Edo Makûyî

Gelo emê kengî bigihîjin dawîya Cedvela Peryodîka MENDELEEV (The Mendeleev periodic table)?

Cedvela peryodîka Unsurên kîmyewî, cedveleke li gor Jimareya Atomî, pêkhate û xemla Elektronan û Taybetmendîyên kîmyewîya wan e. Çawanîya cihgirtina unsurên vê cedvelê, ji Jimareya Atomîya kêmtir ber bi yên mezintir e. Forma standarda Cedvela Mendeleev 18*7 e. Unsurên sereke li jor û 2 rêzên biçûk ji unsuran jî di jêr cedvelê da cih digirin. Cedvel dikare dabeş bibe ser 4 çargoşeyan, ev 4 blcoka çargoşe, pêkhatine ji: Blocka S di alîyê çepê, Blocka P di alîyê rastê, Blocka D (Metalên navbeynkar) di  navbera wan û Blocka F (Metalên navbeynkar yên hindirîn) jî di jêr wê da. Ji Rêzikên cedvelê ra Dewre û ji Stûnên wê ra Grûpên cedvela peryodîk tê gotin. Navê hin ji grûpan jî hinek car taybet in. Wek mînak grûpa Halogen û Gazên Bêbandor. Mebest ji çêkirina cedvela peryodîk, çi bi forma çargoşe, çi bi formên din, venêrîn û şiroveya baştir ya taybetmendîyên Unsuran buye. Cedvela Mendeleev pir bi kêrî zanista kîmîyayê tê û xizmeteke mezin bi venêrîna reftar û kiriyarên unsuran dike.

Navê Cedvela Mendeleev ji Dmitri Mendeleev’ê Rûs hatîye hildan, her çend ku berîya wî jî hin kes hin xebatên pêwendîdar li ser cedvelê kiribûn. Ew di sala 1869’an vê cedvelê, da weşandin. Ev yekemîn cedvel bû ku bi awayeke berfireh û rêkûpêk hatibû danîn. Mendeleev vê cedvelê danî ku taybetmendîyên dewrî yên Unsuran tê da baştir nîşan bide. Ew karîbû hin taybetmendîyên Unsurên ku hê keşf nebûbûn, pêşbînî bike loma jî dewsa wan vala hîştibû. Bi pêşketina zanistê, unsurên nû hêdî hêdî hatin dîtin û dewsên vala yên nava cedvelê hatin dagirtin.  Bi naskirin û keşfa unsurên nû û berfirehtirbûna  wekhevberhemanînên teorîk yên li ser reftar û kiryarên kîmyewî ya maddeyan, cedvela Mendeleev pir pir berfirehtir bûye.

Hemû unsurên kîmyewî, ji Jimareya Atomîya 1 yanê Hydrogen’ê bigirin heya  118 yan Oganessian, yan hatine dîtin yan jî hatine çêkirinê. Zanîyaran hê jî di pey çêkirina unsurên li pey Oganessian’ê ne û her wiha gelek isotope tîrêjder jî di labaratuwaran da hatine çêkirin, loma jî ev pirsa pir pir girîng derdikeve holê ku Gelo emê kengî bigihîjin dawîya Cedvela Peryodîka MENDELEEV (The Mendeleev periodic table)?

Heya sala 2015’an cedvela Mendeleev xwedîyê 118 unsuran bû ku 114 jê, ji alîyê Dezgeha hevgirtiya navnetewîya kîmîyê, IUPAC’ê va bi fermî hatîye qebûlkirin û binavkirin. 98 unsur jê di xwezayê da hatine dîtin ku 84 jê xweragir yan xwedîyê nîvemr’a zêdetir ji temena erdê ne. Lê 14 unsurên mayî xwedîyê Nîvemrên pir pir kurt yan jî tîrêjder (tîrêjavêj, bitîrêj) in. Aniha ev unsur tenê jiber redaksîyona navokî yên li ser unsurên din pêktên, di xwezayê da nayên dîtin û bi qasê pir pir hindik di labaratuwaran da tên çêkirin. (unsurên ku Jimareya Atomîya wan ji 92 heya 112 ne)

Ji sala 1930’an şûn da, fîzîkzanan, dehan unsurên kîmyewî yên nû dîtin. Lê pirsa girîng ev e ku Gelo ev vedîtin û keşfên nû dê heya ku bajo?

Cara dawî 4 unsurên nû li cedvela peryodîka Mendeleev’ê zêde bû û rêzika heftemîna cedvelê jî kemiland. Aniha jî hin pêşbînî li ser keşf yan çêkirina unsurên din tên kirin. Unsurên ku jiber mezintirbûna Jimareya Atomîya wan, dê taybetmendî û xeysetên wan jî li gor unsurên din yên keşfbuyî, pir pir ciyawaz bin.

Li gor raporan, ev unsur dikarin cedvela peryodîka Mendeleev’ê bi şêwazeke peryodîk bikemilînin. Wer xuya ye ku îddîaya bidawîhatina cedvela peryodîk şaş e. Çimku piştî bidawîhatina desteya dawî ji unsuran, dîsa em dikarin bi dilnîyayî li benda çêbûna unsurên zêdetir ji yên berê bin. Lê xuya ye ku şêwaza keşf û çêkirina unsurên han dê gelek dijwartir be û demeke zêdetir jî jê ra pêwîst e.

Ev unsurên çêbuyî yên nû, rêzika heftan a cedvela peryodîk, kemilandine. Lê eger unsurên ku jimareya Atomîya wan 119 û 120 in werin çêkirin, dê rêzeke din jî li cedvelê zêde bibe.

Tu kes nizane ku unsurên nû dê cedvela peryodîkê heya ku bibin. Hin pêşbînî hene ku tu sînoreke diyarkirî ji cedvelê ra nabînin. Hinên din jî vê rastiyê didne ber çavan ku unsurên kîmyewî nikarin hejmarên pir zêde ji Atoman tehemmul bikin û eger hejmara atomên unsurekê pir zêde bibin, hingî dê ew xweranegir yan nepaydar be û jiber alozbûna radiyoektîvîteyê, ji hev bela bibe û dê hilweşe.

Lê dibe ku bi çêkirina unsurên pir giran, riya bergirî ji hilweşîna wan jî were dîtin.

Unsurên kîmyewî, block’ên bingehîn yên cîhana kîmiyê ne. Di rastiyê da her unsurek bi serê xwe maddeyeke ku ji cureyek taybet ji atoman pêktê. Loma jî çêkirina unsurên nû, tê wateya pêkanîna cureyeke nû ji atoman.

Jimareya atomîya her unsurekê, taybet bi wê ye. Wek mînak jimareya atomiya Karbonê, 6 e. Jimareya Atomî, etîketeke girêbestbuyî yan miqdareke bêwate nîne belke di nasîna taybetmendiyên unsuran da roleke pir grîng dilîze. Ev jimare, hejmara Protonan, cureya zerreyan û zerfiyeta hejmara Atoman, dide xuyakirin.

Ji zerreyên ku barê wan misbet in û di navenda atomê da kom bûne ra, Proton tê gotin. Lê Elektron, ji Protanan pir pir siviktir in û barê wan jî menfî ye û ev yek dibe sedema hevsengî û hevkêşiya navbera Elektron-Proton’an. Elektron, wek ewrên elektronî li dora dendikê digerin.

Ji bilî atoma Hydrogen, dendikên atomên mayî xwediyê cureyek din ji zerreyan yên bi navê Notronê ne ku cirma wan wek ya Proton e, lê ew bê bar in. Hejmara Notronên Atomên unsurekê, dikarin ciyawaz bin û bi vê yekê bibin xwediyê çend isotopên ciyawaz. Rola Notronan dişibe rola zeliqokan, çimku ew dibine sedema bihevzeliqîna Protonên nava dendikê. Eger Notron tinebin hingî dê barên misbet yên Protonan bibûna sedema çêbûna cureyek dafie di navbera wan.

Atomên Pirpir Giran:

Li dendikên atomên pirpir giran yên wek Uranium, bi hebûna Notronan jî dîsa Proton nikarin li hember hêza dafieya heyî biser bikevin. Loma jî ev atom di prosesek bi navê Tecziyeya Radiyoektîv da ku dibe sedema jevbelabûna perçe û enerjiya wan, hildiweşin.

Dema ku atomek jevbela dibe, hingî hejmara protonên dendika wê jî tên guhertin. Loma jî jevbelabûna radiyoektîv dikare bibe sedema guhertina unsurek ser unsureke din. Dibe ku ev ecêb be, lê ev fenomen timotim di xwezayê da pêktê. Gelek atomên bedena me jî di prosesa navbirî da tên guhertin.

Dendika her atomekê xwediyê nisbetek kêrhatî ji Elektron û Protonan e. Loma eger atomek, biçûk be jî, lê hejmara Notronên wê kêmtir yan zêdetir ji ya pêwîst bin, hingî ew dê hilweşe û tecziye bibe.

Jibo unsurên sivik yên wek Karbon û Oxygen, ev nisbet 1:1 e. Lê unsurên girantir pêwîstiya wan bi Notronên zêdetir heye.

Tenê prosesên xwezayî yên cîhanê, dikarin unsuran bi kêş û weznên taybet berhem bînin. Hydrogen, Helium, Lithium, Beryllium û Bor, siviktirîn unsurên cedvela tenavubiya Mendeleev bûn ku di teqîna mezin yan Big Bangê da çêbûne. Unsurên mayî ku girantir bûne, di fezaya hundur stêrkan da pêk hatine. Rewşa germahî û fişara diyaspora wir, buye sebeba bihevzeliqîna wan unsuran. Vê fenomenê ra Bihevzeliqîna Dendikî yan Fûzyûn dibêjin. Stêrkên mezintir dikarin unsurên girantir yên wek Cîweyê berhem bînin ku hejmara Protonên dendikên wan digihîjine 80’ê.

Piraniya unsurên heyî di cedvela peryodîk, berhema teqîna stêrkî ya Supernovayê ne. Enerjiyên pirpir mezin yên berhemhatî ji wan teqînan, dibin sedema bihevzeliqîna atomî û çêbûna unsurên giran yên wek Uranium’a xwedî 92 Proton (di dendika xwe da ku yek jê ne).

Jiber ku dendikên atoman, bi barê xweyî pozîtîv, ji hev dûr dikevin, loma jibo bihevzeliqandina wan enerjiyeke pirpir mezin pêwîst e. Jibo ku dendikek bizeliqe dendikeke din, pêwîstiya wê bi lezeke pirpir zêde heye ku bikare bendava pevgirtina dendika din bişkêne.

Uranium girantirîn unsura heyî li cîhanê ye ku bi qasên mezin li cîhanê tê dîtin. Heya niha tu proseseke xwezayî nekariye unsurek girantir ji Uraniumê çêbike.

Jiber vê yekê ye ku dema zaniyaran hewla çêkirina unsurên nû didin, ew ji lezder yan acceleratorên ku leza wan 1/10 leza ronahiyê ne, isitifade dikin.

Yekem test di sala 1939’an da hat pêkanîn. Zaniyaran li zanîngeha California di Berkeley da unsurek bi jimareya atomîya 93 çêkirin ku aniha jê ra Neptunium tê gotin.

2 sal şûn da, heman tîma lêkoler bi bombardimana unsura Uranium bi dendika Hydrogen’a giran, karîn unsurek bi jimareya atomiya 94 çêbikin ku aniha jê ra Plotonium tê gotin.

Ew pêhesyan ku unsura Plotonium jî wek Uranium dikare xwebixwe di prosesa qelişandina dendikî da jevbela bibe û hilweşe. Dendika pirpir mezin a vê unsurê dibe 2 beş û bi qaseke pirpir mezin enerjî jê azad dibe.

Ev destkeft pir bi lez hate bikaranîn û di 1945’an da Plotoniuma berhemhatî, di bombeya navokî ya bi navê Fat Man yan heman Mêrê Qelew, hate bikaranîn û bajarê Nakazaki ya Japonê pê hate bombekirin. Heya demeke dirêj piştî şerê cîhanî ya duyem jî keşfa Plotonium wek sirreke leşkerî ma û nehate eşkerekirin.

Piştî xilasbûna şer, fîzîkzanan dest bi çêkirina unsurên nû kirin.

Berkeley,demeke dirêj bû ku wek navenda serekeya Amerîkayê, jibo lêkolîna navokî dihate bikaranîn lê aniha piraniya karên wiha di 40 km’iya labaratuwara netewiya Lawrence Livermore da tên pêkanîn. Di sala 1956’an da jî Rûsan dest bi damezrandina rêxistina lêkolîna hevbeş a navokî ya bi navê Dubna yan JINR li Moskoyê kirin.

Di despêkê da Amerîkî li pêş bûn. Çimku 3 unsurên sentezbuyî bi jimareya atomiya 95, 97 û 98 yên bi navên Americium, Berkelium û Californium keşf kiribûn û dabûne nasîn.

Unsurên nû yên din, bi şêwazên cihê hatin çêkirin. Di sala 1950’î da bû ku li Amerîkayê, ew unsur ji bermayiyên berhemhatî ji testên bombeyên Hydrogen, hatin naskirin. Ev unsur di encama bihevzeliqîna pêkhatî ji teqîna Uraniumê, çêbûbûn.

Vê carê îdî ji şûn û cihên pêkhatina redaksiyonê, jibo danîna navan nehate istifadekirin û navê kesayetiyên navdar li ser unsuran danîn. Wek mînak Unsura Einsteinium ji navê Einstein û navê Fermium jî ji navê Enrique Fermi hate hildan.

Bi xurtbûna şerê sar di navbera Amerîka û Rûsyayê da, reqabeta han jî zêdetir bû. Di navbera salên 1950 û 1970’ê da di navbera tîma Berkeley û JINR’ê da nakokî derketin. Her du grûp îdîa dikirin ku ew karîne unsurên 102,104,105 û 106 yên cedvela peryodîka Mendeleevê çêbikin. IUPAK bû dawerê vê meselê û di encam da xelata çêkirina Raderfordium yan Rutherfordiumê ku unsura 104’an e, di sala 1997’an da, da tîma Berkeley û xelata çêkirina unsura Dubniumê ku unsura 105’e jî da JINR’ê.

Şereke wek ya jorê jî, di navbera JINR û Labaratuwara lêkolîna Yonên giran bi navê GSI ku li Darmstadt’a Almanyayê da bû, li ser unsura 107’an çêbû. Di encam da îtîbara keşfa unsura han, di navbera her du alî da, hate parvekirin.

Di despêkê da şêwaza çêkirina unsurên mesnûyî wisa bû ku atomên giran bi yên sivik ra dihatin bombebarankirin lê labaratuwara GSIê riyeke nû bikarhanî. Wek mînak, labaratuwara GSI karî bi gulebarana Yonên wek Zinc, Nickel û Chrome, li ser hedefên Bismuth û Sb, du atom bi dendikên orte (mamnavend), bizeliqîne hev. Di encama vê yekê jî unsura 108’an ya bi navê Hansium jibo cara yekem di GSI’ê da hate çêkirin.

Aniha îdî çêkirina unsurên wisa, bi şêwazeke hevpar tên pêkanîn. Dema ku behsa çêkirina 4 unsurên nû hate meydanê, Amerîkî, Rûs û Almanan, hemû jêderên xwe bi hev ra parve kirin.

Li gor rapora IUPAC’ê, yekemîn senteza durust ku grêdayî çêkirina unsurên 115 û 117 bû, bi hevkariya JNIR û labaratuwara netewiya Lawrence Livermore û Oak Ridg’a Tennessee, di salên 2010 û 2012’an da hatine pêkanîn. Hevkariya Livermore û JNIR jî bû sedema çêbûna unsura 118’an.

Lê dîsa jî Rûs ji xelata unsura 113’an ku bi tîma Japoniya RIKEN ra li bajarê Saymata hatibû dayîn, nerazî bûn. Dibe ku navê wê unsurê Japonicum were danîn.

Rûs, îddîa dikin ku ev unsur cara yekem di sala 2003’an bi riya lihevketina du unsurên Calcium û Americium li muesseseya JNIR’ê da hatiye çêkirin lê Japonî salek şûnda bi riya gulebarandina Yon li ser Bismuth’ê gihîştine wê.

Her çend ku IUPAC lêkolîna xwe dike ku ev nakokî çareser bibe lê hê negihîştiye tu encameke misoger.

Di despêkê da ku unsurên nû çêdibin, hemû xwediyê cureyek taybet j atoman in, lê piştî demekê dikevine ber jevbelabûna radiyoektîv. Jiber ku isotopên her unsurekê, xwedî proseseke jevbelabûna cihê ne, loma jî nirxa tecziyeya wan jî ciyawaz in. Ji aliyekê va jî, Nîvemra wan jî ciyawaz in. Loma jî qezaweta vê yekê ku gelo kîjan tîma lêkoler rast dibêjin, karekî pir pir dijwar e.

Jiber ku hejmara elektronên layeya dawî ya unsurên her sitûneke cedvela peryodîk, wek hev in, loma jî taybetmendî û xeysetên wan jî dişibine hev. Lê qanûna han nikare unsurên pirpir giran bigire nava xwe.

Elektronên ku nêzîkê dendikê ne, jiber hêza cazîbeya navbera barên pozîtîv û negatîv, pevgirêdaneke pir bihêz di navbera wan da heye, loma jî pir sînordar dikarin bilivin. Leza wan elektronan pirpir mezin e û li wir teoriya nisbiyeta taybeta Einstein, dibêje ku: di lezên pir pir mezin yên ku nêzîkê leza Ronahiyê ne, cirm pir pir mezin dibin.

Loma jî elektronên hundurîn, girantir in. Jiber vê yekê ye ku elektronên layeya dawî ne ku xeyset û taybetmendiyên her unsurekê tayîn dikin. Çimku liv û tevgera wan tenê jiber barê elektroniya wan pêktê.

Richard Feynman, fîzîkzanê Amerîkî, hin lêkolîn li ser jevbelabûna unsurên pirpir giran kiriye û bi encamdayîna wan gihîştiye vê yekê ku nabe atomek bi 137 Protonan di dendikekê da were çêkirin ku neye hilweşîn û jevbela nebe. Çimku hevkêşe û teadula gerokiya elektronên nêzîkî dendikê wê, li hev dikeve. Bi gotineke din, xwedîkirina 137 proton di dendikekê da, nebuyî ye.

Divê bê gotin ku mihasebeyên Feynman, teqrîbî ne û mezinahiya dendika atoman tê da sifr hatiye ferzkirin lê di rastiyê da ne wisa ye. Dema ku mihasebeyên wî bi hûrgiliyên zêdetir hatin kirin, derket holê ku heya jimareya atomiya 173’an, tu encameke nebaş nikare pêk were. Helbet di jimareyên zêdetir ji 173’an da jî atom dikarin xweragir û neguher bimînin lê dibe ku kiryarên nexuya û pêşbînînebuyî ji xwe nîşan bidin.

Ev yeka han jî dikare bi alîkariya mekanîka Kuwantum, were şirovekirin. Mekanîka Kuwantom, îmkana cotbûna xeysetên mekanîkiya 2 perçe yan zerreyên ciyawaz, wisa ferz dike ku dikarin ji hêç berhem bên û yek li dijî ya din bin. Wek mînak, her zerreyek, elektronek e ku li pey wê Positronek berhem tê û piştî levketina 2 zerre, herdik jî namînin û ji holê radibin.

Dibe ku tu dawiyeke xuyakirî ji cedvela tenavubiya Mendeleev ra tune be lê di pêşerojê da divê em li benda tiştên ecêb û sosret bin.