Glenn Seaborg ve aktinit serisi

Glenn Seaborg kimdi?

Glenn Theodore Seaborg (1912–1999) Michigan'ın Ishpeming kentinde doğdu ve Güney Kaliforniya'da büyüdü. 1937'de Kaliforniya Üniversitesi Berkeley'de kimya doktorasını aldı ve kariyerinin çoğunu orada geçirdi; Ernest Lawrence'ın siklotronlarını kullanarak yeni radyoaktif izotoplar üreten fizikçilerle birlikte çalıştı.

Plütonyumun üretilmesi

1940'ta Berkeley'de Edwin McMillan ve Philip Abelson, uranyumdan daha ağır ilk element olan 93 numaralı neptünyumu üretti. O yılın ilerleyen aylarında Seaborg, McMillan, Joseph Kennedy ve Arthur Wahl uranyumu döteronlarla bombardıman ederek 94 numaralı elementi üretti; 1941'in başında onu kimyasal olarak tanımladılar ve Plüton'dan esinlenerek plütonyum adını verdiler. 1941'de Seaborg ve meslektaşları ayrıca plütonyum-239'un yavaş nötronlarla çarpıştırıldığında bölündüğünü gösterdi; bu da onu nükleer reaktörler ve silahlar için aday bir yakıt yaptı. İkinci Dünya Savaşı sırasında Seaborg, Chicago Üniversitesi'ndeki Metalurji Laboratuvarı'na taşındı ve orada Manhattan Projesi için plütonyumun ayrıştırılması çalışmasına liderlik etti.

95 ve 96 numaralı elementlerle bir bilmece

O dönemde periyodik tablolar toryum, protaktinyum ve uranyumu, sanki geçiş metalleriymiş gibi tablonun ana gövdesinde, hafniyum, tantal ve tungstenin altına yerleştiriyordu. Bu mantığa göre 95 ve 96 numaralı elementlerin iridyum ve platin gibi davranması gerekirdi. Bu varsayıma dayanan deneyler onları bulamadı.

Aktinit kavramı

1944'te Seaborg farklı bir fikir önerdi. Aktinyumdan itibaren gelen ağır elementlerin, tıpkı lantanitlerin 4f orbitallerini doldurması gibi, iç elektron orbitallerinden bir takımı (5f orbitalleri) dolduran kendi aileleri olduğunu öne sürdü. Bu doğruysa 95 numaralı element evropiyuma, 96 numaralı element gadolinyuma benzemeliydi. Bu kimyayı akılda tutarak yapılan aramalarda grubu 1944'te her iki elementi de belirledi; bunlara daha sonra amerikyum ve küriyum adları verildi. Savaş dönemi gizliliği nedeniyle keşif, resmî duyurudan birkaç gün önce Seaborg'un bir radyo yarışma programında bir çocuğun sorusuna yanıt vermesiyle Kasım 1945'te ilk kez açıklandı.

Seaborg aktinit kavramını 1945'te, aktinitleri lantanitlerin altında ayrı bir sıraya yerleştiren bir periyodik tabloyla birlikte yayımladı. Daha sonra meslektaşlarının bu fikrin bilimsel itibarını mahvedebileceği konusunda onu uyardığını hatırladı.

Tablonun şeklini değiştirmek

Aktinit kavramı toryum, protaktinyum ve uranyumu geçiş metallerinden çıkardı ve periyodik tabloya, ana gövdenin altında basılan iki f bloğu elementi sırasıyla tanıdık modern görünümünü verdi. Ayrıca güvenilir bir rehber olduğunu da kanıtladı. Seaborg'un ekibi onu, 1949'da berkelyumu ve 1950'de kaliforniyumu ortaya çıkaran aramaları planlamak için kullandı ve serinin sonunu doğru biçimde 103 numaralı lavrensiyuma yerleştirdi; 104 numaralı element ise hafniyumun altında ana tabloya döndü.

Nobel Ödülü ve seaborgiyum

Seaborg, 1951 Kimya Nobel Ödülü'nü uranyum ötesi elementlerin kimyasındaki keşifleri nedeniyle Edwin McMillan ile paylaştı. Plütonyum, amerikyum, küriyum, berkelyum, kaliforniyum ve mendelevyumun da aralarında bulunduğu elementlerin keşfinde yer aldı ve daha sonra 1961'den 1971'e kadar ABD Atom Enerjisi Komisyonu'nun başkanlığını yaptı.

1974'te Berkeley ve Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan bir ekip 106 numaralı elementi üretti ve keşfedenler ona seaborgiyum adını vermeyi önerdi. En ağır elementlerin adları üzerine uzun bir uluslararası tartışmanın ardından IUPAC 1997'de seaborgiyumu onayladı; bu, bir elemente yaşayan bir kişinin adının resmen verildiği ilk seferdi. Seaborg iki yıl sonra, 1999'da öldü.