टेनेसीन: तत्व 117 का एक सिंहावलोकन
टेनेसीन, जिसे Ts से दर्शाया जाता है, परमाणु संख्या 117 वाला एक कृत्रिम रासायनिक तत्व है। इसे 2016 में आधिकारिक तौर पर मान्यता दी गई थी और इसका नाम संयुक्त राज्य अमेरिका के टेनेसी राज्य के नाम पर रखा गया, जो अतिभारी तत्व अनुसंधान में एक प्रमुख क्षेत्र है। एक अतिभारी तत्व के रूप में, टेनेसीन पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से नहीं पाया जाता है और इसे केवल प्रयोगशालाओं में परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से ही उत्पादित किया जा सकता है।
खोज और सामान्य गुण
टेनेसीन आवर्त सारणी के समूह 17 में स्थित है, जिससे यह ज्ञात सबसे भारी हैलोजन बन जाता है। इसकी इलेक्ट्रॉन विन्यास सैद्धांतिक रूप से [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁵ होने की भविष्यवाणी की गई है। हालांकि, इसकी अत्यधिक उच्च परमाणु संख्या के कारण, सापेक्षतावादी प्रभाव इसकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना और अनुमानित रासायनिक गुणों को काफी प्रभावित करते हैं, जिससे वे क्लोरीन या आयोडीन जैसे हल्के हैलोजन में देखे गए रुझानों से विचलित होते हैं।
रासायनिक अभिक्रियाशीलता
सैद्धांतिक भविष्यवाणियां और समूह रुझान
चूंकि टेनेसीन एक कृत्रिम तत्व है जिसकी अर्ध-आयु (half-life) अत्यंत कम है (सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले समस्थानिक, टेनेसीन-294 की अर्ध-आयु लगभग 51 मिलीसेकंड है), इसलिए इसकी रासायनिक अभिक्रियाशीलता का सीधा प्रायोगिक अवलोकन वर्तमान में असंभव है। इसके रासायनिक व्यवहार की सभी समझ सैद्धांतिक गणनाओं और भविष्यवाणियों पर आधारित है।
टेनेसीन के लिए सापेक्षतावादी प्रभाव विशेष रूप से स्पष्ट होते हैं। ये प्रभाव 7s और 7p₁/₂ ऑर्बिटलों को संकुचित और स्थिर करते हैं, जबकि 7p₃/₂ ऑर्बिटलों को अस्थिर और विस्तारित करते हैं। इससे 7s इलेक्ट्रॉनों के लिए एक अनुमानित “अक्रिय युग्म प्रभाव” (inert pair effect) और 7p₁/₂ तथा 7p₃/₂ उपकोशों के बीच एक बड़ा ऊर्जा अंतराल उत्पन्न होता है।
परिणामस्वरूप, टेनेसीन से एक स्थिर -1 ऑक्सीकरण अवस्था बनाने के विशिष्ट हैलोजन प्रवृत्ति से काफी विचलित होने की भविष्यवाणी की गई है। इसके बजाय, सैद्धांतिक अध्ययन बताते हैं कि +1 ऑक्सीकरण अवस्था सबसे स्थिर हो सकती है, जिसके बाद +3 और +5 आते हैं। यह व्यवहार विशिष्ट हैलोजन की तुलना में p-ब्लॉक धातुओं या मेटालॉइड्स के अधिक समान है। टेनेसीन को एक अर्धचालक या यहाँ तक कि एक खराब धातु होने की भी भविष्यवाणी की गई है, बजाय एक अधातु के।
पानी और हवा के साथ अंतःक्रिया
यह देखते हुए कि टेनेसीन के केवल कुछ ही परमाणुओं का संश्लेषण किया गया है, और ये केवल सेकंड के कुछ अंशों के लिए ही मौजूद रहते हैं, पानी या हवा के साथ कोई भी व्यावहारिक अंतःक्रिया असंभव है। यदि टेनेसीन की मैक्रोस्कोपिक मात्राएँ मौजूद हो सकतीं, तो सैद्धांतिक भविष्यवाणियां बताती हैं कि यह फ्लोरीन या क्लोरीन जैसे हल्के हैलोजनों की तुलना में काफी कम अभिक्रियाशील होगा। इसके अनुमानित धात्विक या मेटालॉइड चरित्र और इसके संयोजी इलेक्ट्रॉनों का सापेक्षतावादी स्थिरीकरण संभवतः पानी और हवा के प्रति कम अभिक्रियाशीलता का कारण होगा, जो क्षार धातुओं या हल्के, अत्यधिक वैद्युतीयऋणात्मक हैलोजनों के साथ देखी जाने वाली तीव्र प्रतिक्रियाओं के विपरीत है।
सुरक्षा और अन्य विशेषताएँ
रेडियोधर्मिता
टेनेसीन के सभी ज्ञात समस्थानिक अत्यधिक रेडियोधर्मी होते हैं। यह अत्यधिक रेडियोधर्मिता और इसके संबंधित स्वास्थ्य जोखिम प्राथमिक सुरक्षा संबंधी विचार हैं। इसके तीव्र रेडियोधर्मी क्षय के दौरान निकलने वाली ऊर्जा पर्याप्त होती है।
विषाक्तता
इसकी तीव्र रेडियोधर्मिता और धात्विक/मेटालॉइड विशेषताओं वाले भारी तत्व होने की सैद्धांतिक भविष्यवाणी के कारण, टेनेसीन को अत्यधिक विषैला माना जाएगा। हालांकि, इसकी रासायनिक विषाक्तता पर प्रायोगिक डेटा मौजूद नहीं है क्योंकि स्थिर, मापने योग्य मात्राएँ कभी उत्पादित नहीं की गई हैं।
ज्वलनशीलता
ज्वलनशीलता की अवधारणा, जो किसी पदार्थ के जलने या दहन से गुजरने की क्षमता का वर्णन करती है, टेनेसीन पर लागू नहीं होती है। चूंकि यह एक ऐसा तत्व है जिसे सब-पिकोग्राम मात्रा में उत्पादित किया जाता है और जो लगभग तात्कालिक रूप से क्षय हो जाता है, इसका प्राथमिक खतरा इसकी रेडियोधर्मिता है, न कि आग लगने या लौ को बनाए रखने की इसकी क्षमता।
टेनेसीन से संबंधित रासायनिक प्रतिक्रियाएँ
टेनेसीन से संबंधित कोई भी रासायनिक प्रतिक्रिया कभी देखी या संचालित नहीं की गई है। टेनेसीन परमाणुओं का संश्लेषण परमाणु संलयन के माध्यम से होता है, जहाँ दो हल्के परमाणुओं के नाभिक मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं। टेनेसीन-294 के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली परमाणु प्रतिक्रिया का एक उदाहरण कैलिफ़ोर्नियम-249 (²⁴⁹Cf) पर कैल्शियम-48 (⁴⁸Ca) आयनों की बमबारी है:
²⁴⁹Cf + ⁴⁸Ca → ²⁹⁷Ts* → ²⁹⁴Ts + 3n (neutrons)
यह प्रक्रिया एक परमाणु परिवर्तन है, न कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया जहाँ परमाणु अपने संयोजी इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैं।