फ्रान्सियम : एक धातुरूप किरणोत्सर्गी ( भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणारे ) मूलद्रव्य . रासायनिक चिन्ह Fr. क्षारीय धातूंपैकी म्हणजे आवर्त सारणीच्या [ इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टकरूप मांडणीच्या ⟶ आवर्त सारणी ] गट १ मधील धातूंपैकी हे सर्वांत जड व शेवटचे मूलद्रव्य आहे . अणुक्रमांक ( अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या ) ८७ . याचे सर्व समस्थानिक ( अणुक्रमांक तोच पण अणुभार भिन्न असलेले त्याच मूलद्रव्याचे प्रकार ) किरणोत्सर्गी असल्याने अस्थिर आहेत . आतापर्यंत याचे २२ समस्थानिक निर्माण करण्यात आले असून त्यांचे अर्धायुकाल ( किरणोत्सर्गाची मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारा काळ ) ०· ००५ सेकंदापासून २१ मिनीटांपर्यंत आणि द्रव्यमानांक ( अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची व न्यूट्रॉनांची एकूण संख्या ) २०३ ते २२४ आहेत . २२३ द्रव्यमानांकाच्या समस्थानिकाचा अर्धायुकाल सर्वाधिक म्हणजे २१ मिनीटे आहे . वितळबिंदू २०º से . उकळबिंदू ६४० º से . घनता २ · ४ ग्रॅ ./ सेमी .३ विद्युत् विन्यास ( अणुकेंद्राभोवतील विविध कक्षांमधील इलेक्ट्रॉनांची संख्या ) २ , ८ , १८ , ३२ , १८ , ८ , १ . संयुजा ( इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शवणारा अंक ) १ .
इतिहास : डी . आय् . मेंडेलेव्ह यांनी त्यांच्या आवर्त सारणीच्या आधारे त्या काळी (१८६९ ) अज्ञात असलेले एका – सिझियम हे मूलद्रव्य आवर्त सारणीतील अणुक्रमांक ८७ या मोकळ्या असलेल्या जागी असावे , असा अंदाज केला होता . शिवाय ते क्षारीय धातुगटात सिझियमाच्या खाली व अंदाजे २२४ अणुभार असलेले व सातव्या आवर्तात असल्याने किरणोत्सर्गी असावे , असे प्रतिपादिले होते . निरनिराळ्या खनिजांपासून एका – सिझियम मिळविण्याचे पुष्कळ प्रयत्न असफल झाले . १९१३ मध्ये जे . ए . क्रॅन्सटन , १९२६ मध्ये ओ . हान व जी . हेव्हेशी आणि १९३२ मध्ये एम् . सी . ग्युएबेन यांनी किरणोत्सर्गी खनिजांपासून फ्रान्सियम मिळविण्याचा प्रयत्न केला परंतु त्यांना यश आले नाही . १९१४ मध्ये एस् . मायर , व्हि . हेस व एफ् . पॅनेथ यांना असे आढळून आले की , ॲक्टि नि यम (२२७ ) या मूलद्रव्यामधून मुख्यत्वे बीटा किरण उत्सर्जित होतात परंतु काही वेळेला बीटा किरणाऐवजी आ ल्फा कण ( हीलियमाची अणुकेंद्रे ) उत्सर्जित होतात . म्हणजे अणुक्रमांक ८७ व अणूभार २२३ असलेले मूलद्रव्य मिळते . १९१४ मधील एस् . मे अ र इत्यादींच्या निरीक्षणांच्या आधारे १९३९ मध्ये पॅरिस येथील क्यूरी प्रयोगशाळेतील मारी क्यूरी यांच्या सहकारी मार्गाराइट पेरी ह्यांनी ॲ क्टिनियम (२२७ ) पासून ॲ क्टिनियम – के (२२३ ) (Ac–k ) मूलद्रव्य प्रथम मि ळ विले .
89 Ac227 = 87Ac–k223 + 2He4
फ्रान्स या आपल्या देशात शोधले गेल्याने त्यांनीच १९४७ साली ॲ क्टिनियम – के हे नाव बदलून फ्रान्स च्या सन्मानार्थ त्याला फ्रान्सियम हे नाव दिले . पूर्वी याला ‘ व्हर्जिनियम ’ वा ‘ व्हेरियम ’ अशी नावे होती आणि फ्रेड ॲ लिसन व एडगर जे . मर्फी यांनी १९३० सालीच याचा शोध लावला होता, असे एके काळी मानले जात होते .
आढळ : निसर्गात मुख्यत्वे याचा २२३ द्रव्यमानांकाचा समस्थानिक युरेनियम व थोरियम यांच्या खनिजात आढळतो . येथे फ्रान्सियम युरेनियम (२३५ ) पासून किरणोत्सर्गी क्षयाद्धारे तयार झालेले असते . निसर्गात ते अत्यल्प प्रमाणातच आढळते . १ टन युरेनियम खनिजात सु . ३ · ८ x १०–३ ग्रॅ . एवढे फ्रान्सियम आढळते आणि कोणत्याही एका वेळेस पृथ्वीच्या कवचात ते केवळ सु . ३० ग्रॅ . एवढेच असते , असा अंदाज आहे .
निर्मिती : ॲ क्टिनियम (२२ ७ ) मधून आल्फा कण बाहेर पडून फ्रान्सियम (२२३ ) मिळते . थोरियमावर उच्च ऊर्जेचे प्रोटॉन , ड्यूटेरॉन किंवा हीलियम आयन ( विद्युत भारित अणू ) यांचा भडिमार केला असता फ्रान्सियमाचे २११ , २१२ , २१८ ते २२२ या द्रव्यमानां कां चे समस्थानिक मिळतात मात्र ते वेगळे करणे जिकिरीचे असते . रेडियमावर न्यूट्रॉनचा भडिमार करून कृ त्रि म रीत्या फ्रान्सियम (२२३ ) पुढीलप्रमाणे मिळू शकते .
88 Ra226 +0N1 = 88Ra227 = 89Ac227 + β–
88A c227 = 87Fr223 +2He4
गुणधर्म : फ्रान्सियमाचे सर्वच समस्थानिक अस्थिर असल्याने आणि त्यांचे अर्धायुकाल अल्प असल्याने कोणत्याही समस्थानिक वजन करता येईल एवढ्या प्रमाणात मिळू शकलेला नाही . त्यामुळे फ्रान्सियमाचा फारसा अभ्यास होऊ शकलेला नाही . फ्रान्सियम मऊ आणि अतिशय क्रियाशील धातू असून हिचे रासायनिक गुणधर्म पुष्कळ प्रमाणात ⇨ सिझियमाच्या गुणधर्मासारखे आहेत . अवक्षेपण ( विद्रावांमध्ये विक्रिया होऊन न वि र घळणारा साका बनण्याची क्रिया ) , विद्राव्यता ( विरघळण्याची क्षमता ) व ⇨ आयन – वि नि यम इ . बाबतींत फ्रान्सियमाचे इतर क्षारीय धातूंशी साम्य आहे . फ्रान्सियमाची लवणे पाण्यात विरघळणारी आहेत . अल्प अर्धायुकाल असलेल्या फ्रान्सियमाच्या काही समस्थानिकांतून आल्फा किरण बाहेर पडून ॲ स्टटीन ( At ) हे मूलद्रव्य बनते .
उपयोग : फ्रान्सियम पुरेशा प्रमाणात मिळत नसल्याने त्याचा उपयोग वैज्ञानिक संशोधनापुरताच होऊ शकतो . फ्रान्सियमाच्या २२३ व २१२ या समस्थानिकांचे अर्धायुकाल अत्यल्प असल्याने त्यांचा किरणोत्सर्ग अपाय करण्या इतपत धोकादायक नाही . त्यामुळे काही प्रकारच्या कर्करोगांच्या निदानाकरीता व चिकित्सेत त्यांचा उपयोग होणे शक्य आहे . कर्करोग झालेल्या घुशीमध्ये स्नायुतील सर्वसाधारण ऊतकांऐवजी ( पेशीसमूहांऐवजी ) फ्रान्सियम हे कर्काच्या गाठीतच गोळा होते , असे पेरी यांना आढळून आले आहे . अशा प्रकारे हे मूलद्रव्य पुढे कधीतरी कर्करोगाच्या चिकीत्सेत उपयुक्त ठरू शकेल , असे दिसते .
ठाकूर , अ . ना . घाटे , रा . वि .