మిస్టరీ ఎలిమెంట్ ఐన్‌స్టీనియం

దిశ, ఫీచర్స్: కాస్త కష్టపడి, నాలుగు సూత్రాలు నేర్చుకుంటే గణితంలో ఎలాగోలా గట్టెక్కొచ్చు కానీ.. ‘కెమిస్ట్రీ’ మాత్రం అలా కాదు. మూలకాలు, సమ్మేళనాలు, పరమాణు నిర్మాణాలు, రసాయన బంధాలంటూ చాలా విస్త్రృతమైన సబ్జెక్ట్. ఇక రసాయన శాస్త్రంలో విద్యార్థులందరూ తప్పకుండా నేర్చుకోవాల్సిన అంశం ‘పీరియాడిక్ టేబుల్‌’. ఇందులో 118 మూలకాలుండగా, 99వ మూలకానికి ‘ఐన్‌స్టీనియం’ అని నామకరణం చేశారు. సైన్స్‌ రంగంలో ఐన్‌స్టీన్ చేసిన విశేష కృషికి గుర్తింపుగా ఈ మూలకానికి ఆయన పేరు పెట్టారు. పీరియాడిక్ టేబుల్‌లో ‘ఈఎస్’ (Es) సింబల్‌తో కనిపించే ఈ మూలక లక్షణాలు తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు ఎప్పటినుంచో ప్రయోగాలు చేస్తూనే ఉన్నారు. కానీ ఫలితం మాత్రం శూన్యం. అందుకే పాఠ్యపుస్తకాల్లో ఆ ఎలిమెంట్ ప్రాపర్టీస్ పరిశీలిస్తే దాని స్వరూపం తెలియదు. బహుశా మెటల్, సిల్వర్లీ వైట్ లేదా బూడిద రంగులో ఉండొచ్చనే సమాచారం మాత్రమే ఉంటుంది. అయితే మొదటిసారిగా పరిశోధకులు ఈ అరుదైన మూలకానికి చెందిన కొన్ని లక్షణాలను వర్గీకరించగా, దానికి సంబంధించిన అధ్యయనం తాజాగా ‘నేచర్ జర్నల్‌’లో ప్రచురితమైంది.

దక్షిణ పసిఫిక్‌లోని ‘ఎలుగెలాబ్’ అనే మారుమూల ద్వీపంలో 1952 నవంబర్ 1న మొట్టమొదటి హైడ్రోజన్ బాంబును (పసిఫిక్ మహాసముద్రంలో ‘ఐవీ మైక్’ అనే థర్మోన్యూక్లియర్ పరికరాన్ని పేల్చగా) ప్రయోగాత్మకంగా పేల్చినప్పుడు మిగిలిన శిథిలావశేషాల్లో ఈ కొత్త మూలకం దొరికింది. ఈ విస్ఫోటనం నాగసాకి వద్ద సంభవించిన పేలుడు కంటే 500 రెట్లు ఎక్కువ విధ్వంసాన్ని సృష్టించింది. కాగా ఇందుకు సంబంధించిన శిథిలావశేషాలను విశ్లేషణ కోసం కాలిఫోర్నియాలోని బర్కిలీ ల్యాబ్‌కు పంపగా.. గ్రెగొరీ చోపిన్, స్టాన్లీ థాంప్సన్, ఆల్బర్ట్ ఘిర్సో, బెర్నార్డ్ హార్వే బృందం వాటిని పరిశీలించి, నెలరోజుల వ్యవధిలోనే 200 అణువులతో ఉన్న కొత్త మూలకాన్ని గుర్తించింది. కానీ మూడు సంవత్సరాల వరకు ఈ కొత్త మూలక ఆవిష్కరణ విషయాన్ని బయటకు వెల్లడించలేదు.

కెమిస్ట్రీ వరల్డ్ ఆధ్వర్యంలో నడుస్తున్న పొడ్‌కాస్ట్ ప్రకారం 1955లో ఫిజికల్ రివ్యూలో భాగంగా ఈ మూలకానికి ‘ఐన్‌స్టీన్’ పేరు మీదుగా ‘ఐన్‌స్టీనియం’ అనే పేరు పెట్టాలని నిర్ణయించారు. అయితే ప్రకృతి సిద్ధంగా దొరకని ఈ మూలకాన్ని ప్రత్యేకమైన అణు రియాక్టర్లను ఉపయోగించి సూక్ష్మ పరిమాణంలో మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఇతర మూలకాల నుండి వేరు చేయడం కూడా చాలా కష్టం. అంతేకాదు అధిక రేడియోధార్మికతతో పాటు ఇది వేగంగా క్షీణిస్తుంది. ఒకవేళ అది భూమ్మీద సహజంగా ఏర్పడినా, ఐన్‌స్టీనియం ఐసోటోపుల స్వల్ప అర్ధ-జీవితం కారణంగా అది వేగంగా క్షీణిస్తుంది. అందుకే అది ప్రకృతిలో దొరకదు. అందువల్లే దాన్ని కనుగొన్నప్పటి నుంచి శాస్త్రవేత్తలు ఆ మూలకంపై అధ్యయనం చేయలేకపోయారు.

కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయంలోని ‘లారెన్స్ బర్కిలీ నేషనల్ లేబొరేటరీ’ (బర్కిలీ ల్యాబ్) పరిశోధకుల బృందం.. టేనస్సీలోని ‘ఓక్ రిడ్జ్ నేషనల్ లేబొరేటరీ’లో ఒక ప్రత్యేక అణు రియాక్టర్‌ను ఉపయోగించి 233-నానోగ్రామ్ స్వచ్ఛమైన ఐన్‌స్టీనియం నమూనాను రూపొందించారు. అలా తొలిసారిగా దానిపై ప్రయోగాలు చేసి, ప్రాథమిక రసాయన లక్షణాలను కనుగొన్నారు. అయితే ఇందుకోసం మొదటగా ‘కాలిఫోర్నియం’ను తయారుచేయగా, దానికి బై ప్రొడక్ట్‌గా ఐన్‌స్టీనియం ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇది చాలా తక్కువ మొత్తంలో మాత్రమే ఉత్పత్తి కావడంతో పాటు రెండు మూలకాల మధ్య సారూప్యత కారణంగా, కాలిఫోర్నియం నుంచి స్వచ్ఛమైన ఐన్‌స్టీనియం నమూనాను సంగ్రహించడం పరిశోధకులకు సవాలుగా మారింది. అయినా ఎట్టకేలకు ఐన్‌స్టీనియం -254 మూలకాన్ని సంగ్రహించారు. అయితే దాని ఐసోటోప్ కారణంగా త్వరగా క్షీణించే స్వభావం కలిగి ఉండటంతో.. బెర్కెలియం -250 గా విచ్ఛిన్నమవుతుంది. ఇది గామా రేడియేషన్‌‌ను విడుదల చేస్తుంది. కాగా ఐన్‌స్టీనియం‌పై ప్రయోగాలు చేయడానికి, బర్కిలీ ల్యాబ్ శాస్త్రవేత్తలను ఈ రేడియేషన్ నుంచి రక్షించడానికి ఒక ప్రత్యేకమైన 3 డి-ప్రింటెడ్ శాంపిల్ హోల్డర్‌ను న్యూ మెక్సికోలోని ‘లాస్ అలమోస్ నేషనల్ లాబొరేటరీ’ పరిశోధకులు రూపొందించారు. అయినప్పటికీ, మూలక క్షయం పరిశోధకులకు ఇతరత్రా సమస్యలను కూడా సృష్టించింది. ఈ క్రమంలోనే వీరి ప్రయోగాలకు కొవిడ్ మహమ్మారి కూడా బ్రేకులు వేయడంతో అన్ని ప్రయోగాలను పూర్తి చేయలేకపోయారు.

ఫలితం: ఐన్‌స్టీనియం బాండ్ లెంగ్త్‌ను పరిశీలించి అణువుల మధ్య దూరం, ఇతర మూలకాలతో ఇంటరాక్షన్ తదితర అంశాలపై ఓ అవగాహనకు వచ్చారు. ఈ క్రమంలోనే ఐన్‌స్టీనియం బాండ్ లెంగ్త్.. ఆక్టినైడ్ల(actinides) సాధారణ ధోరణికి వ్యతిరేకంగా ఉంటుందని కనుగొన్నారు. ఇది గతంలోనే సిద్ధాంతపరంగా చెప్పినా, ప్రయోగాత్మకంగానూ నిరూపితమైంది. ఈ అణు అమరికను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా అణు విద్యుత్ ఉత్పత్తికి, రేడియో ఫార్మాస్యూటికల్స్‌కు ఉపయోగపడే ఇతర మూలకాల రసాయన లక్షణాలను తెలుసుకోవచ్చని శాస్త్రవేత్తలు అభిప్రాయపడ్డారు. ఇలాంటి అరుదైన మూలకాలపై ప్రయోగాలు చేయడానికి తాము చేసిన పరిశోధనలు ఉపయోగపడతాయని, ఇతర పరిశోధకులు మరిన్ని కొత్త విషయాలు కనుగొనే ఆస్కారం ఉందని పరిశోధకుల బృందం అభిప్రాయపడింది. తమ ఈ పరిశోధన.. భవిష్యత్తులో ఐన్‌స్టీనియంను సృష్టించడాన్ని కూడా సులభతరం చేస్తుందని, ఆ సమయంలో ఐన్‌స్టీనియం మరింత భారీ మూలకాల సృష్టికి లక్ష్య మూలకంగా ఉపయోగపడుతుందన్నారు. 119వ మూలకమైన ఉన్యూనియంపై కూడా భవిష్యత్తులో ప్రయోగాలు చేసే ఆస్కారం దక్కడంతో పాటు కొన్ని భారీ మూలకాల హాఫ్ లైవ్స్ కేవలం నిముషాలు లేదా రోజులే ఉండగా, వాటి లక్షణాలు కూడా కనుగొనవచ్చని ఈ ప్రయోగం స్పష్టం చేసింది.