লিভারমোরিয়াম

From LTRC

লিভারমোরিয়াম (Livermorium) হলো একটি কৃত্রিম রাসায়নিক মৌল; এর প্রতীক Lv এবং পারমাণবিক সংখ্যা ১১৬। এটি অত্যন্ত তেজস্ক্রিয় একটি মৌল, যা কেবল গবেষণাগারে তৈরি করা সম্ভব হয়েছে এবং প্রকৃতিতে এর কোনো অস্তিত্ব পাওয়া যায়নি। ২০২০ সালের হিসাব অনুযায়ী, এ পর্যন্ত মাত্র ৩৫টি লিভারমোরিয়াম পরমাণু তৈরি করা সম্ভব হয়েছে।[1] মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি-এর নামানুসারে এই মৌলটির নামকরণ করা হয়েছে।[2][3] ২০০০ থেকে ২০০৬ সালের মধ্যে রাশিয়ার দুবনা-তে অবস্থিত Joint Institute for Nuclear Research (JINR)-এর সাথে যৌথ গবেষণার মাধ্যমে এই মৌলটি আবিষ্কৃত হয়। ল্যাবরেটরির নামটি ক্যালিফোর্নিয়ার লিভারমোর শহরের নাম থেকে এসেছে, যা আবার সেখানকার খামারি ও জমির মালিক Robert Livermore-এর নামানুসারে নামকরণ করা হয়েছিল। আইইউপিএসি (IUPAC) ২০১১ সালের ১ জুন আনুষ্ঠানিকভাবে এটিকে পর্যায় সারণিতে যুক্ত করে[4] এবং ২০১২ সালের ৩০ মে এর নাম গৃহীত হয়। লিভারমোরিয়ামের ছয়টি আইসোটোপ সম্পর্কে জানা গেছে, যাদের ভর সংখ্যা ২৮৮ থেকে ২৯৩-এর মধ্যে। এদের মধ্যে সবচেয়ে দীর্ঘস্থায়ী হলো লিভারমোরিয়াম-২৯৩, যার অর্ধায়ু প্রায় ৮০ মিলিসেকেন্ড। ২৯৪ ভর সংখ্যার আরও একটি সম্ভাব্য আইসোটোপের কথা জানা গেলেও তা এখনো নিশ্চিত করা হয়নি।

পর্যায় সারণিতে এটি একটি p-block ট্রান্সঅ্যাক্টিনাইড মৌল।[1] এটি সপ্তম পর্যায়ের একটি সদস্য এবং গ্রুপ ১৬-তে অবস্থিত সবচেয়ে ভারী চ্যালকোজেন হিসেবে গণ্য হয়। তবে চ্যালকোজেন পরিবারের অন্য সদস্য পোলোনিয়াম-এর মতো এটি আচরণ করে কি না, তা এখনো নিশ্চিত হওয়া যায়নি। গাণিতিক হিসাব অনুযায়ী, লিভারমোরিয়ামের ধর্ম এর হালকা সমগোত্রীয় মৌলগুলোর (অক্সিজেন, সালফার, সেলেনিয়াম, টেলুরিয়াম এবং পোলোনিয়াম) মতো হওয়ার কথা এবং এটি একটি পোস্ট-ট্রানজিশন ধাতু হিসেবে বিবেচিত হতে পারে, যদিও এদের থেকে এর বেশ কিছু মৌলিক পার্থক্য থাকার সম্ভাবনা রয়েছে।

ভূমিকা

Introduction

ইতিহাস

সংশ্লেষণের ব্যর্থ প্রচেষ্টা

১১৬ নম্বর মৌলটি খোঁজার প্রথম প্রচেষ্টাটি ১৯৭৭ সালে লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে (LLNL) কেন হিউলেট এবং তার দল করেছিলেন, যেখানে তারা ২৪৮Cm এবং ৪৮Ca-এর মধ্যে বিক্রিয়া ঘটানোর চেষ্টা করেন। তারা লিভারমোরিয়ামের কোনো পরমাণু শনাক্ত করতে ব্যর্থ হন।[5] পরবর্তীতে ১৯৭৮ সালে দুবনার ফ্লেয়ারভ ল্যাবরেটরি অফ নিউক্লিয়ার রিঅ্যাকশনস (FLNR)-এ Yuri Oganessian এবং তার দল একই বিক্রিয়া ঘটানোর চেষ্টা করে ব্যর্থ হন। ১৯৮৫ সালে বার্কলে এবং জিএসআই (GSI)-এর পিটার আর্মব্রুস্টারের দলের যৌথ প্রচেষ্টাতেও কোনো সাফল্য আসেনি, যেখানে এর ক্রস সেকশন সীমা ১০–১০০ pb হিসেবে গণনা করা হয়েছিল। ৪৮Ca ব্যবহার করে বিক্রিয়ার কাজ দুবনাতে অব্যাহত থাকে, যা পরবর্তীতে নোবেলিয়াম সংশ্লেষণে অত্যন্ত কার্যকর প্রমাণিত হয়। ১৯৮৯ সালে একটি সুপারহেভি এলিমেন্ট সেপারেটর তৈরি, ১৯৯০ সালে লক্ষ্যবস্তু উপাদানের অনুসন্ধান ও LLNL-এর সাথে সহযোগিতা শুরু, ১৯৯৬ সালে আরও শক্তিশালী ৪৮Ca বিম উৎপাদন এবং নব্বইয়ের দশকের শুরুর দিকে উচ্চ সংবেদনশীলতার দীর্ঘমেয়াদী পরীক্ষার প্রস্তুতি নেওয়া হয়। এই কাজগুলো সরাসরি ১১২ থেকে ১১৮ নম্বর মৌলের নতুন আইসোটোপ উৎপাদন এবং পর্যায় সারণির পাঁচটি সবচেয়ে ভারী মৌল—ফ্লেরোভিয়াম, মস্কোভিয়াম, লিভারমোরিয়াম, টেনেসিন এবং ওগানেসন আবিষ্কারের পথ প্রশস্ত করে।[6]

১৯৯৫ সালে জার্মানির ডার্মস্টাড-এ অবস্থিত Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI)-এর Sigurd Hofmann-এর নেতৃত্বে একটি আন্তর্জাতিক দল লেড-২০৮ লক্ষ্যবস্তু এবং সেলেনিয়াম-৮২ প্রজেক্টাইলের মধ্যে তেজস্ক্রিয় ক্যাপচার বিক্রিয়ার (যেখানে যৌগিক নিউক্লিয়াস কোনো নিউট্রন নিঃসরণ না করে কেবল গামা নিঃসরণের মাধ্যমে শক্তি হারায়) মাধ্যমে ১১৬ নম্বর মৌলটি সংশ্লেষণের চেষ্টা করে। কিন্তু ১১৬ নম্বর মৌলের কোনো পরমাণু শনাক্ত করা যায়নি।[7]

আবিষ্কারের অসংগত দাবি

১৯৯৮ সালের শেষের দিকে পোলিশ পদার্থবিজ্ঞানী Robert Smolańczuk সুপারহেভি মৌল সংশ্লেষণের জন্য পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ফিউশন সংক্রান্ত গণনা প্রকাশ করেন, যার মধ্যে ১১৮ এবং ১১৬ নম্বর মৌলও অন্তর্ভুক্ত ছিল।[8] তার গণনা অনুযায়ী, সতর্কভাবে নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় লেড এবং ক্রিপ্টন ফিউশন করে এই দুটি মৌল তৈরি করা সম্ভব হতে পারে।[8]

১৯৯৯ সালে Lawrence Berkeley National Laboratory-এর গবেষকরা এই পূর্বাভাসের ওপর ভিত্তি করে ১১৮ এবং ১১৬ নম্বর মৌল আবিষ্কারের ঘোষণা দেন, যা Physical Review Letters-এ প্রকাশিত হয়[9] এবং খুব শীঘ্রই সায়েন্স পত্রিকায় এর ফলাফল জানানো হয়।[10] গবেষকরা নিম্নোক্ত নিউক্লীয় বিক্রিয়াটি সম্পন্ন করার দাবি করেছিলেন:

86 + 208 → 293 + Neutron → 289 + α

পরের বছর, অন্যান্য গবেষণাগারের গবেষকরা এই ফলাফল পুনরুৎপাদন করতে ব্যর্থ হলে এবং বার্কলে ল্যাব নিজেও তা করতে না পারায় তারা তাদের দাবি প্রত্যাহার করে নেয়।[11] ২০০২ সালের জুন মাসে ল্যাবের পরিচালক ঘোষণা করেন যে, এই দুটি মৌল আবিষ্কারের মূল দাবিটি প্রধান লেখক Victor Ninov-এর তৈরি করা ভুল তথ্যের ওপর ভিত্তি করে ছিল।[12][13] অবশেষে ২০২৪ সালে JINR-এ ২৮৯Lv আইসোটোপটি আবিষ্কৃত হয়।[14]

আবিষ্কার

লিভারমোরিয়াম প্রথম সংশ্লেষিত হয় ২০০০ সালের ১৯ জুলাই, যখন দুবনা-র (JINR) বিজ্ঞানীরা একটি curium-248 লক্ষ্যবস্তুকে ত্বরান্বিত calcium-48 আয়ন দ্বারা আঘাত করেন। একটি একক পরমাণু শনাক্ত করা হয়, যা আলফা নিঃসরণের মাধ্যমে ১০.৫৪ MeV ক্ষয় শক্তির সাথে ফ্লেরোভিয়ামের একটি আইসোটোপে পরিণত হয়। এই ফলাফল ২০০০ সালের ডিসেম্বরে প্রকাশিত হয়।[15]

248 + 48 → 296* → 293 + 3 1 → 289 + α

উৎপন্ন ফ্লেরোভিয়াম আইসোটোপের ধর্ম ১৯৯৯ সালের জুনে সংশ্লেষিত ফ্লেরোভিয়াম আইসোটোপের সাথে মিলে যায়, যা প্রাথমিকভাবে ২৮৮Fl হিসেবে চিহ্নিত ছিল।[15] পরবর্তীতে ২০০২ সালের ডিসেম্বরের গবেষণায় দেখা যায় যে, সংশ্লেষিত ফ্লেরোভিয়াম আইসোটোপটি আসলে ২৮৯Fl ছিল, তাই লিভারমোরিয়াম আইসোটোপটিকে ২৯৩Lv হিসেবে পুনঃনির্ধারণ করা হয়।[16]

সংশ্লেষণের অন্যান্য পদ্ধতি

আরও দেখুন: Isotopes of livermorium#Nucleosynthesis এখনও অনাবিষ্কৃত মৌল ১২০ সংশ্লেষণের প্রস্তুতির অংশ হিসেবে, ৪৮Ca-এর চেয়ে ভারী প্রজেক্টাইল (প্রক্ষিপ্ত কণা) ব্যবহার করে ফিউশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে লিভারমোরিয়াম তৈরির সম্ভাবনা যাচাই করা হচ্ছে; কারণ এই ধরনের বিক্রিয়ায় ভারী প্রজেক্টাইল ব্যবহার করা অপরিহার্য। ২০২৩ সালে দুবনার জেআইএনআর (JINR)-এর সুপারহেভি এলিমেন্ট ফ্যাক্টরিতে ২৩৮U এবং ৫৪Cr-এর মধ্যকার বিক্রিয়াটি নিয়ে গবেষণা করা হয়; সেখানে ২৮৮Lv আইসোটোপের একটি পরমাণু পাওয়ার কথা জানানো হয়েছিল।[17] ২০২৫ সালে এই বিক্রিয়াটির আরও বিস্তারিত বিশ্লেষণ প্রকাশিত হয়, ততদিনে আরও একটি পরমাণু শনাক্তের খবর পাওয়া গিয়েছিল।[18] একইভাবে, ২০২৪ সালে Lawrence Berkeley National Laboratory-এর একটি দল ২৪৪Pu এবং ৫০Ti-এর বিক্রিয়ায় ২৯০Lv-এর দুটি পরমাণু সংশ্লেষণের কথা জানায়। RIKEN-এর পরিচালক হিরোমিতসু হাবা এই ফলাফলকে "সত্যিই যুগান্তকারী" হিসেবে বর্ণনা করেছেন, যার দল এখন মৌল ১১৯ অনুসন্ধানের পরিকল্পনা করছে।[19][20][21] জেআইএনআর-এর দলটি ২০২৪ সালে ২৩৮U+৫৪Cr বিক্রিয়ার পরবর্তী ধাপ হিসেবে ২৪২Pu এবং ৫০Ti-এর বিক্রিয়া নিয়ে গবেষণা করে। এর মাধ্যমে তারা ২৮৮Lv এবং এর ক্ষয়জাত পণ্যের (দুটি নতুন চেইন) অতিরিক্ত তথ্য সংগ্রহ করে এবং নতুন আইসোটোপ ২৮৯Lv (তিনটি চেইন) আবিষ্কার করে।[14][18]

পূর্বাভাসিত বৈশিষ্ট্য

নিউক্লীয় বৈশিষ্ট্য ছাড়া লিভারমোরিয়াম বা এর কোনো যৌগের বৈশিষ্ট্য এখনো পরিমাপ করা সম্ভব হয়নি; এর কারণ হলো এর অত্যন্ত সীমিত ও ব্যয়বহুল উৎপাদন[22] এবং এর দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার প্রবণতা। লিভারমোরিয়ামের বৈশিষ্ট্যগুলো এখনো অজানা এবং কেবল তাত্ত্বিক পূর্বাভাসই পাওয়া যায়।

নিউক্লীয় স্থায়িত্ব ও আইসোটোপ

মূল নিবন্ধ: Isotopes of livermorium

স্থায়িত্বের দ্বীপের (island of stability) প্রত্যাশিত অবস্থান সাদা বৃত্ত দ্বারা চিহ্নিত। বিন্দুযুক্ত রেখাটি বিটা স্থায়িত্বের রেখা।

লিভারমোরিয়ামকে copernicium (মৌল ১১২) এবং flerovium (মৌল ১১৪)-কে কেন্দ্র করে গঠিত একটি স্থায়িত্বের দ্বীপের কাছাকাছি অবস্থান করবে বলে আশা করা হচ্ছে।[23][24] প্রত্যাশিত উচ্চ ফিশন ব্যারিয়ার বা বিভাজন প্রাচীরের কারণে, এই স্থায়িত্বের দ্বীপের ভেতরের যেকোনো নিউক্লিয়াস শুধুমাত্র আলফা ক্ষয় এবং সম্ভবত কিছু ইলেকট্রন ক্যাপচার ও বিটা ক্ষয়ের মাধ্যমে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। যদিও লিভারমোরিয়ামের পরিচিত আইসোটোপগুলোতে স্থায়িত্বের দ্বীপে পৌঁছানোর মতো পর্যাপ্ত নিউট্রন নেই, তবুও দেখা যায় যে এগুলো দ্বীপের দিকে অগ্রসর হচ্ছে, কারণ ভারী আইসোটোপগুলো সাধারণত দীর্ঘস্থায়ী হয়।[15][25]

সুপারহেভি মৌলগুলো নিউক্লীয় ফিউশন বা সংযোজন প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত হয়। এই ফিউশন বিক্রিয়াগুলোকে উৎপন্ন যৌগিক নিউক্লিয়াসের উত্তেজনা শক্তির (excitation energy) ওপর ভিত্তি করে "হট" (উষ্ণ) এবং "কোল্ড" (শীতল) ফিউশনে ভাগ করা যায়।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag</ref> হট ফিউশন বিক্রিয়ায়, খুব হালকা ও উচ্চ-শক্তির প্রজেক্টাইলগুলোকে খুব ভারী টার্গেট (অ্যাক্টিনাইড)-এর দিকে ত্বরান্বিত করা হয়, যা উচ্চ উত্তেজনা শক্তিতে (~৪০–৫০ MeV) যৌগিক নিউক্লিয়াস তৈরি করে; এগুলো হয় বিভাজিত হয় অথবা বেশ কয়েকটি (৩ থেকে ৫) নিউট্রন বর্জন করে।[26] কোল্ড ফিউশন বিক্রিয়ায় (যেখানে ভারী প্রজেক্টাইল, সাধারণত চতুর্থ পর্যায়ের মৌল এবং হালকা টার্গেট, সাধারণত সীসা ও বিসমাথ ব্যবহৃত হয়), উৎপন্ন ফিউজড নিউক্লিয়াসের উত্তেজনা শক্তি তুলনামূলকভাবে কম (~১০–২০ MeV) থাকে, যা এদের বিভাজিত হওয়ার সম্ভাবনা কমিয়ে দেয়। ফিউজড নিউক্লিয়াসগুলো যখন ভূমি অবস্থায় শীতল হয়, তখন তাদের মাত্র এক বা দুটি নিউট্রন নিঃসরণ করতে হয়। হট ফিউশন বিক্রিয়াগুলো সাধারণত বেশি নিউট্রন-সমৃদ্ধ পণ্য তৈরি করে, কারণ অ্যাক্টিনাইডগুলোতে বর্তমানে ম্যাক্রোস্কোপিক পরিমাণে তৈরি করা সম্ভব এমন মৌলগুলোর মধ্যে সর্বোচ্চ নিউট্রন-প্রোটন অনুপাত থাকে।[27]

লিভারমোরিয়ামের আরও আইসোটোপ, বিশেষ করে পরিচিতগুলোর চেয়ে কয়েকটা নিউট্রন কম বা বেশি থাকা আইসোটোপগুলো (২৮৬Lv, ২৮৭Lv, ২৯৪Lv এবং ২৯৫Lv) সংশ্লেষণ করলে সুপারহেভি নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য পাওয়া যেতে পারে। এটি সম্ভব কারণ অনেক দীর্ঘস্থায়ী কিউরিয়াম আইসোটোপ রয়েছে যা টার্গেট হিসেবে ব্যবহার করা যায়।[23] হালকা আইসোটোপগুলো curium-243 এবং ক্যালসিয়াম-৪৮-এর ফিউশনের মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে। এগুলো আলফা ক্ষয়ের একটি চেইনের মধ্য দিয়ে যাবে এবং এমন সব ট্রান্সঅ্যাক্টিনাইড আইসোটোপে শেষ হবে, যা হট ফিউশনের মাধ্যমে তৈরি করা খুব হালকা এবং কোল্ড ফিউশনের মাধ্যমে তৈরি করা খুব ভারী।[23] একই নিউট্রন-স্বল্প আইসোটোপগুলো ৪৮Ca-এর চেয়ে ভারী প্রজেক্টাইলের বিক্রিয়াতেও পাওয়া সম্ভব, যা পারমাণবিক সংখ্যা ১১৮-এর (বা সম্ভবত ১১৯) পরের মৌলগুলোতে পৌঁছানোর জন্য প্রয়োজনীয়; এভাবেই ২৮৮Lv এবং ২৮৯Lv আবিষ্কৃত হয়েছিল।[14][17]

ভারী আইসোটোপ ২৯৪Lv এবং ২৯৫Lv সংশ্লেষণ করা যেতে পারে ভারী কিউরিয়াম আইসোটোপ curium-250 এবং ক্যালসিয়াম-৪৮-এর ফিউশনের মাধ্যমে। এই নিউক্লীয় বিক্রিয়ার ক্রস সেকশন হবে প্রায় ১ পিকোরবার্ন, যদিও টার্গেট তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণে ২৫০Cm উৎপাদন করা এখনো সম্ভব হয়নি।[23] বিকল্পভাবে, ২৯৪Lv-কে ২৫১Cf(৪৮Ca,pn) বিক্রিয়ায় চার্জড-পার্টিকেল ইভাপোরেশনের মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে।[28][29] কয়েকটি আলফা ক্ষয়ের পর, এই লিভারমোরিয়াম আইসোটোপগুলো বিটা স্থায়িত্বের রেখায় থাকা নিউক্লাইডগুলোতে পৌঁছাবে। উপরন্তু, ইলেকট্রন ক্যাপচার এই অঞ্চলে একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষয় মোড হয়ে উঠতে পারে, যা প্রভাবিত নিউক্লিয়াসগুলোকে দ্বীপের কেন্দ্রে পৌঁছাতে সাহায্য করবে। উদাহরণস্বরূপ, পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে যে ২৯৫Lv আলফা ক্ষয়ের মাধ্যমে ২৯১Fl-এ পরিণত হবে, যা ধারাবাহিকভাবে ইলেকট্রন ক্যাপচারের মাধ্যমে ২৯১Nh এবং তারপর ২৯১Cn-এ পরিণত হবে। আশা করা হচ্ছে যে এটি স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রে থাকবে এবং এর অর্ধায়ু হবে প্রায় ১২০০ বছর, যা বর্তমান প্রযুক্তি ব্যবহার করে দ্বীপের কেন্দ্রে পৌঁছানোর সবচেয়ে সম্ভাব্য আশা জাগায়। একটি অসুবিধা হলো, বিটা স্থায়িত্বের রেখার এত কাছাকাছি থাকা সুপারহেভি নিউক্লিয়াসের ক্ষয় বৈশিষ্ট্যগুলো অনেকাংশেই অনাবিষ্কৃত।[23]

স্থায়িত্বের দ্বীপে নিউক্লিয়াস সংশ্লেষণের অন্যান্য সম্ভাবনার মধ্যে রয়েছে একটি বিশাল নিউক্লিয়াসের কোয়াসিফিশন (আংশিক ফিউশন এবং তারপর বিভাজন)।[30] এই ধরনের নিউক্লিয়াসগুলো বিভাজিত হওয়ার প্রবণতা দেখায় এবং calcium-40, tin-132, lead-208 বা bismuth-209-এর মতো দ্বিগুণ ম্যাজিক বা প্রায় দ্বিগুণ ম্যাজিক খণ্ডগুলো বর্জন করে।[31] সম্প্রতি দেখা গেছে যে অ্যাক্টিনাইড নিউক্লিয়াসের (যেমন ইউরেনিয়াম এবং কিউরিয়াম) সংঘর্ষে মাল্টি-নিউক্লিয়ন ট্রান্সফার বিক্রিয়াগুলো স্থায়িত্বের দ্বীপে অবস্থিত নিউট্রন-সমৃদ্ধ সুপারহেভি নিউক্লিয়াস সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হতে পারে,[30] যদিও হালকা মৌল নোবেলিয়াম বা সিবোর্গিয়াম গঠন বেশি পছন্দনীয়।[23] দ্বীপের কাছাকাছি আইসোটোপ সংশ্লেষণের শেষ একটি সম্ভাবনা হলো নিয়ন্ত্রিত নিউক্লীয় বিস্ফোরণ ব্যবহার করে এমন উচ্চ নিউট্রন ফ্লাক্স তৈরি করা, যা ২৫৮–২৬০Fm এবং ভর সংখ্যা ২৭৫-এ (পারমাণবিক সংখ্যা ১০৪ থেকে ১০৮) অস্থিরতার ফাঁকগুলোকে অতিক্রম করতে পারে। এটি r-process-এর অনুকরণ করে, যার মাধ্যমে প্রকৃতিতে প্রথম অ্যাক্টিনাইডগুলো তৈরি হয়েছিল এবং রেডন-এর চারপাশের অস্থিরতার ফাঁকটি অতিক্রম করা হয়েছিল।[23] এমন কিছু আইসোটোপ (বিশেষ করে ২৯১Cn এবং ২৯৩Cn) সম্ভবত প্রকৃতিতে তৈরি হয়েছিল, কিন্তু সেগুলো খুব দ্রুত (মাত্র হাজার বছরের অর্ধায়ু নিয়ে) ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে গেছে এবং এত কম পরিমাণে (সীসার প্রাচুর্যের প্রায় ১০−১২ গুণ) উৎপাদিত হয়েছে যে বর্তমানে মহাজাগতিক রশ্মি ছাড়া অন্য কোথাও আদিম নিউক্লাইড হিসেবে শনাক্ত করা সম্ভব নয়।[23]

ভৌত ও পারমাণবিক বৈশিষ্ট্য

পর্যায় সারণীতে, লিভারমোরিয়াম গ্রুপ ১৬-এর সদস্য, যা চ্যালকোজেন নামে পরিচিত। এটি অক্সিজেন, সালফার, সেলেনিয়াম, টেলুরিয়াম এবং পোলোনিয়ামের নিচে অবস্থিত। প্রতিটি পূর্ববর্তী চ্যালকোজেনের ভ্যালেন্স শেলে ছয়টি ইলেকট্রন থাকে, যা ns2np4 ভ্যালেন্স ইলেকট্রন বিন্যাস গঠন করে। লিভারমোরিয়ামের ক্ষেত্রে, এই ধারা অব্যাহত থাকা উচিত এবং ভ্যালেন্স ইলেকট্রন বিন্যাস হবে 7s27p4 বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে;[32] তাই লিভারমোরিয়ামের সাথে এর হালকা কনজেনারগুলোর কিছু মিল থাকবে। তবে পার্থক্যও দেখা দিতে পারে; একটি বড় প্রভাব হলো স্পিন-অরবিট (SO) মিথস্ক্রিয়া—ইলেকট্রনের গতি এবং স্পিনের মধ্যে পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া। সুপারহেভি মৌলগুলোর জন্য এটি বিশেষভাবে শক্তিশালী, কারণ এদের ইলেকট্রনগুলো হালকা পরমাণুর তুলনায় অনেক দ্রুত গতিতে, আলোর গতির কাছাকাছি চলে।[33] লিভারমোরিয়াম পরমাণুর ক্ষেত্রে, এটি 7s এবং 7p ইলেকট্রন শক্তির স্তরগুলোকে কমিয়ে দেয় (সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনগুলোকে স্থিতিশীল করে), কিন্তু 7p ইলেকট্রন শক্তির স্তরগুলোর মধ্যে দুটি অন্য চারটির তুলনায় বেশি স্থিতিশীল হয়।[34] 7s ইলেকট্রনের স্থিতিশীলতাকে ইনার্ট পেয়ার ইফেক্ট বলা হয় এবং 7p সাবশেলকে স্থিতিশীল ও কম স্থিতিশীল অংশে বিভক্ত করার প্রভাবকে বলা হয় সাবশেল স্প্লিটিং। কম্পিউটেশনাল রসায়নবিদরা এই বিভাজনকে দ্বিতীয় (অ্যাজিমুথাল) কোয়ান্টাম সংখ্যা l-এর মান ১ থেকে 7p সাবশেলের স্থিতিশীল অংশের জন্য ১/২ এবং কম স্থিতিশীল অংশের জন্য ৩/২-এ পরিবর্তন হিসেবে দেখেন: 7p1/2 সাবশেলটি দ্বিতীয় ইনার্ট পেয়ার হিসেবে কাজ করে, যদিও এটি 7s ইলেকট্রনের মতো অতটা নিষ্ক্রিয় নয়, অন্যদিকে 7p3/2 সাবশেল সহজেই রসায়নে অংশগ্রহণ করতে পারে।[32][33][note 1] অনেক তাত্ত্বিক উদ্দেশ্যে, ভ্যালেন্স ইলেকট্রন বিন্যাসকে 7p সাবশেল বিভাজন প্রতিফলিত করে 7s27p1/227p3/22 হিসেবে উপস্থাপন করা যেতে পারে।[32]

লিভারমোরিয়ামে ইনার্ট পেয়ার ইফেক্ট পোলোনিয়ামের চেয়েও শক্তিশালী হওয়া উচিত এবং তাই +২ জারণ অবস্থা +৪ অবস্থার চেয়ে বেশি স্থিতিশীল হয়ে ওঠে, যা শুধুমাত্র সবচেয়ে তড়িৎ-ঋণাত্মক লিগ্যান্ড দ্বারা স্থিতিশীল হতে পারে; এটি লিভারমোরিয়ামের প্রত্যাশিত আয়নীকরণ শক্তির মধ্যে প্রতিফলিত হয়, যেখানে দ্বিতীয় ও তৃতীয় আয়নীকরণ শক্তির (নিষ্ক্রিয় 7p1/2 শেল ভাঙার সাথে সম্পর্কিত) এবং চতুর্থ ও পঞ্চম আয়নীকরণ শক্তির মধ্যে বড় ব্যবধান রয়েছে।name প্রকৃতপক্ষে, 7s ইলেকট্রনগুলো এতটাই নিষ্ক্রিয় হবে বলে আশা করা হচ্ছে যে +৬ অবস্থা অর্জন করা সম্ভব হবে না।[32] লিভারমোরিয়ামের গলনাঙ্ক এবং স্ফুটনাঙ্ক চ্যালকোজেনগুলোর ধারা অনুসরণ করবে বলে আশা করা হচ্ছে; তাই লিভারমোরিয়াম পোলোনিয়ামের চেয়ে উচ্চ তাপমাত্রায় গলবে, কিন্তু নিম্ন তাপমাত্রায় ফুটবে। এটি পোলোনিয়ামের চেয়েও ঘন হওয়া উচিত (α-Lv: ১২.৯ গ্রাম/সেমি৩; α-Po: ৯.২ গ্রাম/সেমি৩); পোলোনিয়ামের মতো এটিও α এবং β অ্যালোট্রোপ গঠন করবে।name[35] একটি হাইড্রোজেন-সদৃশ লিভারমোরিয়াম পরমাণুর (জারিত যাতে মাত্র একটি ইলেকট্রন থাকে, Lv115+) ইলেকট্রনটি এত দ্রুত চলবে বলে আশা করা হচ্ছে যে আপেক্ষিক প্রভাবের কারণে এর ভর স্থির ইলেকট্রনের ভরের ১.৮৬ গুণ হবে। তুলনার জন্য, হাইড্রোজেন-সদৃশ পোলোনিয়াম এবং টেলুরিয়ামের জন্য এই সংখ্যাগুলো যথাক্রমে ১.২৬ এবং ১.০৮০ হবে বলে আশা করা হয়।[33]

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

লিভারমোরিয়ামকে 7p সিরিজের রাসায়নিক মৌলগুলোর চতুর্থ সদস্য এবং পর্যায় সারণীর গ্রুপ ১৬-এর সবচেয়ে ভারী সদস্য হিসেবে বিবেচনা করা হয়, যা পোলোনিয়ামের নিচে অবস্থিত। যদিও 7p মৌলগুলোর মধ্যে এটি তাত্ত্বিকভাবে সবচেয়ে কম অধ্যয়ন করা হয়েছে, তবে এর রসায়ন পোলোনিয়ামের মতোই হবে বলে আশা করা হচ্ছে।name গ্রুপ জারণ অবস্থা +৬ অক্সিজেন ছাড়া সব চ্যালকোজেনের জন্যই পরিচিত, কারণ অক্সিজেন তার অক্টেট প্রসারিত করতে পারে না এবং এটি রাসায়নিক মৌলগুলোর মধ্যে অন্যতম শক্তিশালী জারক। তাই অক্সিজেন সর্বোচ্চ +২ অবস্থায় সীমাবদ্ধ, যা ফ্লোরাইড OF2-এ প্রদর্শিত হয়। +৪ অবস্থাটি সালফার, সেলেনিয়াম, টেলুরিয়াম এবং পোলোনিয়ামের জন্য পরিচিত, যেখানে সালফার(IV) এবং সেলেনিয়াম(IV)-এর বিজারক ধর্ম থেকে টেলুরিয়াম(IV)-এর সবচেয়ে স্থিতিশীল অবস্থা এবং পোলোনিয়াম(IV)-এর জারক ধর্ম পর্যন্ত স্থিতিশীলতার পরিবর্তন ঘটে। এটি নির্দেশ করে যে আপেক্ষিক প্রভাব, বিশেষ করে ইনার্ট পেয়ার ইফেক্টের ক্রমবর্ধমান গুরুত্বের কারণে গ্রুপে নিচে নামার সাথে সাথে উচ্চ জারণ অবস্থার স্থিতিশীলতা হ্রাস পায়।[33] তাই লিভারমোরিয়ামের সবচেয়ে স্থিতিশীল জারণ অবস্থা হওয়া উচিত +২, এবং +৪ অবস্থাটি বেশ অস্থির। +২ অবস্থাটি বেরিলিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়ামের মতোই সহজে তৈরি হওয়া উচিত এবং +৪ অবস্থাটি শুধুমাত্র লিভারমোরিয়াম(IV) ফ্লোরাইড (LvF4)-এর মতো শক্তিশালী তড়িৎ-ঋণাত্মক লিগ্যান্ডের সাথেই অর্জন করা সম্ভব।[32] 7s ইলেকট্রনের অত্যন্ত শক্তিশালী স্থিতিশীলতার কারণে +৬ অবস্থাটি একেবারেই অস্তিত্বহীন হওয়া উচিত, যা লিভারমোরিয়ামের ভ্যালেন্স কোরকে মাত্র চারটি ইলেকট্রনে সীমাবদ্ধ করে।name হালকা চ্যালকোজেনগুলো অক্সাইড, সালফাইড, সেলেনাইড, টেলুরাইড এবং পোলোনাইড হিসেবে -২ অবস্থা গঠন করতে পারে; লিভারমোরিয়ামের 7p3/2 সাবশেলের অস্থিতিশীলতার কারণে, লিভারমোরিয়ামের জন্য -২ অবস্থাটি অত্যন্ত অস্থির হওয়া উচিত, যার রসায়ন মূলত ক্যাটায়নিক হওয়া উচিত,[32] যদিও পোলোনিয়ামের তুলনায় লিভারমোরিয়ামের বৃহত্তর সাবশেল এবং স্পিনর এনার্জি স্প্লিটিং Lv2−-কে প্রত্যাশার চেয়ে কিছুটা কম অস্থির করে তুলতে পারে।[33]

লিভারমোরিয়াম হাইড্রাইড (LvH2) হবে সবচেয়ে ভারী চ্যালকোজেন হাইড্রাইড এবং পানির সবচেয়ে ভারী হোমোলগ (হালকাগুলো হলো H2S, H2Se, H2Te এবং PoH2)। পোলেন (পোলোনিয়াম হাইড্রাইড) বেশিরভাগ ধাতু হাইড্রাইডের চেয়ে বেশি সমযোজী যৌগ, কারণ পোলোনিয়াম ধাতু এবং অধাতুর সীমানায় অবস্থান করে এবং এর কিছু অধাতব বৈশিষ্ট্য রয়েছে: এটি হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (HCl)-এর মতো হাইড্রোজেন হ্যালাইড এবং স্টেনেন (SnH4)-এর মতো ধাতু হাইড্রাইডের মধ্যবর্তী। লিভারমোরেইন এই ধারা অব্যাহত রাখবে: এটি লিভারমোরাইডের পরিবর্তে একটি হাইড্রাইড হবে, তবে তবুও একটি সমযোজী আণবিক যৌগ। স্পিন-অরবিট মিথস্ক্রিয়া Lv–H বন্ধনকে পর্যায় সারণীর ধারা থেকে প্রত্যাশার চেয়ে দীর্ঘ করবে এবং H–Lv–H বন্ধন কোণকে প্রত্যাশার চেয়ে বড় করবে বলে আশা করা হচ্ছে: তাত্ত্বিকভাবে এর কারণ হলো, অব্যবহৃত 8s অরবিটালগুলো শক্তির দিক থেকে তুলনামূলকভাবে কম এবং লিভারমোরিয়ামের ভ্যালেন্স 7p অরবিটালের সাথে হাইব্রিডাইজ করতে পারে। "সুপারভ্যালেন্ট হাইব্রিডাইজেশন" নামে পরিচিত এই ঘটনাটির[36] পর্যায় সারণীর অ-আপেক্ষিক অঞ্চলে কিছু সাদৃশ্য রয়েছে; উদাহরণস্বরূপ, আণবিক ক্যালসিয়াম ডাইফ্লোরাইড-এ ক্যালসিয়াম পরমাণু থেকে 4s এবং 3d-এর অংশগ্রহণ থাকে।[37] ভারী লিভারমোরিয়াম ডাইহ্যালাইডগুলো রৈখিক আণবিক জ্যামিতিক হবে বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে, কিন্তু হালকাগুলো বাঁকানো হবে বলে ধারণা করা হয়।[38]

পরীক্ষামূলক রসায়ন

লিভারমোরিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এখনো নিশ্চিতভাবে নির্ধারিত হয়নি।[39][40] ২০১১ সালে, ক্যালসিয়াম-৪৮ প্রজেক্টাইল এবং অ্যামেরিসিয়াম-২৪৩ ও plutonium-244 টার্গেটের বিক্রিয়ায় নিহোনিয়াম, ফ্লেরোভিয়াম এবং মস্কোভিয়াম আইসোটোপ তৈরির পরীক্ষা চালানো হয়েছিল। টার্গেটগুলোতে সীসা এবং বিসমাথ অপদ্রব্য ছিল এবং তাই নিউক্লিয়ন ট্রান্সফার বিক্রিয়ায় বিসমাথ ও পোলোনিয়ামের কিছু আইসোটোপ তৈরি হয়েছিল। এটি একটি অপ্রত্যাশিত জটিলতা হলেও, ভবিষ্যতে বিসমাথ ও পোলোনিয়ামের ভারী হোমোলগগুলোর (যথাক্রমে মস্কোভিয়াম ও লিভারমোরিয়াম) রাসায়নিক তদন্তে সাহায্য করতে পারে।[40] উৎপন্ন নিউক্লাইড bismuth-213 এবং polonium-212m-কে ৮৫০ °সে তাপমাত্রায় ট্যানটালাম যুক্ত কোয়ার্টজ উল ফিল্টার ইউনিটের মাধ্যমে হাইড্রাইড 213BiH3 এবং 212mPoH2 হিসেবে পরিবহন করা হয়েছিল, যা দেখায় যে এই হাইড্রাইডগুলো আশ্চর্যজনকভাবে তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল, যদিও পর্যায় সারণীর p-ব্লকের ধারা অনুযায়ী এদের ভারী কনজেনার McH3 এবং LvH2-এর তাপীয় স্থিতিশীলতা কম হওয়ার কথা।[40] রাসায়নিক তদন্তের আগে BiH3, McH3, PoH2 এবং LvH2-এর স্থিতিশীলতা ও ইলেকট্রনিক কাঠামোর ওপর আরও গণনা প্রয়োজন। মস্কোভিয়াম এবং লিভারমোরিয়াম বিশুদ্ধ মৌল হিসেবে যথেষ্ট উদ্বায়ী হবে বলে আশা করা হচ্ছে, যাতে নিকট ভবিষ্যতে তাদের রাসায়নিক তদন্ত করা যায়। লিভারমোরিয়াম এই বৈশিষ্ট্যটি তার হালকা কনজেনার পোলোনিয়ামের সাথে ভাগ করে নেবে, যদিও লিভারমোরিয়ামের বর্তমানে পরিচিত সব আইসোটোপের স্বল্প অর্ধায়ুর কারণে মৌলটি এখনো পরীক্ষামূলক রসায়নের নাগালের বাইরে।[40][41]

নোট

  1. ↑ কোয়ান্টাম সংখ্যাটি ইলেকট্রন অরবিটালের নামের অক্ষরের সাথে সম্পর্কিত: ০ মানে s, ১ মানে p, ২ মানে d ইত্যাদি। আরও তথ্যের জন্য azimuthal quantum number দেখুন।

তথ্যসূত্র

[32]

  1. ↑ 1.0 1.1 Rennie, Richard. (2020). "A dictionary of chemistry". 33. Oxford university press. ISBN 978-0-19-884122-7.
  2. ↑ Livermorium - Element information, properties and uses | Periodic Table. periodic-table.rsc.org.
  3. ↑ (2025-07-05). Livermorium | Definition & Facts | Britannica. www.britannica.com.
  4. ↑ After three years of review, two new elements finally added to the Periodic Table.
  5. ↑ (1977). "Search for Superheavy Elements in the Bombardment of 248Cm with48Ca". Physical Review Letters. 39 (7) 385–389. doi:10.1103/PhysRevLett.39.385.
  6. ↑ (1985). Attempts to Produce Superheavy Elements by Fusion of 48Ca with 248Cm in the Bombarding Energy Range of 4.5–5.2 MeV/u. Physical Review Letters. 54 (5) 406–409. doi:10.1103/PhysRevLett.54.406.
  7. ↑ (1 December 2016). The discovery of elements 107 to 112. EPJ Web of Conferences. 131 06001. doi:10.1051/epjconf/201613106001.
  8. ↑ 8.0 8.1 Smolanczuk, R.. (1999). "Production mechanism of superheavy nuclei in cold fusion reactions". Physical Review C. 59 (5) 2634–2639. doi:10.1103/PhysRevC.59.2634.
  9. ↑ (1999). Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of 86 with 208. Physical Review Letters. 83 (6) 1104–1107. doi:10.1103/PhysRevLett.83.1104.10.1103/PhysRevLett.89.039901
  10. ↑ Service, R. F.. (1999). "Berkeley Crew Bags Element 118". Science. 284 (5421) 1751. doi:10.1126/science.284.5421.1751.
  11. ↑ Public Affairs Department. (2001-07-21). Results of element 118 experiment retracted. Berkeley Lab.
  12. ↑ (2002). "Misconduct: The stars who fell to Earth". Nature. 420 (6917) 728–729. doi:10.1038/420728a.
  13. ↑ Element 118 disappears two years after it was discovered. Physicsworld.com (August 2, 2001). Retrieved on 2012-04-02.
  14. ↑ 14.0 14.1 14.2 Ibadullayev, Dastan. (2024). Synthesis and study of the decay properties of isotopes of superheavy element Lv in Reactions 238U + 54Cr and 242Pu + 50Ti. jinr.ru.
  15. ↑ 15.0 15.1 15.2 Oganessian, Yu. Ts.. (2000). "Observation of the decay of 292116". Physical Review C. 63 (1). doi:10.1103/PhysRevC.63.011301.
  16. ↑ (2004). Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114, and 116 produced in the fusion reactions 233,238U, 242Pu, and 248Cm+48Ca. Physical Review C. 70 (6). doi:10.1103/PhysRevC.70.064609.
  17. ↑ 17.0 17.1 (23 October 2023). В ЛЯР ОИЯИ впервые в мире синтезирован ливерморий-288. Joint Institute for Nuclear Research.
  18. ↑ 18.0 18.1 (2025). "Investigation of reactions with 50Ti and 54Cr for the synthesis of new elements". Physical Review C. 112 014603. doi:10.1103/k2g4-5k7x.
  19. ↑ Biron, Lauren. (23 July 2024). A New Way to Make Element 116 Opens the Door to Heavier Atoms. lbl.gov.
  20. ↑ (23 July 2024). Heaviest element yet within reach after major breakthrough. Nature. 632 (8023) 16–17. doi:10.1038/d41586-024-02416-3.
  21. ↑ (2024-07-22). "Towards the Discovery of New Elements: Production of Livermorium (Z=116) with 50Ti".
  22. ↑ Subramanian, S.. (2019-08-28). Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist. Bloomberg Businessweek.
  23. ↑ 23.0 23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 (2013). Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?. 420 1–15. IOP Science.
  24. ↑ (2002). "Van Nostrand's scientific encyclopedia". Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5.
  25. ↑ (2011). "Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 83 (7) 1485. doi:10.1351/PAC-REP-10-05-01.
  26. ↑ (2009). Discovery of the element with atomic number 112 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 81 (7) 1331. doi:10.1351/PAC-REP-08-03-05.
  27. ↑ (1989). "Creating superheavy elements". Scientific American. 34 36–42.
  28. ↑ (26 April 2023). Interesting fusion reactions in superheavy region. Joint Institute for Nuclear Research.
  29. ↑ (2017). "Ways to produce new superheavy isotopes with Z = 111–117 in charged particle evaporation channels". Physics Letters B. 764 42–48. doi:10.1016/j.physletb.2016.11.002.
  30. ↑ 30.0 30.1 (2008). "Synthesis of superheavy nuclei: A search for new production reactions". Physical Review C. 78 (3). doi:10.1103/PhysRevC.78.034610.
  31. ↑ JINR Annual Reports 2000–2006. JINR.
  32. ↑ 32.0 32.1 32.2 32.3 32.4 32.5 32.6 (2006). "The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements". Springer Science+Business Media. ISBN 978-1-4020-3555-5.
  33. ↑ 33.0 33.1 33.2 33.3 33.4 (2010). "Relativistic Methods for Chemists". 10 83. ISBN 978-1-4020-9974-8. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_2.
  34. ↑ (2001). "Diatomic molecules between very heavy elements of group 13 and group 17: A study of relativistic effects on bonding". Journal of Chemical Physics. 115 (6) 2456. doi:10.1063/1.1385366.
  35. ↑ Eichler, Robert. (2015). Gas phase chemistry with SHE – Experiments. cyclotron.tamu.edu.
  36. ↑ (2006). An Anomalous Bond Angle in (116)H2. Theoretical Evidence for Supervalent Hybridization.. The Journal of Physical Chemistry A. 110 (14) 4619–4621. doi:10.1021/jp060888z.
  37. ↑ 117
  38. ↑ (2007). "Gradients for two-component quasirelativistic methods. Application to dihalogenides of element 116". The Journal of Chemical Physics. 126 (11) 114106. doi:10.1063/1.2711197.
  39. ↑ (2012). "Superheavy elements at GSI: a broad research program with element 114 in the focus of physics and chemistry". Radiochimica Acta. 100 (2) 67–74. doi:10.1524/ract.2011.1842.
  40. ↑ 40.0 40.1 40.2 40.3 Eichler, Robert. (2013). "First foot prints of chemistry on the shore of the Island of Superheavy Elements". Journal of Physics: Conference Series. 420 (1). doi:10.1088/1742-6596/420/1/012003.
  41. ↑ (2013-11-30). "The Chemistry of Superheavy Elements". 24–8. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-37466-1.

গ্রন্থপঞ্জি

  • (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties". Chinese Physics C. 41 (3 ). doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  • Beiser, A.. (2003). "Concepts of modern physics". McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-244848-1.
  • (2000). "The Transuranium People: The Inside Story". World Scientific. ISBN 978-1-78-326244-1.
  • Kragh, H.. (2018). "From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation". Springer. ISBN 978-3-319-75813-8.

বহিঃসংযোগ

উৎস: ইংরেজি উইকিপিডিয়ার “Livermorium” নিবন্ধের অনুবাদ। মূল নিবন্ধ: https://en.wikipedia.org/wiki/Livermorium এই অনুবাদটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রস্তুত করা হয়েছে।

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=লিভারমোরিয়াম&oldid=7039"