Mendelevyum, atom numarası 101 ve kimyasal sembolü Md olan, periyodik tablonun aktinit serisinde yer alan sentetik ve radyoaktif bir metal elementtir. Son derece küçük miktarlarda üretilebilmesi ve yüksek radyoaktivitesi nedeniyle özellikleri büyük ölçüde teorik çalışmalara ve sınırlı deneylere dayanmaktadır.

Sınıflandırma ve Temel Özellikler

Mendelevyum, periyodik tablonun 7. periyodunda ve aktinitler grubunun 13. elementi olarak sınıflandırılır. Elektron dizilimi [Rn]5f¹³7s² şeklindedir. Bu elektron yapısı, mendelevyumun kimyasal davranışını etkileyen temel faktördür ve genellikle +3 oksidasyon durumunu sergilemesine yol açar, ancak daha düşük oksidasyon durumlarının da (örneğin +2) varlığı gözlemlenmiş veya teorik olarak öngörülmüştür. Ağır bir aktinit olması nedeniyle, rölativistik etkiler (elektronların yüksek hızlarda hareket etmesi sonucu ortaya çıkan kuantum mekaniksel düzeltmeler) kimyasal özelliklerinde rol oynayabilir. Oda sıcaklığında katı halde olması beklenir.

Keşfi

Mendelevyum elementi, ilk kez 1955 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'deki radyasyon laboratuvarında (şimdiki adıyla Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı) Albert Ghiorso liderliğindeki bir ekip tarafından sentezlenmiştir. Bu ekipte Glenn T. Seaborg, Bernard G. Harvey, Gregory R. Choppin ve Stanley G. Thompson da yer almaktaydı.

Keşif, o dönem için zorlu bir deneyle gerçekleştirilmiştir. Çok küçük miktardaki (yaklaşık bir milyar atom) einsteinyum-253 (²⁵³Es) izotopundan oluşan bir hedef, laboratuvarın 60 inçlik siklotronunda alfa parçacıkları (helyum atomu çekirdekleri) ile bombardıman edilmiştir. Bu nükleer reaksiyon sonucunda, her bir bombardıman deneyinde sadece birkaç atom mendelevyum (özellikle mendelevyum-256 izotopu) elde edilebilmiştir. Mendelevyum, atom atom sentezlenen ilk element olma özelliğini de taşır; yani kimyasal özellikleri tek tek atomlar üzerinde yapılan deneylerle incelenmiştir.

^{Mendelevyum (Yapay Zeka İle Üretilmiştir.)}

Etimoloji

Mendelevyum elementine, periyodik tablonun kurucusu olarak kabul edilen büyük Rus kimyager Dimitri İvanoviç Mendeleyev'in (1834-1907) onuruna bu isim verilmiştir. Bu isimlendirme, elementlerin özelliklerinin atom ağırlıklarına bağlı olarak periyodik bir şekilde tekrarlandığını keşfeden ve bu temelde periyodik tabloyu oluşturan Mendeleyev'in bilime yaptığı katkıları takdir etmek amacıyla yapılmıştır. İsim, keşfi yapan Berkeley ekibi tarafından önerilmiş ve Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) tarafından onaylanmıştır.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Mendelevyumun tüm izotopları radyoaktif olduğundan ve yalnızca eser miktarda üretilebildiğinden, bu elementin makroskobik ölçekteki fiziksel özellikleri (yoğunluk, kaynama noktası, elektronegatiflik gibi) deneysel olarak belirlenememiştir. Bu nedenle söz konusu özellikler büyük ölçüde teorik tahminlere dayanmaktadır ya da tamamen bilinmemektedir.

Mendelevyumun elektron dizilimi [Rn]5f¹³7s² şeklindedir. Oda sıcaklığında katı fazda bulunması beklenir; erime noktasının ise yaklaşık 827 °C olduğu tahmin edilmektedir. Kimyasal özellikleri, ancak trasiyer (izleyici) miktarlarda gerçekleştirilebilen deneylerle araştırılabilmiştir. Aktinitler serisinin bir üyesi olan mendelevyumun en kararlı ve yaygın oksidasyon durumu +3 (Md³⁺) olarak belirlenmiş ve bu durum deneysel verilerle de desteklenmiştir. Bununla birlikte, mendelevyumun +2 (Md²⁺) oksidasyon durumuna da geçebildiği, özellikle sulu çözeltilerde bu durumun orta derecede kararlılığa sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu davranış, lantanitler serisindeki homologu olan tulyumun (Tm) kimyasal özellikleriyle de benzerlik göstermektedir.

Doğada Bulunuşu ve Elde Edilmesi

Mendelevyum, doğada bulunmayan, tamamen yapay (sentetik) bir elementtir. Sadece laboratuvar koşullarında, daha hafif elementlerin (örneğin einsteinyum) parçacık hızlandırıcılarda yüklü parçacıklarla (örneğin alfa parçacıkları) bombardıman edilmesi yoluyla nükleer reaksiyonlar sonucu üretilebilir. Üretilen miktarlar son derece düşüktür (genellikle tek seferde birkaç atomdan birkaç bin atoma kadar) ve sadece araştırma amaçlıdır.

İzotopları

Mendelevyumun bilinen birçok radyoaktif izotopu vardır. Kütle numaraları 245 ile 262 arasında değişmektedir. ²⁵⁸Md ve ²⁶⁰Md önemli izotoplar olarak belirtilmiştir. En uzun yarı ömre sahip izotopu mendelevyum-258 (²⁵⁸Md) olup yarı ömrü yaklaşık 51,5 gündür. Bir diğer görece uzun ömürlü izotop olan mendelevyum-260 (²⁶⁰Md) ise yaklaşık 27,8 günlük bir yarı ömre sahiptir. Bu izotoplar genellikle alfa bozunması veya kendiliğinden fisyon yoluyla bozunurlar.

Kullanım Alanları

Mendelevyumun bilinen pratik bir endüstriyel veya ticari uygulaması yoktur. Üretiminin aşırı zorluğu, yüksek maliyeti, elde edilen miktarların son derece küçük olması ve yüksek radyoaktivitesi nedeniyle günümüzde sadece temel bilimsel araştırma amacıyla (örneğin, transuranyum elementlerin kimyasal ve nükleer özelliklerinin incelenmesi, nükleer fisyon ve füzyon süreçlerinin anlaşılması gibi konularda) üretilmekte ve incelenmektedir.

Biyolojik Rolü ve Önlemler

Mendelevyumun bilinen bir biyolojik rolü yoktur. Tüm izotopları radyoaktif olduğundan, canlı organizmalar için potansiyel bir radyasyon tehlikesi oluşturur. Ancak, sadece özel olarak donatılmış nükleer araştırma laboratuvarlarında, çok sıkı güvenlik ve radyasyondan korunma önlemleri altında, son derece küçük miktarlarda üretilip incelendiğinden genel halk için bir sağlık riski teşkil etmez. Mendelevyum ile yapılan tüm çalışmalar, iyonlaştırıcı radyasyonla çalışmanın gerektirdiği özel prosedürlere ve ekipmanlara uygun olarak gerçekleştirilir.