কিউরিয়াম (Cm) পরিচিতি
কিউরিয়াম একটি কৃত্রিম, অত্যন্ত তেজস্ক্রিয় ধাতব মৌল। এটি পর্যায় সারণীর অ্যাক্টিনাইড শ্রেণীর অন্তর্ভুক্ত, পর্যায় 7-এ অবস্থিত এবং প্রাকৃতিকভাবে পৃথিবীতে পাওয়া যায় না। এর পারমাণবিক সংখ্যা 96 এবং এর রাসায়নিক প্রতীক Cm। 1944 সালে শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের মেটালার্জিক্যাল ল্যাবরেটরিতে গ্লেন টি. সিবার্গ, রাল্ফ এ. জেমস এবং অ্যালবার্ট ঘিরসো প্রথম এই মৌলটি সংশ্লেষণ করেন। মেরি এবং পিয়ের কুরির তেজস্ক্রিয়তা সংক্রান্ত অগ্রণী কাজের সম্মানে এর নামকরণ করা হয়েছিল। কিউরিয়াম আইসোটোপগুলি সাধারণত পারমাণবিক চুল্লিতে প্লুটোনিয়ামের মতো অন্যান্য অ্যাক্টিনাইডগুলির নিউট্রন বোমাবর্ষণের মাধ্যমে উৎপাদিত হয়।
কিউরিয়ামের পারমাণবিক গঠন
প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন
কিউরিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা (Z) হলো 96। এই সংখ্যাটি প্রতিটি কিউরিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মধ্যে প্রোটনের সংখ্যা সরাসরি নির্দেশ করে। একটি নিরপেক্ষ কিউরিয়াম পরমাণুতে, নিউক্লিয়াসকে প্রদক্ষিণকারী ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটনের সংখ্যার সমান।
- প্রোটন সংখ্যা: 96
- ইলেকট্রন সংখ্যা: 96 (একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে)
কিউরিয়ামের আইসোটোপগুলির মধ্যে নিউট্রনের সংখ্যা ভিন্ন হতে পারে। কিউরিয়ামের সবচেয়ে স্থিতিশীল আইসোটোপ হলো কিউরিয়াম-247 (Cm-247), যার অর্ধ-জীবন 15.6 মিলিয়ন বছর। এই নির্দিষ্ট আইসোটোপের জন্য:
- ভর সংখ্যা (A): 247
- নিউট্রন সংখ্যা: ভর সংখ্যা (A) - পারমাণবিক সংখ্যা (Z) = 247 - 96 = 151
অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ আইসোটোপগুলির মধ্যে রয়েছে কিউরিয়াম-242 (Cm-242) এবং কিউরিয়াম-244 (Cm-244), যা সাধারণত বেশি উৎপাদিত হয় কিন্তু এদের অর্ধ-জীবন কম। Cm-244-এর জন্য, নিউট্রনের সংখ্যা হবে 244 - 96 = 148।
ইলেকট্রন বিন্যাস
ইলেকট্রন বিন্যাস বর্ণনা করে কীভাবে ইলেকট্রনগুলি পারমাণবিক কক্ষপথে বন্টিত হয়। কিউরিয়ামের ক্ষেত্রে, 96টি ইলেকট্রন নিয়ে, বিন্যাসটি আউফবাউ নীতি, পাউলির বর্জন নীতি এবং হুন্ডের নিয়ম অনুসরণ করে। অ্যাক্টিনাইড শ্রেণীতে এর অবস্থানের কারণে, এর ইলেকট্রন বিন্যাসে f-কক্ষপথ জড়িত।
কিউরিয়ামের পূর্ববর্তী নিষ্ক্রিয় গ্যাসের কোর হলো রেডন (Rn), যার 86টি ইলেকট্রন রয়েছে। অতএব, কিউরিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস রেডন কোর থেকে শুরু করে লেখা যেতে পারে:
[Rn] 5f⁷ 6d¹ 7s²
এই বিন্যাসটি নির্দেশ করে:
- [Rn]: রেডনের ইলেকট্রন বিন্যাস (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶) প্রতিনিধিত্ব করে, যা 86টি ইলেকট্রনকে বোঝায়।
- 5f⁷: 5f উপস্তরীতে সাতটি ইলেকট্রন উপস্থিত। অর্ধপূর্ণ 5f উপস্তর (যা সর্বোচ্চ 14টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে) অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা প্রদান করে।
- 6d¹: 6d উপস্তরীতে একটি ইলেকট্রন উপস্থিত।
- 7s²: 7s উপস্তরীতে দুটি ইলেকট্রন উপস্থিত, যা সবচেয়ে বাইরের প্রধান শক্তি স্তর।
যোজ্যতা ইলেকট্রন
যোজ্যতা ইলেকট্রন হলো পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের কক্ষে অবস্থিত ইলেকট্রন বা রাসায়নিক বন্ধনে অংশগ্রহণকারী ইলেকট্রন। কিউরিয়ামের মতো অ্যাক্টিনাইডগুলির জন্য, যোজ্যতা ইলেকট্রনগুলি সাধারণত সবচেয়ে বাইরের s-উপস্তর (7s) এবং কখনও কখনও d-উপস্তর (6d) এবং f-উপস্তরের (5f) ইলেকট্রনগুলি অন্তর্ভুক্ত করে, কারণ এই কক্ষপথগুলির শক্তি স্তর তুলনামূলকভাবে কাছাকাছি।
কিউরিয়ামের জন্য, সবচেয়ে বাইরের ইলেকট্রনগুলি 7s, 6d এবং 5f কক্ষপথে পাওয়া যায়। প্রধান যোজ্যতা ইলেকট্রনগুলি সাধারণত নিম্নলিখিতগুলি বলে বিবেচিত হয়:
- 7s উপস্তরীর দুটি ইলেকট্রন।
- 6d উপস্তরীর একটি ইলেকট্রন।
এই তিনটি ইলেকট্রন রাসায়নিক বন্ধনের জন্য সহজেই উপলব্ধ, যা কিউরিয়ামের সবচেয়ে সাধারণ জারণ অবস্থা +3-তে অবদান রাখে। যদিও 5f ইলেকট্রনগুলি অ্যাক্টিনাইডগুলির জন্য যোজ্যতা ইলেকট্রনের চেয়ে সাধারণত কোর-সদৃশ, তবে বন্ধনে তাদের অংশগ্রহণ ঘটতে পারে, যার ফলে নির্দিষ্ট যৌগগুলিতে উচ্চতর জারণ অবস্থা দেখা যায়। তবে, উচ্চ বিদ্যালয়ের বোঝার জন্য, 7s² এবং 6d¹ ইলেকট্রনগুলিকে এর যোজ্যতার প্রধান অবদানকারী হিসাবে বিবেচনা করা উপযুক্ত।