મોસ્કોવિયમનો પરિચય
મોસ્કોવિયમ (Mc) એ અણુ ક્રમાંક 115 ધરાવતું એક કૃત્રિમ સુપરહેવી તત્વ છે. તે આવર્ત કોષ્ટકના ગ્રુપ 15, પિરિયડ 7 માં સ્થિત છે, જે બિસ્મથની બરાબર નીચે છે. સુપરહેવી તત્વ હોવાને કારણે, તે પૃથ્વી પર કુદરતી રીતે બનતું નથી અને ફક્ત અત્યંત વિશિષ્ટ પ્રયોગશાળાઓમાં ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
શોધ અને સંશ્લેષણ
મોસ્કોવિયમનું પ્રારંભિક સંશ્લેષણ 2003 માં ડુબના, રશિયામાં આવેલી જોઈન્ટ ઈન્સ્ટિટ્યુટ ફોર ન્યુક્લિયર રિસર્ચ (JINR) ના રશિયન અને અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકોની સહયોગી ટીમે કર્યું હોવાનો અહેવાલ છે. આ તત્વને અમેરિસિયમ-243 ના લક્ષ્ય પર કેલ્શિયમ-48 આયનો વડે બોમ્બમારો કરીને બનાવવામાં આવ્યું હતું. આ પ્રક્રિયાને કારણે મોસ્કોવિયમ આઇસોટોપ્સ બન્યા, જે ત્યારબાદ શ્રેણીબદ્ધ આલ્ફા ક્ષયમાંથી પસાર થયા. હાલમાં ઓળખાયેલ સૌથી લાંબુ જીવતું આઇસોટોપ, મોસ્કોવિયમ-289, આશરે 220 મિલીસેકન્ડનો અર્ધ-આયુષ્ય ધરાવે છે.
અનુમાનિત રાસાયણિક ગુણધર્મો
તેના અત્યંત ટૂંકા અર્ધ-આયુષ્ય અને અત્યાર સુધીમાં ઉત્પન્ન થયેલા અણુઓની અત્યંત ઓછી સંખ્યા (સામાન્ય રીતે એક સમયે માત્ર થોડા ડઝન) ને કારણે, મોસ્કોવિયમના મેક્રોસ્કોપિક રાસાયણિક ગુણધર્મોનું સીધું અવલોકન અથવા પ્રાયોગિક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી. તેના રાસાયણિક વર્તનનું મુખ્યત્વે આવર્ત વલણો અને અદ્યતન સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓના આધારે અનુમાન કરવામાં આવે છે, જે ખૂબ ભારે તત્વો માટે અનન્ય એવા સાપેક્ષવાદી (relativistic) અસરોને સખત રીતે ધ્યાનમાં લે છે.
હવા અને પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાશીલતા
મોસ્કોવિયમ ધાતુગત લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે તેવી અપેક્ષા છે. જોકે, તેની અત્યંત અસ્થિરતા અને તે સેકન્ડના અપૂર્ણાંકમાં ક્ષય પામે છે તે હકીકતને જોતાં, મેક્રોસ્કોપિક અર્થમાં હવા અથવા પાણી સાથે તેની પ્રતિક્રિયાનું અવલોકન કરવું શક્ય નથી. જો તે જથ્થાબંધ માત્રામાં અસ્તિત્વમાં હોત, તો સૈદ્ધાંતિક અનુમાનો સૂચવે છે કે તે તેના હળવા સજાતીય, બિસ્મથની તુલનામાં ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલતા દર્શાવશે. આ ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલતા સાપેક્ષવાદી અસરોને આભારી છે જે તેના સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોનને સ્થિર કરે છે, જેનાથી તેઓ રાસાયણિક બંધન માટે ઓછા ઉપલબ્ધ બને છે. પરિણામે, હવા અથવા પાણી જેવા સામાન્ય પદાર્થો સાથેની મજબૂત પ્રતિક્રિયાઓ, જે અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ ધાતુઓની લાક્ષણિકતા છે, તેની અપેક્ષા નથી.
ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ
સૈદ્ધાંતિક મોડેલોના આધારે, મોસ્કોવિયમ +1 અને +3 ની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે તેવી અપેક્ષા છે. +1 ઓક્સિડેશન અવસ્થા મોસ્કોવિયમ માટે અસામાન્ય રીતે સ્થિર હોવાનું અનુમાન છે, સંભવતઃ +3 અવસ્થા કરતાં પણ વધુ. આ હળવા ગ્રુપ 15 તત્વો (નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક, એન્ટિમોની, બિસ્મથ) માં જોવા મળતા વલણોથી નોંધપાત્ર ભિન્નતા દર્શાવે છે, જે મુખ્યત્વે +3 અને +5 ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે. મોસ્કોવિયમમાં +1 અવસ્થાની અનુમાનિત સ્થિરતા તેના વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની બંધન ઊર્જાને પ્રભાવિત કરતી સાપેક્ષવાદી અસરોને આભારી છે.
જોખમ પ્રોફાઇલ
મોસ્કોવિયમ સહિતના તમામ સુપરહેવી તત્વો, મુખ્યત્વે તેમની તીવ્ર કિરણોત્સર્ગીતાને કારણે નોંધપાત્ર જોખમો રજૂ કરે છે.
કિરણોત્સર્ગીતા
મોસ્કોવિયમ આંતરિક રીતે અને તીવ્રપણે કિરણોત્સર્ગી છે. તેના તમામ આઇસોટોપ્સ અસ્થિર છે અને મુખ્યત્વે આલ્ફા ઉત્સર્જન દ્વારા ઝડપી કિરણોત્સર્ગી ક્ષયમાંથી પસાર થાય છે. આ ઉચ્ચ સ્તરની કિરણોત્સર્ગીતા સૂચવે છે કે જો તે વધુ માત્રામાં ઉત્પન્ન થઈ શકે તો પણ, તેના સંચાલન માટે કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવવા સામે સખત સાવચેતી રાખવી પડશે.
ઝેરીપણું
તેની ઉચ્ચ કિરણોત્સર્ગીતાને જોતાં, મોસ્કોવિયમને અત્યંત ઝેરી તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવશે. મોસ્કોવિયમનો કોઈપણ જથ્થો, જો શરીરમાં શોષાઈ જાય, તો તેના ઝડપી ક્ષયને કારણે પેશીઓ અને અવયવોને ગંભીર કિરણોત્સર્ગ નુકસાન પહોંચાડશે. જોકે, તેનું અત્યંત ટૂંકું અર્ધ-આયુષ્ય સુનિશ્ચિત કરે છે કે તે લગભગ તરત જ ક્ષય પામે છે, જે વ્યવહારિક દૃશ્યોમાં કોઈપણ લાંબા ગાળાના સંચય અથવા નોંધપાત્ર જૈવિક સંપર્કને અટકાવે છે. તેથી, તેના ક્ષણિક અસ્તિત્વને જોતાં ઝેરીપણું માટેની વ્યવહારિક ચિંતા નજીવી છે.
જ્વલનશીલતા
જ્વલનશીલતાનો ખ્યાલ મોસ્કોવિયમને લાગુ પડતો નથી. જ્વલનશીલતા એ સામગ્રીની બળવાની અથવા દહનને ટકાવી રાખવાની ક્ષમતાનું વર્ણન કરે છે. મોસ્કોવિયમનું નિર્માણ હંમેશા અણુ દ્વારા અણુ કરવામાં આવ્યું છે, જે ક્ષય પામતા પહેલા મિલીસેકન્ડ્સ માટે અસ્તિત્વમાં છે. તે જથ્થાબંધ સામગ્રી બનાવી શકતું નથી જેને સળગાવી શકાય અથવા દહન પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લઈ શકે.
કાલ્પનિક રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું ઉદાહરણ
મોસ્કોવિયમ સાથે સંકળાયેલી કાલ્પનિક રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એ +1 ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં સંયોજનો બનાવવાની તેની અનુમાનિત ક્ષમતા હશે. ઉદાહરણ તરીકે, સૈદ્ધાંતિક રીતે, મોસ્કોવિયમ મોનોહેલાઈડ સંયોજન બનાવી શકે છે, જેમ કે મોસ્કોવિયમ(I) ક્લોરાઇડ (McCl). આ સંયોજન 7s અને 7p1/2 ઓર્બિટલ્સને સ્થિર કરતી સાપેક્ષવાદી અસરો દ્વારા સ્થિર થશે, જે +3 અવસ્થા માટે ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન અથવા +5 અવસ્થા માટે પાંચ ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા સામે એક ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવાનું તુલનાત્મક રીતે અનુકૂળ બનાવે છે. જોકે, મોસ્કોવિયમના અસાધારણ ટૂંકા અસ્તિત્વ સાથે સંકળાયેલા નોંધપાત્ર પ્રાયોગિક પડકારોને કારણે આવા સંયોજનોનું સંશ્લેષણ અથવા અવલોકન કરવામાં આવ્યું નથી।