నిహోనియం పరిచయం
నిహోనియం (Nh) అనేది 113 పరమాణు సంఖ్య కలిగిన ఒక సింథటిక్ రసాయన మూలకం. ఇది ఒక సూపర్హెవీ మూలకం, అంటే ఇది భూమిపై సహజంగా లభించదు మరియు ప్రత్యేక ప్రయోగశాలలలో కృత్రిమంగా మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. దీని పేరు జపాన్కు చెందిన రెండు జపనీస్ పదాలలో ఒకటైన “నిహోన్” నుండి ఉద్భవించింది, జపాన్లోని రికెన్ నిషినా సెంటర్ ఫర్ యాక్సిలరేటర్-బేస్డ్ సైన్స్ (RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science) సహకారాన్ని గుర్తించి దీనికి ఈ పేరు పెట్టబడింది, అక్కడే ఇది కనుగొనబడింది.
భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు
నిహోనియం ఆవర్తన పట్టికలో 13వ గ్రూప్లో, థాలియం (Tl) కి సరిగ్గా క్రింద ఉంది. దాని స్థానం ఆధారంగా, ఇది p-బ్లాక్ ట్రాన్స్యాక్టినైడ్ మూలకం (p-block transactinide element)గా వర్గీకరించబడింది. నిహోనియం లోహ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుందని మరియు బోరాన్ గ్రూప్కు చెందినదని శాస్త్రవేత్తలు అంచనా వేస్తున్నారు, ఈ గ్రూప్లో అల్యూమినియం, గాలియం మరియు ఇండియం వంటి మూలకాలు ఉన్నాయి, ఇవి భారతదేశం వంటి దేశాలలో వివిధ పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి.
సైద్ధాంతిక గణనల ప్రకారం నిహోనియం +1 మరియు +3 ఆక్సీకరణ స్థితులలో ఉండే అవకాశం ఉంది. సాపేక్ష ప్రభావాల (relativistic effects) కారణంగా, ఇవి చాలా భారీ మూలకాలకు మరింత ముఖ్యమైనవిగా మారతాయి, థాలియం మాదిరిగానే +1 ఆక్సీకరణ స్థితి +3 ఆక్సీకరణ స్థితి కంటే స్థిరంగా ఉంటుందని భావిస్తున్నారు. అయితే, దాని అత్యంత తక్కువ జీవితకాలం కారణంగా, ఈ లక్షణాలు సైద్ధాంతికమైనవి, మరియు ఎటువంటి ప్రత్యక్ష ప్రయోగాత్మక రసాయన అధ్యయనాలు సాధ్యం కాలేదు.
నీరు మరియు గాలితో క్రియాశీలత
తెలిసిన నిహోనియం ఐసోటోప్ల (మిల్లిసెకన్ల నుండి సెకన్ల వరకు) చాలా తక్కువ అర్ధ-జీవితం (half-lives) కారణంగా, నిహోనియం పరమాణువులు చాలా తక్కువ కాలం మాత్రమే ఉంటాయి, తద్వారా స్థూల పరిమాణాలను (macroscopic quantities) పోగు చేయలేము. పర్యవసానంగా, నీరు లేదా గాలి వంటి సాధారణ పదార్ధాలతో దాని క్రియాశీలతను ప్రయోగాత్మకంగా గమనించడం లేదా కొలవడం సాధ్యం కాదు. ఇది ఏర్పడిన వెంటనే దాదాపుగా క్షీణించిపోతుంది (decays). ఇది స్థిరంగా ఉన్నట్లయితే, దాని లోహ స్వభావం మరియు 13వ గ్రూప్లో దాని స్థానం గాలి (ఆక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తూ) లేదా నీటితో సంభావ్యంగా చర్య జరపగలదని సూచిస్తుంది, కానీ దాని అంతర్లీన అస్థిరత్వం కారణంగా ఇది పూర్తిగా ఊహాజనితమైనదిగా మిగిలిపోయింది.
భద్రతా ప్రొఫైల్: విషపూరితం, రేడియోధార్మికత మరియు దహనశీలత
నిహోనియం యొక్క తెలిసిన అన్ని ఐసోటోప్లు అత్యంత రేడియోధార్మికమైనవి. ఈ తీవ్రమైన రేడియోధార్మికతే దాని అత్యంత నిర్వచించే లక్షణం మరియు ఈ మూలకంతో సంబంధం ఉన్న ప్రాథమిక ప్రమాదం. నిహోనియం కేంద్రకాలు వేగంగా ఆల్ఫా క్షయం (alpha decay) లేదా స్వచ్ఛంద విచ్ఛిత్తికి (spontaneous fission) లోనవుతాయి, తేలికైన మూలకాలుగా మారతాయి.
నిహోనియంకు సంబంధించిన విషపూరితత్వం యొక్క భావన ఎక్కువగా విద్యాసంబంధమైనది. ఇతర భారీ లోహాల మాదిరిగానే, ఇది గణనీయమైన మొత్తంలో శరీరంలోకి తీసుకుంటే లేదా గ్రహించబడితే సిద్ధాంతపరంగా విషపూరితమైనది అయినప్పటికీ, దాని తీవ్రమైన అస్థిరత్వం అటువంటి బహిర్గతం అసాధ్యమని అర్థం. ప్రధాన ఆందోళన దాని క్షీణించే పరమాణువుల నుండి వెలువడే రేడియేషన్ అవుతుంది, దాని రసాయన విషపూరితత కాదు.
నిహోనియం దహనశీలంగా పరిగణించబడదు. లోహాలు సాధారణంగా కర్బన సమ్మేళనాల (organic compounds) మాదిరిగా దహనశీలతను ప్రదర్శించవు. ఆక్సిజన్తో ఏదైనా సంభావ్య ప్రతిచర్య ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ అవుతుంది, దహనం కాదు.
ముఖ్యమైన పరస్పర చర్యలు లేదా “ప్రతిచర్యలు”
నిహోనియంను కలిగి ఉన్న రసాయన ప్రతిచర్యలు ఏవీ గమనించబడలేదు లేదా అధ్యయనం చేయబడలేదు అని స్పష్టం చేయడం ముఖ్యం. మూలకం యొక్క అస్థిరమైన ఉనికి ఎలక్ట్రాన్ల పునర్వ్యవస్థీకరణ ద్వారా పరమాణువులు సమ్మేళనాలను ఏర్పరచడానికి పరస్పరం చర్య జరిపే ఏ క్లాసికల్ రసాయన ప్రయోగానికీ ఆటంకం కలిగిస్తుంది.
నిహోనియంతో ఎక్కువగా అనుబంధించబడిన “ప్రతిచర్య” అనేది అణు సంలీనం (nuclear fusion) ద్వారా దాని సంశ్లేషణ, ఇది పరమాణు కేంద్రకాలు కలిసే ప్రక్రియ. ఉదాహరణకు, నిహోనియం ఐసోటోప్లు మొదట బిస్మత్-209 ($^{209}$Bi) లక్ష్యాన్ని వేగవంతం చేయబడిన జింక్-70 ($^{70}$Zn) అయాన్లతో ఢీకొట్టడం ద్వారా సృష్టించబడ్డాయి. ఈ ప్రక్రియ కేంద్రకాల సంలీనంకు దారితీస్తుంది, తరువాత న్యూట్రాన్ల ఉద్గారంతో, నిహోనియం ఐసోటోప్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దాని సంశ్లేషణకు ఉపయోగించే ఒక ప్రాతినిధ్య అణు ప్రతిచర్యను ఇలా చూపవచ్చు:
$^{209}{83}\text{Bi} + ^{70}{30}\text{Zn} \rightarrow ^{278}_{113}\text{Nh} + 1\text{n}$
ఈ సమీకరణం ఒక అణు సంలీన సంఘటనను వివరిస్తుంది, ఇక్కడ బిస్మత్ మరియు జింక్ కేంద్రకాలు కలిసి ఒక సూపర్హెవీ నిహోనియం కేంద్రకాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, మరియు ఒక న్యూట్రాన్ విడుదల అవుతుంది. ఇది అణు ప్రక్రియ, రసాయన బంధాల ఏర్పడటం లేదా విచ్ఛిన్నం చేయడంతో కూడిన రసాయన ప్రతిచర్య కాదు.