નિહોનિયમનો પરિચય
નિહોનિયમ (Nh) એ પરમાણુ ક્રમાંક 113 ધરાવતું એક કૃત્રિમ રાસાયણિક તત્વ છે. તે એક સુપરહેવી તત્વ છે, જેનો અર્થ છે કે તે પૃથ્વી પર કુદરતી રીતે જોવા મળતું નથી અને તેને માત્ર વિશિષ્ટ પ્રયોગશાળાઓમાં કૃત્રિમ રીતે ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. તેનું નામ “નિહોન” પરથી ઉદ્ભવ્યું છે, જે જાપાન માટેના બે જાપાનીઝ શબ્દો પૈકી એક છે, જે જાપાનમાં આવેલા RIKEN નિશિના સેન્ટર ફોર એક્સિલરેટર-બેઝ્ડ સાયન્સના યોગદાનને માન્યતા આપે છે, જ્યાં તેની શોધ થઈ હતી.
ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો
નિહોનિયમ આવર્ત કોષ્ટકમાં સમૂહ 13 માં, થેલિયમ (Tl) ની બરાબર નીચે સ્થિત છે. તેની સ્થિતિના આધારે, તેને p-બ્લોક ટ્રાન્સએક્ટિનાઇડ તત્વ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. વૈજ્ઞાનિકો આગાહી કરે છે કે નિહોનિયમ ધાતુના ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરશે અને બોરોન જૂથનો ભાગ હશે, જેમાં એલ્યુમિનિયમ, ગેલિયમ અને ઇન્ડિયમ જેવા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, જે ભારત જેવા દેશોમાં વિવિધ ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ સૂચવે છે કે નિહોનિયમ સંભવતઃ +1 અને +3 ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવશે. સાપેક્ષતાવાદી અસરોને કારણે, જે ખૂબ ભારે તત્વો માટે વધુને વધુ નોંધપાત્ર બને છે, +1 ઓક્સિડેશન અવસ્થા +3 ઓક્સિડેશન અવસ્થા કરતાં વધુ સ્થિર રહેવાની અપેક્ષા છે, જે થેલિયમ જેવી જ છે. જોકે, તેના અત્યંત ટૂંકા આયુષ્યને કારણે, આ ગુણધર્મો સૈદ્ધાંતિક છે, અને કોઈ સીધા પ્રાયોગિક રાસાયણિક અભ્યાસો શક્ય બન્યા નથી.
પાણી અને હવા સાથે પ્રતિક્રિયાશીલતા
તેના જાણીતા આઇસોટોપ્સના અત્યંત ટૂંકા અર્ધ-આયુષ્ય (મિલિસેકન્ડ્સથી સેકન્ડ્સ સુધી) ને ધ્યાનમાં લેતા, નિહોનિયમના પરમાણુઓ એટલા ટૂંકા ગાળા માટે અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે મેક્રોસ્કોપિક જથ્થાને એકઠા કરી શકાતા નથી. પરિણામે, પાણી અથવા હવા જેવા સામાન્ય પદાર્થો સાથે તેની પ્રતિક્રિયાશીલતાને પ્રાયોગિક રીતે અવલોકન અથવા માપી શકાતી નથી. તે બન્યા પછી લગભગ તરત જ વિઘટિત થઈ જાય છે. જો તે સ્થિર હોત, તો તેની ધાતુ પ્રકૃતિ અને સમૂહ 13 માં તેની સ્થિતિ સૂચવે છે કે તે સંભવતઃ હવા (ઓક્સાઇડ બનાવીને) અથવા પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, પરંતુ તેની સહજ અસ્થિરતાને કારણે આ સંપૂર્ણપણે કાલ્પનિક રહે છે.
સલામતી પ્રોફાઇલ: ઝેરીતા, કિરણોત્સર્ગીતા અને જ્વલનશીલતા
નિહોનિયમના તમામ જાણીતા આઇસોટોપ્સ અત્યંત કિરણોત્સર્ગી છે. આ અત્યંત કિરણોત્સર્ગીતા તેની સૌથી વ્યાખ્યાયિત લાક્ષણિકતા અને તત્વ સાથે સંકળાયેલ પ્રાથમિક ભય છે. નિહોનિયમના ન્યુક્લિયસ ઝડપથી આલ્ફા ક્ષય અથવા સ્વયંભૂ વિખંડનમાંથી પસાર થાય છે, જે હળવા તત્વોમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
નિહોનિયમ માટે ઝેરીતા નો ખ્યાલ મોટે ભાગે શૈક્ષણિક છે. જ્યારે, અન્ય ભારે ધાતુઓની જેમ, જો તેને નોંધપાત્ર માત્રામાં શરીરમાં ગ્રહણ કરવામાં આવે અથવા શોષવામાં આવે તો તે સૈદ્ધાંતિક રીતે ઝેરી હશે, પરંતુ તેની અત્યંત અસ્થિરતાનો અર્થ છે કે આવા સંપર્કમાં આવવું અશક્ય છે. મુખ્ય ચિંતા તેના વિઘટિત થતા પરમાણુઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત થતી કિરણોત્સર્ગ હશે, તેની રાસાયણિક ઝેરીતા નહીં.
નિહોનિયમને જ્વલનશીલ માનવામાં આવતું નથી. ધાતુઓ સામાન્ય રીતે કાર્બનિક સંયોજનોની જેમ જ્વલનશીલતા દર્શાવતી નથી. ઓક્સિજન સાથેની કોઈપણ સંભવિત પ્રતિક્રિયા ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા હશે, દહન નહીં.
નોંધપાત્ર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અથવા “પ્રતિક્રિયાઓ”
એ સ્પષ્ટ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે કે નિહોનિયમ સાથે સંકળાયેલી કોઈ પણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ક્યારેય અવલોકન કે અભ્યાસ કરવામાં આવી નથી. તત્વનું ક્ષણિક અસ્તિત્વ કોઈપણ શાસ્ત્રીય રાસાયણિક પ્રયોગને અટકાવે છે જ્યાં પરમાણુઓ ઇલેક્ટ્રોન પુનર્ગઠન દ્વારા સંયોજનો બનાવવા માટે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.
નિહોનિયમ સાથે સૌથી વધુ સંકળાયેલી “પ્રતિક્રિયા” એ પરમાણુ સંમિશ્રણ દ્વારા તેનું સંશ્લેષણ છે, એક પ્રક્રિયા જ્યાં પરમાણુ ન્યુક્લિયસ જોડાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, નિહોનિયમના આઇસોટોપ્સ શરૂઆતમાં બિસ્મથ-209 ($^{209}$Bi) ના લક્ષ્યને પ્રવેગિત ઝીંક-70 ($^{70}$Zn) આયનોથી બોમ્બમારો કરીને બનાવવામાં આવ્યા હતા. આ પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયસના સંમિશ્રણમાં પરિણમે છે, ત્યારબાદ ન્યુટ્રોનનું ઉત્સર્જન થાય છે, જેથી નિહોનિયમ આઇસોટોપ ઉત્પન્ન થાય છે. તેના સંશ્લેષણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રતિનિધિ પરમાણુ પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે:
$^{209}{83}\text{Bi} + ^{70}{30}\text{Zn} \rightarrow ^{278}_{113}\text{Nh} + 1\text{n}$
આ સમીકરણ એક પરમાણુ સંમિશ્રણ ઘટના દર્શાવે છે, જ્યાં બિસ્મથ અને ઝીંકના ન્યુક્લિયસ જોડાઈને એક સુપરહેવી નિહોનિયમ ન્યુક્લિયસ બનાવે છે, અને એક ન્યુટ્રોન ઉત્સર્જિત થાય છે. આ એક પરમાણુ પ્રક્રિયા છે, રાસાયણિક બંધનોના નિર્માણ અથવા ભંગાણ સાથે સંકળાયેલી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા નથી.