تقرير مساهمات غلين سيبورغ في اكتشاف العديد من عناصر الأكتنيدات للصف العاشر

غلين سيبورغ :- عالم كيميائي أمريكي (1912-1999) كمدرس في جامعة كاليفورنيا في لوس انجلوس بأمريكا

في الحرب العالمية الثانية عام 1945م عمل ضمن فريق لانتاج القنبلة الذرية وبعد انتهاء الحرب تم تعيينه مديرا لفريق بحث في مختبر للكيمياء النووية والطاقة النووية

كان العلماء قبل سيبورج يعتقدون أن اليورانيوم هو أثقل عنصر كيميائي. لكن سيبورج قال بإمكانية وجود عناصر أثقل، ونجح قبيل الحرب العالمية الثانية في الحصول على العنصر 93, نبتونيوم، وغيره من العناصر الأخرى كذلك (العناصر من رقم 93 وحتـى الرقم 102). وكان دافعه إلى البحث الحاجة إلى فهم كيمياء وفيزياء العناصر القابلة للانشطار وذلك بغرض صناعة القنبلة النووية. ولقد ثبت أن العنصر رقم 94، البلوتونيوم، أفضل من اليوارنيوم في صناعة القنبلة وهو الذي استخدم فعلاً في تصنيع القنبلة التـي ألقيت على ناكازاجي.
أما خلال الستينات فقد حاول سيبورج تسخير الطاقة النووية للأغراض السلمية وخاصة فيما يتعلق بتوليد الطاقة الكهربائية، وفي مجال الطب. نال سيبورج بالاشتراك مع ماكميلان جائزة نوبل في عام 1951 بسبب اكتشافهما لعنصر النبتونيوم Neptunium

تمكن سيبورج مع مجموعة من العلماء من اكتشاف عدة عناصر انتقالية من الاكتينيدات والعديد من نظائرها وهذه العناصر غير موجودة في الطبيعة وتم اكتشافها من خلال تجاربه النووية ومن هذه العناصر

*- بلوتونيوم ونظيره
البلوتنيوم

عنصر فلزي إشعاعي النشاط يعتبر من سلسلة الاكتنيدات خواصه الكيميائية تشبه كثيرا اليورانيوم
وهو مادة مشعة سامة تستخدم في صنع القنبلة الذرية نادر وجوده على سطح الأرض
اكتشف عام 1940في جامعة كالفورنيا بواسطة العالم glenn seaborg
والبلوتنيوم صنع بواسطة قذف اليورانيوم مع الديوتريوم الذي يستخدم كوقود للمفاعل النووي
وهو الأكثر شرا للبشرية لأنه يستخدم قي صنع القنبلة الذرية ومع مرور الوقت أصبح يستخدم في القنابل الهيدروجينية وتعمل على قاعدة أساسية وهي الكتلة الحرجة في التفاعل النووي
وأيضا يستخدم في فحص إنتاج الطاقة

الرمز: pu
العدد الذري:94
الكتلة الذرية:244 التكافؤ:3-4-5-6 نوع العنصر :انتقالي
الكثافة:19.84 درجة الانصهار:F1186
درجة الغليان:F5850 النظائر: معظمها ثابت ويوجد للعنصر نظيران وهما pu244 وpu239 المنتصف العمري لهما على التوالي هو:76مليون سنة-24.36سنة

*- امريكينيوم
تم اكتشافه بواسطة " سيبورج , جيمس , مورجان , جيرسيو " وهو العنصر رقم 95 عام 1944 _ 1945 م نتيجة التفاعل النووي للنيترونات مع البلوتونيوم239 , وقد سمي العنصر بهذا الاسم نسبة إلى قارة أمريكا التي أكتشف فيها .
وتم تحضير أكثر من 12 نظيراً لهذا العنصر حالياً .

رمزه الكيميائي : Am
* العدد الذري : 95
* عدد الكتلة : 243
* التوزيع الإلكتروني : Rn].5f7.7s2 ]
رقم الدورة : 7 ( سلسلة الأكتنيدات )

* درجة الغليان : 3902 م
* الكثافة : 20.45
* درجة الانصهار : 644 م
* الحالة القياسية : فلز صلب فضي اللون عند 298 كالفن .

*- الكوريوم
تم اكتشاف الكوريوم فيجامعة بيركلي بواسطة جيلن تي. سيبورج, رالف إيه. جيمس, ألبرت غيورسو في عام 1944. وقد تم تسميته على اسم ماريا سكلودوفسكا كوري وزوجها بيير كوري, نظرا لأنهم قاما باكتشاف الراديوم ولعملهما المتميز في النشاط الإشعاعي. وقد تم التعرف على العنصر كيميائيا أيضا فى معمل أرجون القومي في جامعة شيكاغو. وقد كان العنصر الثالث في سلسلة بعد اليورانيوم الذي يتم اكتشافه رغم أن ترتيبه الثاني فى السلسلة. وقد تم الحصول على كوريوم-242 (بفترة عمر نصف تبلغ 163 يوم) ونيترون حر واحد, بقذف جسيمات ألفا على بلوتينيوم-239 في معجل دوراني يبلغ 60 بوصة في بيركلي. وتم الحصول على عينة مرئية من هيدروكسيد الكوريوم-242 بواسطة لويس ويرنر, إيسادور بيرمان في جامعة كاليفورنيا عام 1947 بقذف الأمريكيوم-241 بالنيترونات. وتم الحصول على الكوريوم في شكله العنصري عام 1951.
الرمز Cm
ورقم ذري 96.
وهو عنصر فلزي بعد اليورانيوم ونشيط إشعاعيا من سلسلة الأكتينيدات,يتم إنتاجه بقذف البلوتونيوم بجسيمات ألفا (أيونات الهيليوم) وقد تم تسميته على اسم ماريا سكلودوفسكا كوري وزوجها بيير كوري.

*- الفيرميوم
هو أحد العناصر الكيميائية الموجودة فى الجدول الدوري وله الرمز Fm
ورقم ذري 100.
وهو عنصر فلزي نشيط إشعاعيا بعد اليورانيوم كما انه من الأكتينيدات. ويتم تصنيعه بقذف البلوتونيوم بالنيوترونات وتم تسميته على شرف الفيزيائي إنريكو فيرمي.

تم إكتشاف الفرميوم (المسمى على إسم إنريكو فيرمي) عن طريق فريق بحث برئاسة ألبرت غيورسو ومن ضمنهنم غلين سبروغ فى عام 1952. ووجد الفريق الفيرميوم-255 فى بقايا أول إنفجار قنبلة هيدروجينية (شاهد عملية إيفي). وهذا النظير ظهر عند إتحاد يورانيوم-238 مع 17 نيوترون فى الحرارة والضغط العاليين الناتجين من الانفجار (8 إضمحلالات بيتا أيضا حدثت لإنتاج العنصر). وتم الإشراف أعمال الفريق بواسطة معمل كاليفورنيا للإشعاع, معمل أرجوني القومي, معمل لوس ألاموس العلمي.
وظلت هذه الإكتشافات سرية حتى عام 1955 نظرا لظروف الحرب الباردة, وعموما, فإنه فى أواخر 1953 وبدايات 1954 قام فريق من معهد نوبل للفيزياء فى ستكهولم بقذف اليورانيوم-238 بأيونات الأكسجين-16, لإنتاج إنبعاث ألفا بوزن ذري تقريبا 250, و 100 بروتون (العنصر 100-250). ولم ينشر فريق نوبل الاكتشاف, غير أنه اتضح بعد ذلك أن النظير المكتشف تم التعرف عليه على أنه فرميوم-250.
نظائر الفرميوم
تم التعرف على 17 نظير مشع للفرميوم, وأكثرهم ثباتا Fm-257 وله عمر نصف 100.5 يوم, Fm-253وله عمر نصف 3 أيام, Fm-252 وله عمر نصف 25.39 ساعة, Fm-255 وله عمر نصف 20.07 ساعة. وباقي النظائر النشيطة إشعاعيا لها عمر نصف أقل من 4.5 ساعة, ومعظمهم له عمر نصف أقل من 3 دقائق. كما ان له حالة رجوع واحدة, Fm-250m (بعمر نصف 1.8 ثانية). ويتراوح الوزن الذري لنظائر الفرميوم من 242.073 وحدة كتل ذرية (Fm-242), إلى 259.101 وحدة كتل ذرية (Fm-259

*- مندليفيوم (يعرف أيضا أنيلونيوم) هو أحد العناصر الكيميائية الموجودة فى الجدول الدوري
الرمز Md (سابقا Mv)
رقم ذري 101. وهو عنصر فلزي نشيط إشعاعيا بعد اليورانيوم كما انه من الأكتينيدات. ويتم تصنيعه بقذف الأينشتينيوم بجسيمات ألفا وتم تسميته على شرف العالم ديمترى مندليف.

تم اكتشاف المندليفيوم عن طريق ألبرت غيورسو (رئيس فريق البحث) جلين تي. سيبورج, بيرنارد هارفي, جريج شوبين, وذلك فى بداية 1955. وقام الفريق بإنتاج Md-256 (له عمر نصف 76 دقيقة) عندما تم قذف أينشتينيوم-253 بجسيمات ألفا (نواة الهيليوم) فى معمل بيركلي للإشعاع باستخدام 60-بوصة سيكلوترون (تم الحصول على Md-256 ذرة واحدة لكل مرة). وكان العنصر 101 هو تاسع عنصر من عناصر بعد اليورانيوم يتم تصنيعه.
نظائر المندليفيوم
تم التعرف على 15 نظير مشع للمنديليفيوم, وأكثرهم ثباتا Md-258 وله عمر نصف 51.5 يوم, Md-260 وله عمر نصف 31.8 يوم, Md-257 وله عمر نصف 5.52 ساعة. وباقى النظائر الإشعاعية لها عمر نصف أقل من 97 دقيقة, ومعظمها لها عمر نصف أقل من 5 دقائق. كما أن هذا العنصر له حالة رجوع واحدة, 258m-Md (عمر نصف 57 دقيقة). تتراوح نظائر المندليفيوم فى الوزن الذري من 245.091 وحدة كتل ذرية (Md-245) إلى 260.104 وحدة كتل ذرية (Md-260)

*- النوبليوم (يعرف أيضا أنيلبيوم) هو أحد العناصر الكيميائية الموجودة فى الجدول الدوري وله الرمز No ورقم ذري 102. وهو عنصر فلزي نشيط إشعاعيا بعد اليورانيوم كما انه ينتمى لسلسلة الأكتينيدات. ويتم تصنيعه بقذف الكوريوم ب[بأيون]]ات الكربون. وتم التعرف عليه لأول مرة عن طريق فريق بحث برئاسة ألبرت غيورسو وجلين تي. سيبورج فى عام 1958.
يعرف الكثير عن النوبليوم ولم ينتج منه إلا كميات ضئيلة منه. ولا يوجد له إستخدامات خارج نطاق الأبحاث العلمية. وأكثرنظائره ثباتا, النوبليوم-259, وله عمر نصف يبلغ 58 دقيقة, ويضمحل إلى الفرميوم-255 عن طريق إضمحلال ألفا, أو إلى مندليفيوم-259 عن طريق أسر إلكترون.

تم اكتشاف النوبليوم (المسمى على اسم ألفريد نوبل) عن طريق ألبرت غيورسو جلين تي. سيبورج فى عام 1958, جون أر. والتون, تروبون سيكلاند فى أبريل عام 1958 فى جامعة كاليفورنيا, بيركلي. واستخدم الفريق أيون ثقيل فى معجل خطي جديد (HILAC) لقذف هدف من السيريوم (95% Cm-244 and 4.5% Cm-246) بأيونات الكربون-12 للحصول على نوبليوم-254 (بعمر نصف 55ثانية).

بالإضافة إلى العناصر berkelium, californium, einsteinium

وفي عام 1997 تم تسمية العنصر الذي عدده الذري 106 seaborgium على شرفه لمساهمته في اكتشاف العناصر الانتقالية من مجموعة الاكتيندات ولبحوثه وانجازاته في الطاقة النووية
============
جزيرة الثبات هو مصطلح يستخدم في الفيزياء النووية, والذي يصف إمكانية أن يكون للعنصر ""رقم سحري"" معين ثابت للبروتونات والنيترونات. وهذا سوف يسمح لنظائر معينة لتكون أكثر ثباتا عن النظائر الأخرى .

تم عرض فكرة جزيرة الثبات عن طريق جلين تي. سيبورج. بإفتراض أن نواة الذرة مبنية من أغلفة بطريقة مماثلة للأغلفة الإلكترونية فى الذرات. وفى الحالتين تكون الأغلفة عبارة عن مجموعة من الكوانتم مستويات طاقة قريبة من بعضها. مستويات الطاقة من الكوانتم التى تكون فى غلافين مختلفين سيكونا مفصولين بفارق طاقة كبير نسبيا. وعلى ذلك عندما يتم مليء مستويات الطاقة بالنيترونات والبروتونات لغلاف معين فى النواة, فإن كاقة الترابط لل نوكليون ستصل إلى حد أدني وعلى هذا فإن التركيب المعين سيكون له عمر أطول من أقرب نظير لا يوجد به أغلفة ممتلئة.

سيكون للغلاف الممتلئ "رقم سحري" من البروتونات ولا نيترونات. أحد الأرقام السحرية للنيترونات 184, وبعض المطابقات لعدد البروتونات هي114, 120 , 126 : مما يعنى أن أكثر النظائر ثباتا سيكون أنون كواديوم-298, أنون بينيليوم-304, أنون هيكسيوم-310. ولم يتم إنتاج أيا من هذه النظائر. نظائر الأنون كواديوم, والذى له 114 بروتون ولكن أقل من 184 نيوترون, تم تصنيعه ويضمحل أبطأ من أقرب العناصر في الجدول الدوري.