Kopernikyum, periyodik tablonun 112. sırasında yer alan, sentetik ve son derece radyoaktif bir elementtir. 1996 yılında Almanya'daki GSI Helmholtz Ağır İyon Araştırma Merkezi'nde keşfedilmiş olup adını, Güneş merkezli evren modelini geliştiren ünlü astronom Nicolaus Copernicus'tan (Nikolas Kopernik) alır. Özelliklerinin büyük bir kısmı, bugüne kadar üretilen çok az sayıdaki atom üzerinden yapılan gözlemlere ve teorik hesaplamalara dayanmaktadır.

Sınıflandırma ve Temel Özellikler

Kopernikyum (Cn), periyodik tablonun 7. periyodunda, 12. grupta yer alan bir geçiş metalidir. Elektron dizilimi [Rn] 5f¹⁴6d¹⁰7s² şeklindedir. Elektronik yapısı itibarıyla cıvanın daha ağır bir homoloğu olarak kabul edilir. Teorik ve bazı deneysel kanıtlar, kopernikyumun olağandışı özellikler sergilediğini göstermektedir. Güçlü görecelilik etkileri nedeniyle, 7s elektronlarının çok kararlı olduğu ve kimyasal bağlara katılmaya isteksiz olduğu düşünülmektedir. Bu durum, kopernikyumun kimyasal olarak tepkimelere girmeye karşı son derece isteksiz olmasına ve bir metalden daha çok bir soygaz gibi davranmasına neden olabilir. Oda sıcaklığında katı halde olması beklenir, ancak grubundaki diğer elementler gibi (özellikle cıva) oldukça uçucu bir metal olabileceği tahmin edilmektedir.

Keşfi

Kopernikyum, ilk olarak 9 Şubat 1996'da Almanya'nın Darmstadt kentindeki GSI Helmholtz Ağır İyon Araştırma Merkezi'nde (Gesellschaft für Schwerionenforschung) Sigurd Hofmann liderliğindeki uluslararası bir ekip tarafından sentezlenmiştir. Keşif, kurşun-208 (²⁰⁸Pb) hedeflerinin, bir parçacık hızlandırıcıda yüksek hızlara çıkarılan çinko-70 (⁷⁰Zn) iyonlarıyla bombardıman edilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Bu füzyon reaksiyonu sonucunda, kopernikyum-277 (²⁷⁷Cn) izotopunun tek bir atomu üretilmiş ve tanımlanmıştır. Keşif, 2009 yılında Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) tarafından resmi olarak tanınmıştır.

^{Kopernikyum (Yapay Zeka İle Üretilmiştir.)}

Etimoloji

Elementin adı, kaşifleri olan GSI ekibi tarafından, modern astronominin kurucusu kabul edilen ve gezegenlerin Dünya'nın değil, Güneş'in etrafında döndüğünü öne süren Güneş merkezli evren modelini geliştiren Polonyalı astronom Nicolaus Copernicus'un (1473–1543) onuruna "copernicium" olarak önerilmiştir. İsim, 2010 yılında IUPAC tarafından resmi olarak kabul edilmiştir.

Doğada Bulunuşu

Kopernikyum, doğada bulunmayan, tamamen sentetik bir elementtir. Sadece laboratuvar koşullarında, parçacık hızlandırıcılarda gerçekleştirilen nükleer reaksiyonlar yoluyla ve son derece küçük miktarlarda üretilebilmektedir. Bugüne kadar kurşun ve çinko atomlarının füzyonu gibi yöntemlerle sadece birkaç atomu başarıyla sentezlenip gözlemlenebilmiştir.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Kopernikyumun fiziksel ve kimyasal özellikleri, bugüne kadar yalnızca birkaç atomunun üretilebilmiş olması nedeniyle büyük ölçüde teorik hesaplamalara ve sınırlı deneysel gözlemlere dayanmaktadır. Periyodik tabloda 12. grupta yer alan bu geçiş metalinin oda sıcaklığında katı hâlde bulunması beklenir, ancak bazı modeller onun oldukça uçucu bir element olabileceğini, hatta cıva gibi sıvı hâlde bulunabileceğini öne sürmektedir. Yoğunluğu, erime ve kaynama noktaları henüz deneysel olarak ölçülmemiştir; bazı teorik tahminler düşük bir kaynama noktasına işaret etse de bu değerler belirsizdir. Görünümü bilinmemektedir. Elektron dizilimi [Rn] 5f¹⁴6d¹⁰7s² şeklinde olup, onu cıvanın daha ağır bir homoloğu yapar.

Kimyasal açıdan ise, güçlü relativistik etkiler nedeniyle 7s elektronlarının bağ yapımına katılma eğilimleri son derece düşüktür. Bu durum, kopernikyumun kimyasal tepkimelere karşı büyük ölçüde isteksiz davranmasına yol açabilir. Hatta bazı deneysel çalışmalar, altın gibi soy metallerle dahi çok zayıf etkileşim gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu nedenle kopernikyum, periyodik tablodaki en soy gaz benzeri metallerden biri olarak değerlendirilir. Olası oksidasyon durumları arasında +2 ve +4 yer almasına karşın, bu tür bileşiklerin kararlılığı ve oluşma olasılığı henüz kesinlik kazanmamıştır.

İzotopları

Kopernikyumun bilinen birkaç izotopu vardır ve hepsi son derece radyoaktif ve kararsızdır. Bilinen izotopları ²⁷⁷Cn ve ²⁸¹Cn ile ²⁸⁵Cn arasında yer alır.

²⁸⁵Cn: Bilinen en uzun ömürlü izotopudur ve yarı ömrü yaklaşık 29 saniyedir. Alfa bozunması yoluyla darmstadtiyum-281 (²⁸¹Ds) izotopuna dönüşür.

Kullanım Alanları

Kopernikyumun son derece kısa yarı ömrü, elde edilme zorluğu ve üretilen miktarının aşırı derecede az olması (sadece birkaç atom) nedeniyle, günümüzde temel bilimsel araştırma dışında pratik bir kullanım alanı bulunmamaktadır. Üretimi sadece nükleer fizik ve kimyanın sınırlarını anlamak, "kararlılık adası" teorisini test etmek ve ağır çekirdeklerin yapısını, kararlılığını ve kimyasal davranışlarını incelemek amacıyla yapılmaktadır.

Biyolojik Etkileri ve Önlemler

Kopernikyumun bilinen bir biyolojik rolü yoktur. Aşırı radyoaktivitesi ve kararsızlığı nedeniyle, eğer yeterli miktarda üretilebilseydi son derece tehlikeli ve toksik bir madde olurdu. Ancak, bugüne kadar sadece birkaç atomu sentezlenebildiği için standart biyolojik etkilerinden veya alınması gereken özel önlemlerden bahsetmek pratik olarak anlamlı değildir. Laboratuvar ortamında üretildiğinde, tüm radyoaktif maddeler için geçerli olan standart güvenlik protokolleri uygulanır.

Kopernikyum (Cn)