Fransiyum, (keşfedilmeden önceki teorik adıyla eka-sezyum veya aktinyum K[1]) sembolü Fr ve atom numarası 87 olan kimyasal element. Bilinen elementler içinde en az elektronegatifliğe sahip olan ve astatinden sonra doğada en az bulunan elementtir. Astatin, radyum ve radona bozunan fransiyumun radyoaktivitesi son derece yüksektir. Bir alkali metal olarak bir tane değerlik elektronuna sahiptir.
Fransiyum Marguerite Perey tarafından 1939'da ismini aldığı Fransa'da keşfedildi. Sentezlenmeden doğada keşfedilen son elementtir.[2] Fransiyum laboratuvar dışında son derece az bulunur, fransiyum-223 izotopunun devamlı olarak oluşup bozunduğu uranyum ve toryum cevherlerinde eser miktardadır. Herhangi bir zamanda yerkabuğunda bu izotoptan 30 gram (1 ons) gibi az bir miktarda bulunur; diğer izotopların tamamı sentetik olarak elde edilir. Şimdiye kadar herhangi bir izotoptan toplanan en büyük miktar 1997'de Stony Brook Üniversitesi'nde ultrasoğuk gaz olarak yaratılan 10.000 fransiyum-210 atomunun oluşturduğu, yani yaklaşık 3.5x10−18 gramlık kümedir.
[IMGALIGN="left"]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/PEREY_2.jpg[/IMGALIGN]Fransiyum, kararsızlığı ve nadir bulunuşu[12][13][14][15][16] nedeniyle ticari amaçlı kullanılmaz. Element biyoloji ve atomik yapı alanlarında araştırma amaçlı kullanılır. Fransiyumun kanserle ilişkili hastalıkların teşhisinde kullanılabileceği düşünülüyordu, buna rağmen sonrasında varılan sonuç bu uygulamanın pratik olmadığı yönündedir.[5][14]
Sentezlenebilmesi, tuzaklanabilmesi, soğutulabilmesi ve görece basit atomik yapısı ile fransiyum gelişmiş spektroskopi deneylerinde kulanılır. Bu deneyler enerji seviyeleri hakkındaki özel bilgilerin ve atomaltı parçacıklar arasındaki eşleşme sabitinin elde edilmesini sağladı.[17] Lazerle tuzaklanan fransiyum iyonları üzerindeki çalışmalar atomik enerji seviyeleri arasındaki geçişler hakkında kuantum teorisinin öngörüsüne benzer şekilde kesin bilgiler sağladı.[18]
Bulunuşu
Doğal
Fransiyum-223, aktinyum-227'nin alfa bozunumu yapması sonucu oluşur ve toryum ile uranyum minerallerinde eser miktarda bulunur.[3] Verilen bir uranyum numunesinde her 1×1018 uranyum atomuna karşın yaklaşık olarak sadece 1 tane fransiyum atomu vardır.[14] Ayrıca yeryüzü üzerinde herhangi bir anda toplam olarak en fazla 30 g kadar fransiyum bulunduğu hesaplanmıştır.[27] Bu özelliği ile fransiyum astatinden sonra yer kabuğunda en nadir bulunan elementtir.[5][14]
Sentezi
Fransiyum 197Au + 18O → 210Fr + 5n nükleer reaksiyonunda sentezlenebilir. Bu işlem 209, 210 ve 211 kütleli fransiyum izotopu ürünleriyle Stony Brook Physics'de geliştirildi.[28] Ardından ürünler manyeto optik tuzak (MOT) tarafından izole edildi.[29] Diğer sentezleme metodları ise radyumun nötron ile bombardıman edilmesi ve toryumun proton, döteronlar ya da helyum iyonları ile bombardıman edilmesidir. 2006 itibarı ile henüz tartılabilinecek yeterlilikte fransiyum sentezlenemedi.
Kullanım
Fransiyum, kararsızlığı ve nadir bulunuşu[12][13][14][15][16] nedeniyle ticari amaçlı kullanılmaz. Element biyoloji ve atomik yapı alanlarında araştırma amaçlı kullanılır. Fransiyumun kanserle ilişkili hastalıkların teşhisinde kullanılabileceği düşünülüyordu, buna rağmen sonrasında varılan sonuç bu uygulamanın pratik olmadığı yönündedir.[5][14]
Sentezlenebilmesi, tuzaklanabilmesi, soğutulabilmesi ve görece basit atomik yapısı ile fransiyum gelişmiş spektroskopi deneylerinde kulanılır. Bu deneyler enerji seviyeleri hakkındaki özel bilgilerin ve atomaltı parçacıklar arasındaki eşleşme sabitinin elde edilmesini sağladı.[17] Lazerle tuzaklanan fransiyum iyonları üzerindeki çalışmalar atomik enerji seviyeleri arasındaki geçişler hakkında kuantum teorisinin öngörüsüne benzer şekilde kesin bilgiler sağladı.[18]
Fransiyum Marguerite Perey tarafından 1939'da ismini aldığı Fransa'da keşfedildi. Sentezlenmeden doğada keşfedilen son elementtir.[2] Fransiyum laboratuvar dışında son derece az bulunur, fransiyum-223 izotopunun devamlı olarak oluşup bozunduğu uranyum ve toryum cevherlerinde eser miktardadır. Herhangi bir zamanda yerkabuğunda bu izotoptan 30 gram (1 ons) gibi az bir miktarda bulunur; diğer izotopların tamamı sentetik olarak elde edilir. Şimdiye kadar herhangi bir izotoptan toplanan en büyük miktar 1997'de Stony Brook Üniversitesi'nde ultrasoğuk gaz olarak yaratılan 10.000 fransiyum-210 atomunun oluşturduğu, yani yaklaşık 3.5x10−18 gramlık kümedir.
[IMGALIGN="left"]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/PEREY_2.jpg[/IMGALIGN]Fransiyum, kararsızlığı ve nadir bulunuşu[12][13][14][15][16] nedeniyle ticari amaçlı kullanılmaz. Element biyoloji ve atomik yapı alanlarında araştırma amaçlı kullanılır. Fransiyumun kanserle ilişkili hastalıkların teşhisinde kullanılabileceği düşünülüyordu, buna rağmen sonrasında varılan sonuç bu uygulamanın pratik olmadığı yönündedir.[5][14]
Sentezlenebilmesi, tuzaklanabilmesi, soğutulabilmesi ve görece basit atomik yapısı ile fransiyum gelişmiş spektroskopi deneylerinde kulanılır. Bu deneyler enerji seviyeleri hakkındaki özel bilgilerin ve atomaltı parçacıklar arasındaki eşleşme sabitinin elde edilmesini sağladı.[17] Lazerle tuzaklanan fransiyum iyonları üzerindeki çalışmalar atomik enerji seviyeleri arasındaki geçişler hakkında kuantum teorisinin öngörüsüne benzer şekilde kesin bilgiler sağladı.[18]
Bulunuşu
Doğal
Fransiyum-223, aktinyum-227'nin alfa bozunumu yapması sonucu oluşur ve toryum ile uranyum minerallerinde eser miktarda bulunur.[3] Verilen bir uranyum numunesinde her 1×1018 uranyum atomuna karşın yaklaşık olarak sadece 1 tane fransiyum atomu vardır.[14] Ayrıca yeryüzü üzerinde herhangi bir anda toplam olarak en fazla 30 g kadar fransiyum bulunduğu hesaplanmıştır.[27] Bu özelliği ile fransiyum astatinden sonra yer kabuğunda en nadir bulunan elementtir.[5][14]
Sentezi
Fransiyum 197Au + 18O → 210Fr + 5n nükleer reaksiyonunda sentezlenebilir. Bu işlem 209, 210 ve 211 kütleli fransiyum izotopu ürünleriyle Stony Brook Physics'de geliştirildi.[28] Ardından ürünler manyeto optik tuzak (MOT) tarafından izole edildi.[29] Diğer sentezleme metodları ise radyumun nötron ile bombardıman edilmesi ve toryumun proton, döteronlar ya da helyum iyonları ile bombardıman edilmesidir. 2006 itibarı ile henüz tartılabilinecek yeterlilikte fransiyum sentezlenemedi.
Kullanım
Fransiyum, kararsızlığı ve nadir bulunuşu[12][13][14][15][16] nedeniyle ticari amaçlı kullanılmaz. Element biyoloji ve atomik yapı alanlarında araştırma amaçlı kullanılır. Fransiyumun kanserle ilişkili hastalıkların teşhisinde kullanılabileceği düşünülüyordu, buna rağmen sonrasında varılan sonuç bu uygulamanın pratik olmadığı yönündedir.[5][14]
Sentezlenebilmesi, tuzaklanabilmesi, soğutulabilmesi ve görece basit atomik yapısı ile fransiyum gelişmiş spektroskopi deneylerinde kulanılır. Bu deneyler enerji seviyeleri hakkındaki özel bilgilerin ve atomaltı parçacıklar arasındaki eşleşme sabitinin elde edilmesini sağladı.[17] Lazerle tuzaklanan fransiyum iyonları üzerindeki çalışmalar atomik enerji seviyeleri arasındaki geçişler hakkında kuantum teorisinin öngörüsüne benzer şekilde kesin bilgiler sağladı.[18]