারের জন্য পরিচিত।^[৩]

৯৯ এর বেশি পারমাণবিক সংখ্যা বিশিষ্ট কোনও মৌলের বৈজ্ঞানিক গবেষণার বাইরে কোনও ব্যবহার নেই, কারণ তাদের অর্ধ-জীবন অত্যন্ত কম, এবং তাই কখনও তা বেশি পরিমাণে উৎপাদিত হয়নি।

বৈশিষ্ট্য

৯৪ এর চেয়ে বেশি পারমাণবিক সংখ্যাবিশিষ্ট সমস্ত মৌল দ্রুত ক্ষয় হয়ে কম পারমাণবিক সংখ্যার মৌলতে পরিণত হয়। ফলে যদি পৃথিবী গঠনের সময় (প্রায় ৪.৬ বিলিয়ন বছর আগে) এই পরমাণুগুলোর অস্তিত্ব থাকতো তবুও তা এতদিনে ক্ষয়ে নিঃশেষ হয়ে গেছে। ^[৪]^[৫] বর্তমানে পৃথিবীতে বিদ্যমান কৃত্রিম মৌলগুলি পারমাণবিক বোমা বা পরীক্ষা থেকে উৎপন্ন যাতে পারমাণবিক চুল্লি বা কণা ত্বরকে সংঘটিত নিউক্লিয়ার ফিউশন বা নিউট্রন শোষন জড়িত।^[৬]

কোনো প্রাকৃতিক মৌলের পারমাণবিক ভর পৃথিবীর ভূত্বক এবং বায়ুমণ্ডলে থাকা ঐ মৌলের প্রাকৃতিক আইসোটোপের ভর ও প্রাচুর্যের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করা হয়। কৃত্রিম মৌলের জন্য কোনও "প্রাকৃতিক আইসোটোপ প্রাচুর্য" নেই। অতএব, কৃত্রিম মৌলের জন্য সবচেয়ে স্থিতিশীল আইসোটোপ, অর্থাৎ দীর্ঘতম অর্ধ-জীবন বিশিষ্ট আইসোটোপের মোট নিউক্লিয়ন সংখ্যাকে (প্রোটন ও নিউট্রন সংখ্যার যোগফল) পারমাণবিক ভর হিসেবে চিহ্নিত করা হয়।

ইতিহাস

টেকনেশিয়াম (₄₃Tc)

প্রকৃতিতে আবিষ্কৃত হওয়ার পরিবর্তে সংশ্লেষিত হওয়া প্রথম মৌলটি ছিল ১৯৩৭ সালে সংশ্লেষিত মৌল টেকনেশিয়াম (Tc)। এই আবিষ্কার পর্যায় সারণিতে একটি ফাঁকা স্থান পূরণ করে এবং টেকনেশিয়ামের কোনও স্থিতিশীল আইসোটোপ না থাকার বিষয়টি পৃথিবীতে এর প্রাকৃতিক অনুপস্থিতি (এবং ফাঁকা স্থান) ব্যাখ্যা করে। টেকনেশিয়ামের দীর্ঘস্থায়ী আইসোটোপ ⁹⁷ Tc এর অর্ধজীবন হলো ৪.২১ মিলিয়ন বছর, ^[৭] তাই পৃথিবীর গঠনকালে তৈরি হওয়া কোনও টেকনেশিয়াম বর্তমানে অবশিষ্ট নেই। ^[৮]^[৯] টেকনেশিয়ামের কিছুমাত্র চিহ্ন প্রাকৃতিকভাবে পৃথিবীর ভূত্বকে দেখা যায়: যা তৈরি হয় ²³⁸ U (ইউরেনিয়াম ২৩৮) এর স্বতঃস্ফূর্ত ফিশান বিক্রিয়ার একটি উৎপাদ হিসাবে, বা মলিবডেনামে নিউট্রন ক্যাপচার থেকে - তবে টেকনেশিয়াম প্রাকৃতিকভাবে লাল দৈত্যাকার নক্ষত্রে উপস্থিত থাকে। ^[১০]^[১১]^[১২]^[১৩]

কুরিয়াম (₉₆Cm)

প্রথম সংশ্লেষিত সম্পূর্ণ কৃত্রিম মৌল হলো কুরিয়াম (Cm)। ১৯৪৪ সালে গ্লেন টি. সিবোর্গ, রাল্ফ এ. জেমস এবং আলবার্ট ঘিওর্সো প্লুটোনিয়ামের উপর আলফা কণা দিয়ে বিস্ফোরণ করে কুরিয়াম তৈরি করেছিলেন। ^[১৪]^[১৫]

আরও আটটি

শীঘ্রই আমেরিসিয়াম, বার্কেলিয়াম এবং ক্যালিফোর্নিয়ামের সংশ্লেষণ শুরু হয়। প্রথম হাইড্রোজেন বোমার বিস্ফোরণ থেকে তেজস্ক্রিয় ধ্বংসাবশেষের গঠন অধ্যয়ন করার সময় ১৯৫২ সালে আলবার্ট ঘিওর্সোর নেতৃত্বে বিজ্ঞানীদের একটি দল আইনস্টাইনিয়াম এবং ফার্মিয়াম আবিষ্কার করেছিল। ^[১৬] সংশ্লেষিত আইসোটোপগুলি ছিল আইনস্টাইনিয়াম-২৫৩, যার অর্ধ-জীবন ২০.৫ দিন এবং ফার্মিয়াম-২৫৫, যার অর্ধ-জীবন প্রায় ২০ ঘন্টা। এরপর মেন্ডেলেভিয়াম, নোবেলিয়াম এবং লরেন্সিয়াম সংশ্লেষণ করা হয়।

রাদারফোর্ডিয়াম এবং ডাবনিয়াম

স্নায়ুযুদ্ধের তীব্রতার সময়, সোভিয়েত ইউনিয়ন এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের দলগুলি স্বাধীনভাবে রাদারফোর্ডিয়াম এবং ডুবনিয়াম তৈরি করেছিল। এই উপাদানগুলির সংশ্লেষণের জন্য নামকরণ এবং কৃতিত্ব বহু বছর ধরে অমীমাংসিত ছিল, কিন্তু অবশেষে, ১৯৯২ সালে IUPAC / IUPAP উভয়ের কৃতিত্ব স্বীকার করেছিল। ১৯৯৭ সালে, IUPAC ডুবনা শহরের সম্মানে ১০৫ নং মৌলটিকে ডুবনিয়াম নামকরণের সিদ্ধান্ত নেয়, যেখানে রাশিয়ান দল কাজ করেছিল। যেহেতু আমেরিকান-নির্বাচিত নামগুলি ইতিমধ্যেই বিদ্যমান অনেক সিন্থেটিক উপাদানগুলির জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। অন্যদিকে ১০৪ নং মৌলটির জন্য আমেরিকান দল দ্বারা নির্বাচিত নাম রাদারফোর্ডিয়াম গৃহীত হয়েছিল।

শেষ তেরো

এদিকে, আমেরিকান দল সিবর্গিয়াম তৈরি করেছিল, এবং পরবর্তী ছয়টি উপাদান একটি জার্মান দল তৈরি করেছিল: বোহরিয়াম, হাসিয়াম, মাইটনেরিয়াম, ডার্মস্ট্যাডটিয়াম, রন্টজেনিয়াম এবং কোপার্নিসিয়াম । একটি জাপানি দল ১১৩ নং মৌল নিহোনিয়াম তৈরি করেছিল; শেষ পাঁচটি আবিষ্কৃত মৌল: ফ্লেরোভিয়াম, মস্কোভিয়াম, লিভারমোরিয়াম, টেনেসাইন এবং ওগেনেসন, রাশিয়ান-আমেরিকান সম্পৃক্ততায় তৈরি করা হয়েছিল এবং পর্যায় সারণির সপ্তম সারিটি সম্পূর্ণ হয়েছিল।