বার্কিলিয়াম (Bk) বোঝা
বার্কিলিয়াম, যা Bk প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত, পর্যায় সারণীতে ৯৭ নম্বর মৌলিক পদার্থ। এটি একটি কৃত্রিম, তেজস্ক্রিয় অ্যাক্টিনাইড, যার অর্থ এটি পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায় না। এর অস্তিত্ব শুধুমাত্র গবেষণাগারে মানুষের সংশ্লেষণের কারণে। এই মৌলটির নামকরণ করা হয়েছে বার্কলে, ক্যালিফোর্নিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র-এর নামে, যেখানে ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে-তে ১৯৪৯ সালে এটি আবিষ্কৃত হয়। বার্কিলিয়াম সাধারণত অত্যন্ত অল্প পরিমাণে তৈরি করা হয় বিশেষ পারমাণবিক গবেষণা কেন্দ্রে আমেরিসিয়াম-এর মতো হালকা মৌলগুলিকে শক্তিশালী কণা দিয়ে আঘাত করে। এর কৃত্রিম প্রকৃতি এবং উচ্চ তেজস্ক্রিয়তার কারণে, এটির কোনো বাণিজ্যিক ব্যবহার নেই এবং এটি মূলত বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য ব্যবহৃত হয়।
বার্কিলিয়ামের পারমাণবিক গঠন
প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন
একটি বার্কিলিয়াম পরমাণুর মৌলিক উপাদানগুলি হল প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন।
- প্রোটন: বার্কিলিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা (Z) হল ৯৭। এর অর্থ হল প্রতিটি বার্কিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসে ৯৭টি প্রোটন থাকে। প্রোটনের সংখ্যা মৌলটিকে সংজ্ঞায়িত করে।
- ইলেকট্রন: একটি নিরপেক্ষ বার্কিলিয়াম পরমাণুতে, নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটনের সংখ্যার সমান। অতএব, একটি নিরপেক্ষ বার্কিলিয়াম পরমাণুতে ৯৭টি ইলেকট্রন থাকে। এই ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে বিভিন্ন শক্তিস্তর এবং সাবশেলে বিন্যস্ত থাকে।
- নিউট্রন: বার্কিলিয়ামের অসংখ্য আইসোটোপ রয়েছে, যার সবগুলোই তেজস্ক্রিয়। সবচেয়ে স্থিতিশীল এবং সাধারণত উল্লিখিত আইসোটোপ হল বার্কিলিয়াম-২৪৭ ($^{247}$Bk), যার অর্ধায়ু প্রায় ১,৩৮০ বছর। এই আইসোটোপের ভর সংখ্যা (A) হল ২৪৭। এর নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা ভর সংখ্যা থেকে পারমাণবিক সংখ্যা বিয়োগ করে গণনা করা হয়: নিউট্রনের সংখ্যা = ভর সংখ্যা - পারমাণবিক সংখ্যা = ২৪৭ - ৯৭ = ১৫০টি নিউট্রন।
ইলেকট্রন বিন্যাস
ইলেকট্রন বিন্যাস একটি পরমাণুর পারমাণবিক অরবিটালে ইলেকট্রনের সুবিন্যস্ত বিন্যাস বর্ণনা করে। বার্কিলিয়ামের (Bk, Z=97) জন্য, ভূমি অবস্থার ইলেকট্রন বিন্যাস হল [Rn] 5f⁹ 7s²।
- [Rn] মহৎ গ্যাস রেডনের ইলেকট্রন বিন্যাসকে প্রতিনিধিত্ব করে, যার পারমাণবিক সংখ্যা ৮৬। এই মূল বিন্যাসটি 6p সাবশেল পর্যন্ত পূর্ণ শেলগুলিতে ৮৬টি ইলেকট্রনকে (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶) নির্দেশ করে।
- রেডন কোর ছাড়িয়ে, অতিরিক্ত ১১টি ইলেকট্রনকে (৯৭ - ৮৬ = ১১) স্থান দিতে হবে।
- এই ১১টি ইলেকট্রন 5f এবং 7s সাবশেল পূরণ করে: নয়টি ইলেকট্রন 5f সাবশেলে এবং দুটি ইলেকট্রন 7s সাবশেলে থাকে। 5f এবং 7s ইলেকট্রনের এই নির্দিষ্ট বিন্যাসটি অ্যাক্টিনাইড সিরিজের মৌলগুলির বৈশিষ্ট্য, যেখানে 5f এবং 6d অরবিটালের শক্তিস্তর খুব কাছাকাছি।
যোজ্যতা ইলেকট্রন
যোজ্যতা ইলেকট্রন হল পরমাণুর বাইরেরতম শক্তিস্তর বা অসম্পূর্ণভাবে পূর্ণ ভেতরের শক্তিস্তরে অবস্থিত ইলেকট্রন যা রাসায়নিক বন্ধনে অংশ নিতে সক্ষম। বার্কিলিয়ামের জন্য, যোজ্যতা ইলেকট্রনগুলির মধ্যে বাইরেরতম প্রধান শক্তিস্তর এবং আংশিকভাবে পূর্ণ f-সাবশেলের ইলেকট্রনগুলি অন্তর্ভুক্ত।
- 7s সাবশেলে দুটি ইলেকট্রন বাইরেরতম ইলেকট্রনগুলিকে প্রতিনিধিত্ব করে।
- আংশিকভাবে পূর্ণ 5f সাবশেলে থাকা নয়টি ইলেকট্রনও তাদের তুলনামূলকভাবে উচ্চ শক্তি এবং বন্ধনের জন্য সহজলভ্যতার কারণে বার্কিলিয়ামের রাসায়নিক সক্রিয়তায় উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখে।
- অতএব, বার্কিলিয়ামকে ১১টি যোজ্যতা ইলেকট্রন (7s সাবশেল থেকে ২টি এবং 5f সাবশেল থেকে ৯টি) রয়েছে বলে মনে করা হয়। এই ইলেকট্রনগুলি বার্কিলিয়ামের রাসায়নিক ধর্ম এবং যৌগ গঠনের ক্ষমতা নির্ধারণ করে, প্রাথমিকভাবে +3 এবং +4 জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে।