मूलद्रव्ये, मानवनिर्मित

मूलद्रव्ये, मानवनिर्मित  : ऐतिहासिक दृष्ट्या विचार करता विसाव्या शतकाच्या तिसऱ्या दशकापर्यंत (४३, ६१, ८५, ८७ या अणुक्रमांकाची – अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांच्या संख्येनुसार लावलेल्या क्रमांकाची – मूलद्रव्ये सोडली असता) एकंदर ९२ मूलद्रव्यांचा शोध लागला होता. अणुक्रमांक ८३ नंतरची बहुतेकमूलद्रव्ये नैसर्गिकपणे किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणारी) आहेत. त्यांचे उत्स्फूर्तपणे सतत विघटन होऊन दुसऱ्या मूलद्रव्यात रूपांतरण होत असते, असे आढळले होते. अर्नेस्ट रदरफर्ड व नील्स बोर यांच्या संशोधन कार्यामुळे या काळापर्यंत मूलद्रव्याच्या अंतर्गत रचनेबद्दलच्या कल्पना बऱ्याच प्रमाणात निश्चित झाल्या होत्या. या कल्पनेप्रमाणे प्रत्येक अणूंमध्ये एक धन विद्युत् भारित अणुकेंद्र असून यांमध्ये त्याच्या द्रव्यमानाचे केंद्रीकरण झालेले असते. अणुकेंद्रामध्ये अणुक्रमांक Z एवढीच प्रोटॉनांची संख्या असून मूलद्रव्याचे स्वरूप त्यामधील प्रोटॉन संख्येमुळे निश्चित होत असते. अणुकेंद्रामध्ये प्रोटॉनांच्या जोडीला न्युट्रॉन हे विद्युत् भाररहित कण उपस्थित असतात. मूलद्रव्याच्या द्रव्यमानांक जर M असेल, तर अणुकेंद्रामधील न्युट्रॉनांची संख्या M-Z या सूत्राने दिली जाते. अणूमध्ये Z एवढेच इलेक्ट्रॉन असल्यामुळे अणूवर परिणामी विद्युत् भार शून्य मूल्याचा असतो.

निसर्गात मोठ्या प्रमाणावर आढळणारे सर्वांत जड असे युरानियम हे मूलद्रव्य आहे व त्याचा ९२ हा अणुक्रमांक अणुक्रमांकाचे महत्तम मूल्य दाखवितो, असा काही काळ समज झाला होता. ९२ अणुक्रमांकाच्या पुढची मूलद्रव्ये निसर्गात आढळत नाहीत (प्लुटोनियम (९४) व नेपच्यूनियम (९३) यांच्या काही समस्थानिकांचे – अणुक्रमांक तोच पण द्रव्यमानांक असलेल्या त्याच मूलद्रव्यांच्या प्रकारांचे –लेश निसर्गात मिळतात]. शास्त्रज्ञांनी या पुढची मूलद्रव्ये आपल्या प्रयत्नांनी प्रयोगशाळेत निर्माण करण्यात यश मिळविले आहे. यांपैकी नेपच्यूनियम (अणुक्रमांक-९३) ते लॉरेन्सियम (अणुक्रमांक-१०३) यांना ⇨ युरेनियमोत्तर मूलद्रव्ये म्हणतात. तर यापुढील १०४ ते १०९ या अणुक्रमांकाच्या मूलद्रव्यांना ॲक्टिनाइडोत्तर मूलद्रव्ये असे म्हणतात. यांपैकी पहिल्या गटातील मूलद्रव्यांचा ॲक्टिनाइड श्रेणीमध्ये समावेश होतो, तर उरलेल्या मूलद्रव्यांचे रासायनिक गुणधर्म हे लँथॅनाइड श्रेणीमधील मूलद्रव्यासारखे आढळतात [⟶ आवर्तसारणी मूलद्रव्ये].

ही सर्व मानवनिर्मिती मूलद्रव्ये अस्थिर असल्यामुळे त्यांचा स्वयंस्फूर्तपणे क्षय होताना आढळतो. या क्षय क्रियेमध्ये आल्फा किरण, बीटा कण, पॉझिट्रॉन कण यांचे उत्सर्जन, गॅमा किरण उत्सर्जन, के इलेक्ट्रॉन ग्रास (अणुकेंद्राच्या लागलीच बाहेर असणाऱ्या इलेक्ट्रॉनाचे अणुकेंद्राद्वारा शोषण अथवा ग्रास) किंवा स्वयंस्फूर्त भंजन (म्हणजे अणुकेंद्राचे तुकडे होणे) यापैकी कोणत्याही प्रकारचे (एकाकी किंवा सह) उत्सर्जन होऊ शकते [⟶ किरणोत्सर्ग]. प्रत्येक क्षय क्रियेकरिता एक ठराविक अर्धायुष्य (मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारा काळ) मिळते व त्यावरून तिचे निर्देशन करता येते. या विविध क्षय क्रियांकरिता मिळणाऱ्या अर्धायुष्य मूल्यांचा विचार केला, तर ही मूल्ये पृथ्वीच्या अनुमानित आयुष्यमानाच्या तुलनेत कमी आहेत असे दिसते. त्यामुळे ही सर्व मूलद्रव्ये पृथ्वीच्या उत्पत्तिकाली जरी उत्पन्न झाली होती असे गृहीत धरले, तरी आज अस्तित्वात असण्याची शक्यता कमी दिसते. नेपच्यूनियम व प्लुटोनियम या मूलद्रव्यांची काही दीर्घजीवी समस्थानिक रूपे सूक्ष्म प्रमाणात निसर्गात आढळतात याचा उल्लेख मागे करण्यात आला आहे.

नविन मूलद्रव्य निर्मितीच्या पद्धतीमागील स्थूल तत्वे: कोणत्याही नवीन मूलद्रव्याचे अणू बनविण्याच्या प्रक्रियेची सुरुवात निसर्गात आढळणाऱ्या किंवा प्रयोगशाळेत कृत्रिम रात्या बनविलेल्या प्राथमिक द्रव्यांपासून होते. वर नमूद केल्याप्रमाणे कोणत्याही मूलद्रव्याचे स्वरूप त्याच्या अणुक्रमांकाने म्हणजेच त्यामधील प्रोटॉन संख्येमुळे निश्चित होत असल्यामुळे अणूमधील प्रोटॉनांच्या संख्येत परिणामी बदल घडवून आणल्याशिवाय नवीन मूलद्रव्य तयार होत नाही.

मूलद्रव्यनिर्मितीच्या एका पद्धतीमागे प्राथमिक मूलद्रव्यावर न्यूट्रॉनांचा भडीमार केला जातो. प्रत्येक अणुकेंद्राभोवती बाहेरून आत येऊ पाहणाऱ्या कणांना विरोध करण्याकडे प्रवृत्ती असणारा असा एक वर्चस् तट [⟶ पुंजयामिकी] असतो. त्यामुळे आपाती कणाजवळ एक ठराविक किमान उर्जा असल्याशिवाय हा कण अणुकेंद्रात प्रवेश करू शकत नाही. न्यूट्रॉनवर विद्युत् भार नसल्यामुळे त्याला अणुकेंद्रात प्रवेश करण्याकरिता फारशी अडचण पडत नाही. या उलट प्रोटॉनाकरिता वर्चस् तटाची उंची बरीच मोठी असते आणि हीच परिस्थिती सर्व विद्युत् भारित आघाती कणांकरिता मिळत असते. त्यामुळे विद्युत् भारित कणांच्या आघातामुळे जर अणुकेंद्र संरचनेत फेरफार करावयाचा असेल तर आघाती कणांना खूप उर्जा दिली पाहिजे हे उघड आहे. हे कार्य वेगवर्धक यंत्राच्या द्वारे करण्यात येते [⟶ कणवेगवर्धक].

न्यूट्रॉनाद्वारे होणाऱ्या प्रक्रियेचा विचार केला, तर आत प्रवेश करणाऱ्या न्यूट्रॉनाचे शोषण होऊन तो लघू पल्ल्याच्या अणुकेंद्रीय प्रेरणेद्वारे मुळ अणुकेंद्राशी निगडित केला जातो. न्यूट्रॉन ग्रासामुळे अणुकेंद्राच्या विद्युत् भारात फरक पडत नाही, त्याचा अणुक्रमांक तोच राहतो. त्यामुळे या क्रियेमुळे नवे मूलद्रव्य तयार होत नाही. फक्त मूळ मूळद्रव्याचा एक नवा समस्थानिक प्रकार निर्माण होतो. एकंदर मूळद्रव्यांच्या समस्थानिकांची संख्या आठ हजारच्या आसपास असावी, असा एक अंदाज करण्यात आला आहे. ही गोष्ट या संदर्भात लक्षात ठेवण्याजोगती आहे. प्रत्याक्षात यांपैकी सु.२,००० समस्थानिक रूपेच ज्ञात आहेत. युरेनियम (९२) पेक्षा मोठा अणुक्रमांक असणाऱ्या ज्ञात समस्थानिकांची संख्या सु.१०० एवढी आहे. प्राथमिक भडिमाराकरिता लागणारे न्यूट्रॉन मिळविण्याकरिता पुढील तीन मुख्य रीती वापरल्या जातात : (१) अणुकेंद्रिय विक्रियक [अणुभट्टी⟶ अणुकेंद्रिय अभियांत्रिकी], (२) हवेतील आणवीय स्फोट [⟶ अणुबाँब ] व (३) भूमिगत आणवीय स्फोट. (यांपैकी पहिल्या दोन पद्धती सुपरिचित आहेत. तिसऱ्या पद्धतीच्या वैशिष्ट्यांचे वर्णन पुढील परिच्छेदात केले आहे).

बाहेरून न्यूट्रॉन आणून त्यास अणुकेंद्रात सोडल्यामुळे वरील गुणोत्तरामध्ये बदल होऊन त्याच्या स्थैर्यात बदल होतो. अणुकेंद्रामधील प्रोटॉनाचे आवश्यकतेनुसार न्यूट्रॉनामध्ये रूपांतरण करून अणुकेंद्रे आपल्या स्थैर्याचे प्रमाण वाढवावयाचा सतत प्रयत्न करीत असते. अणुकेंद्राने उत्स्फूर्तपणे एका बीटा (β^–) कणांचे उत्सर्जन केले, तर हे उद्दिष्ट साध्य होते. याउलट जर अणुकेंद्राला स्थैर्याकरिता प्रोटॉनाचे न्यूट्रॉनामध्ये रूपांतर करावयाचे असेल, तर त्याला तीन पर्याय उपलब्ध असतात : (१) आल्फा कणाचे उत्स्फूर्तपणे उत्सर्जन, (२) पॉझिट्रॉन कणाचे उत्सर्जन व (३) अणुकेंद्राबाहेरील के-इलेक्ट्रॉन ग्रास. वर निर्देशित केलेल्या कोणत्याच प्रकारे अणुकेंद्रास स्थैर्य मिळत नसल्यास त्याचे उत्स्फूर्तपणे भंजन होते. थोडक्यात सांगावयाचे म्हणजे अणुकेंद्राने न्यूट्रॉनाचा ग्रास केल्यामुळे त्याच्या स्थैर्यात घट होऊन ते किरणोत्सर्गी होते. नव-मूलद्रव्य प्रक्रियेमध्ये किरणोत्सर्ग हा महत्वाचा असा टप्पा असतो. कण-आघातामुळे निर्माण झालेले जटिल अणुकेंद्र उत्स्फूर्तपणे विघटन पावून त्याचे नवीन मूलद्रव्यात रूपांतरण होते.

भूमिगत आणवीय स्फोट करून त्यायोगे काही क्षणांकरिता निर्माण होणाऱ्या अत्यंत प्रखर तीव्रतेच्या न्यूट्रॉन स्त्रोताचा या कार्याकरिता उपयोग करता येतो. हवेमधील स्फोटामुळे न्यूट्रॉन व मूलद्रव्ये यांचा संबंध काही सीमित कालखंडापुरताच असतो कारण स्फोटाच्या शक्तीमुळे ही उधळण्याची क्रिया तितकी महत्त्वाची राहत नसल्यामुळे स्फोट निर्मित न्यूट्रॉन व मूलद्रव्ये यांमध्ये परस्परक्रिया जास्त वेळपर्यंत घडून येऊ शकते. या प्रक्रियेच्या साहाय्याने मूलद्रव्याच्या अणुकेंद्रामध्ये एकामागून एक असे अनेक न्यूट्रॉन घुसविणे शक्य होते. या प्रकारची संश्लषण प्रक्रिया अतिदीप्त नवताऱ्यामध्ये [⟶ नवतारा व अतिदीप्त नवतारा] अवकाशात होत असताना आढळते. अवकाशात घडणारी ही प्रक्रिया मनुष्याने पृथ्वीवर घडवून आणण्यामध्ये यश मिळविले, ही कौतुकाची गोष्ट आहे. असा स्फोट केल्यानंतर त्यापासून जी विविध द्रव्ये निर्माण होतात त्यांची जलद पुनर्प्राप्ती, परीक्षा व ओळखपूर्ती करण्यासाठी खास प्रायोगिक पद्धती संशोधन करून विकसित करण्यात आल्या आहेत. जमिनीला खोलवर छिद्रे किंवा वेध पाडून त्यांमधून परीक्षेकरिता द्रव्य वर काढण्याची पण व्यवस्था या पद्धतीमध्ये असते.

न्यूट्रॉन भडिमाराऐवजी नैसर्गिक रित्या आढळणाऱ्या दोन स्थिर मूलद्रव्यांच्या समग्र अणूकेंद्राचा परस्परआघाताद्वारे संयोग करून नवी मूलद्रव्ये बनविता येतील, असे भाकीत रशियन शास्त्रज्ञ युरी ओगानेसीअन यांनी १९७३ साली केले. या कल्पनेचा उपयोग करून शिशाच्या अणूवर आर्‍गॉन आयनाचा (विद्युत् भारित अणूचा) भडिमार करून त्याद्वारे फेर्मियम हे १०० अणुक्रमांकाचे मूलद्रव्य निर्माण केल्याचा दावा डूब्‌नॉ येथील संशोधक गटाने केला आहे. या पद्धतीचे वैशिष्ट्य हे की, याकरिता आर्‍गॉन आयनांना वेगवर्धक यंत्राद्वारे जर योग्य प्रमाणाची उच्च उर्जा पुरविली, तरच अणुकेंद्रांभोवती असणाऱ्या वर्चस् तटाचा भेद करून हे आयन त्यामध्ये शिरू शकतात. आवश्यक उर्जेपेक्षा जास्त उर्जा पुरवून पण चालत नाही कारण असे केले असता दोन अणुकेंद्रे एकमेकांवर आदळून त्याचे तुकडे (म्हणजे भंजन) होण्याचा संभव राहतो. अमेरिकेमधील प्रयोग शाळांत क्यूरियम (अक्र. ९६), कॅलिफोर्नियम (अक्र. ९८) व आइन्स्टानियम (अक्र. ९९) या प्राथमिक उच्च अणुक्रमांकाच्या मूलद्रव्यांपासून सुरुवात करून त्यावर न्यूट्रॉनांचा भडिमार करून नवी मूलद्रव्ये बनविण्याच्या प्रक्रियेवर लक्ष केंद्रित केले होते.

अलीकडच्या काळात अमेरिकेमधील बर्कली येथील प्रयोगशाळेत प्राथमिक मूलद्रव्यावर न्यूट्रॉनांच्या ऐवजी प्रोटॉन, ड्यूटेरॉन तसेच हीलियम, कार्बन, नायट्रोजन व ऑक्सिजन यांच्या जड वेगवान आयनांच्या भडिमाराचा पण उपयोग करण्यात आला आहे. अशा प्रकारे निर्माण होणारे संयुक्त अणुकेंद्र हे सामान्यपणे उद्दीपित अवस्थेत असते. त्यापासून गॅमा, बीटा किंवा आल्फा किरणाचे उत्स्फूर्तपणे उत्सर्जन होते किंवा त्याचे तसेच भंजन होते.

उदा., ₉₈Cf²⁵² ⟶ ₅₆Ba¹⁴²+₄₄Mo¹⁰⁶+4_on¹

अशा उत्स्फूर्तपणे होणाऱ्या U²³⁸ च्या भंजन क्रियेचा शोध रशियामध्ये जी. एन्. फ्लेरॉव्ह व के. ए. पेतर्‌झाक यांनी १९४० मध्ये लावला.

नवीन मूलद्रव्य निर्मितीकरिता परीक्षा पद्धती : नवीन मूलद्रव्य निर्मिती सिद्ध झाली आहे. याकरिता प्रयोगाद्वारे पुरावा मिळविणे सोपे नसते. नवीन मूलद्रव्याची निर्मिती अगदी सूक्ष्म मात्रेमध्ये होत असते. याखेरीज ही मूलद्रव्ये किरणोत्सर्गी म्हणजेच अल्पजीवी असल्यामुळे त्यांवर रासायनिक प्रयोग करून त्यांना अनन्य रासायनिक गुणधर्म आहेत, हे दाखविणे ही एक अत्यंत अवघड अशी एक गोष्ट होऊन बसते. या संदर्भात खालील गोष्टी लक्षात ठेवणे महत्त्वाचे असते.

(१) भडिमारामुळे लक्ष्य मूलद्रव्यापैकी काही थोड्या अणूंमध्येच बदल घडवून आणला जातो.

(२) प्रवेगित आपाती कण व लक्ष्य अणुकेंद्र यांमध्ये परस्परक्रिया होऊन जरी संयुक्त अणुकेंद्र निर्माण झाले, तरी त्याचे भंजन होण्याचा संभव असतो. अशी क्रिया घडून येणाऱ्या घटनेचे अभिज्ञान करणे (अस्तित्व ओळखणे) सुलभ असते.

(३) भडिमारामुळे इष्ट प्रकारचा बदल ज्यामध्ये घडवून आणला आहे असे मूलद्रव्य कण जरी एका ठिकाणी एकत्रित केले, तरी त्यांची संख्या कमी असल्यामुळे त्यांचे निरीक्षण करणे, वजन करणे किंवा त्यावर रूढ रासायनिक परीक्षाक्रिया करणे या गोष्टी शक्य होत नाहीत. या कार्याकरिता मार्गण (किरणोत्सर्गाद्वारे मागोवा घेणे), रेडिओ (उत्सर्जित किरणांचे विश्लेषण करणे) किंवा ⇨ आयन- विनिमय यांसारख्या विशेष पद्धतींचा वापर करून त्यांनी ओळखपूर्ती करून घ्यावी लागते.

(४) मूळ मूलद्रव्य व भडिमारांमुळे निर्माण होणारे नवीन मूलद्रव्य यांचे मोठ्या प्रमाणात विलगीकरण करण्याकरिता जी प्रत्यागती तत्त्वावर (टकरीमुळे वेग प्राप्त होण्याच्या तत्त्वावर) कार्य करणारी प्रायोगिक योजना बर्कली येथे शोधून काढण्यात आली तिची कल्पना आ.१ वरून येईल. या पद्धतीमध्ये शुद्ध सोन्याच्या एका पातळ पापुद्र्यावर आइन्स्टाइनियम या प्राथमिक मूलद्रव्याचा एक अतिशय सूक्ष्म थर दिला जातो. यावर एका बाजूने येणाऱ्या हीलियम आयनांचा भडिमार करण्यात येतो. वेगवान हीलियम आयनांशी ज्या आइन्स्टाइनियमाच्या अणूंची परस्परक्रिया होते, त्यांस याच क्रियेमध्ये वेगही मिळत असल्यामुळे असे अणू वेगाने बाहेर फेकले जातात. आकृतीतील (३) – (४) या दरम्यानच्या अवकाशात उत्तम प्रकारचा निर्वात असतो व त्यामुळे हे सर्व अणू (४) या वापरण्यात येणाऱ्या प्रत्यागती तंत्राचा सोन्याच्या ग्राही पापुद्र्यावर पकडले जातात या पापुद्र्यावर अदूषित आइन्स्टाइनियमाच्या अणूंची संख्या अगदी कमी असल्यामुळे हा पापुद्रा योग्य विद्रावात विरघळवून नवनिर्मित अणू बिलग करून त्यांची रासायनिक परीक्षा घेणे सोईचे होते.

(५) एखाद्या मूलद्रव्याची ओळखपूर्ती करून घेण्याऐवजी त्याचे विघटन होऊन निर्माण होणाऱ्या तद्‌भव मूलद्रव्याची ओळखपूर्ती करून घेणे काही वेळा अधिक सुलभ होते. बर्कली येथे ए. घिओर्सो यांनी या पद्धतीचा फार संवेदनक्षमपणे उपयोग केला.

(६) नव्या मूलद्रव्याचा एकदा शोध लागल्यानंतर निराळ्या प्रभावी पद्धती वापरून अनेक वेळा त्याची मोठ्या प्रमाणात निर्मिती करणे शक्य होते. सामान्यपणे अणुकेंद्रीय विक्रियकामध्ये नवी मूलद्रव्ये मोठ्या मात्रेत (राशीत) तयार करता येतात. या पद्धतीचा हा एवढाच फायदा नसून त्यामध्ये मूलद्रव्याच्या अनेक समस्थानिकांची एकाच प्रक्रियेत निर्मिती होताना आढळते. या समस्थानिकांपैकी सर्वांत दीर्घायुषी जो असेल त्यावर भौतिक वा रासायनिक प्रयोग करून त्याचे गुणधर्म तपशीलवारपणे निश्चित करता येतात. उदा., एक नव्या मूलद्रव्याची परीक्षा त्याच्या चुंबकीय प्रवणता [⟶ चुंबकत्व] या गुणधर्माच्या द्वारे करण्यात आली.

(७) अणुकेंद्रीय विक्रियाकाद्वारे नव्या मूलद्रव्याच्या निर्मितीची कार्यक्षमता द्रव्याच्या अणुक्रमांक वाढतो त्याप्रमाणात त्वरेने कमी होत जाते. उदा., प्ल्युटानियम या पद्धतीद्वारे काही टन मिळविता आले, तर क्यूरियम मूलद्रव्य काही किलोग्रॅम वजनाचेच मिळते. कॅलिफोर्नियमाची मात्रा काही ग्रॅम, तर आइन्स्टाइनियमाचे परिमाण काही मिलिग्रॅम एवढेच असते. यापुढील अणुक्रमांकाच्या मूलद्रव्यांची निर्मिती लेशमात्र स्वरूपातच असते.

(८) उत्सर्जनाद्वारे मूलद्रव्याची ओळखपूर्ती : अणुक्रमांक ९३ पासून १०९ पर्यंत जी नवी मूलद्रव्ये निर्माण करण्यात आली आहेत, त्याची निरनिराळ्या द्रव्यमानांकाची सु. १०० समस्थानिक रूपे सापडली आहेत. त्यामूळे प्रत्येक मूलद्रव्याकरिता निरनिराळ्या प्रकारचे किरणोत्सर्ग सापडतात (‘मूलद्रव्य’ या नोंदीमधील कोष्टक क्र. २ पहा.)

यांपैकी आल्फा कण उत्सर्जन हे सर्वांत जास्त प्रमाणात आढळते. नेपच्यूनियमापासून थेट १०६ अणुक्रमांकाच्या मूलद्रव्याकरिता आल्फा कण उत्सर्जित करणारे समस्थानिक आढळतात. आल्फा कण उत्सर्जन प्रक्रियेत मूलद्रव्याचे अर्धायुष्य, त्याचा द्रव्यमानांक व आल्फा कणांची ऊर्जा यांमध्ये जो निकट संबंध निळतो तो आ. २ व आ. ३ वरून स्पष्ट होईल.

प्रत्येक क्षय क्रियेकरिता एक विशिष्ट अर्धायुष्य मूल्य असल्यामुळे त्याचा उपयोग मूलद्रव्य समस्थानिकाच्या ओळखपूर्तीकरिता करता येतो. कण अभिज्ञान करण्याच्या गणक प्रयुक्तीसारख्या [⟶ कण अभिज्ञातक] पद्धती इतक्या संवेदनक्षम आहेत की, त्याच्यायोगे एका कणाचे सुद्धा अभिज्ञान करणे शक्य असते. मार्गण पद्धतीमध्ये याच तत्त्वाचा उपयोग केलेला असतो.

आयन-विनीमय प्रक्रियेचा वापर करून पण या नव्या मूलद्रव्यांची ओळखपूर्ती करून घेता येते. नव्या मूलद्रव्यांपैकी काहींचे गुणधर्म लँथॅनाइडाप्रमाणे आहेत. या गोष्टीचा उपयोग या पद्धतीमध्ये केलेला असतो.

अणुक्रमांकामध्ये वाढ झाली असता मूलद्रव्याचे अर्धायुष्य कसे त्वरेने कमी होत जाते याची कल्पना आ. ४ वरून येते.

(९) जेथे तयार झालेल्या मूलद्रव्याचे प्रमाण अगदी कमी असते अशा मूलद्रव्याची ओळखपूर्ती करून घेण्याकरिता खास अतिसूक्ष्म रासायनिक पद्धतीचा उपयोग केला जातो. यांमध्ये वापरण्यात येणारी चंचुपात्रे व परीक्षानळ्या ०·१ ते १ मिमी. व्यासाच्या असल्यामुळे यांचा वापर हाताने न करता यांत्रिक साधनाच्याद्वारे केला जातो. सूक्ष्मदर्शक यंत्रातून या उपकरणांचे निरीक्षण केले जाते.

ज्ञात मानवनिर्मित मूलद्रव्यांसंबंधी संक्षिप्त माहिती : प्रस्तुत नोंदींच्या उर्वरित भागात आतापर्यंत निर्माण करण्यात आलेल्या मूलद्रव्यांची संक्षिप्त माहिती दिली आहे. कोणत्याही मूलद्रव्याकरिता अनेक समस्थानिक रूपे मिळत असल्यामुळे अणुभाराचे (किंवा अणुद्रव्यमानाचे) मूल्य हे मूलद्रव्य कोणत्या रीतीने तयार केले आहे, यावर अवलंबून राहते. या कारणाकरिता निरनिराळ्या मूलद्रव्याकरिता ही मूल्ये पुढील वर्णनात दिलेली नाहीत.

पुढील वर्णनात आलेल्या प्रत्येक मूलद्रव्यावर (अणुक्रमांक १०४ व त्यापुढील अणुक्रमांकांची मूलद्रव्ये सोडून) विश्वकोशात स्वतंत्र नोंद असल्यामुळे याविषयीच्या अधिक तपशीलवार माहितीकरिता या नोंदी पहाव्यात. 

(१) नेपच्यूनियम (Np) : अणुक्रमांक ९३ समस्थानिक द्रव्यमानांक २२७–२४१ पहिले मानवनिर्मित मूलद्रव्य. या मूलद्रव्याची निर्मिती व शोध ई. एम्. मॅक्‌मिलन व पी.एच्. आबेल्सन यांनी कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या बर्कली येथील प्रयोगशाळेत १९४० साली लावला. युरेनियम (२३८) च्या अणूवर न्यूट्रॉनांचा भडिमार केला असता त्यांचे अणुकेंद्रात शोषण होऊन तयार झालेल्या संयुक्त अणुकेंद्रामधून गॅमा किंवा बीटा (β-) यांचे उत्सर्जन होऊन नेपच्यूनियम या नव्या मूलद्रव्याचा अणू तयार होतो. निर्मित संयुगामधून विलगीकरण करून एल्. बी. माग्‌नुससॉन व टी. जे. लाचापेले यांनी १९४४ साली त्यापासून शुद्ध नेपच्यूनियम ऑक्साइड मिळविले. नेपच्युनियमाचे समस्थानिक आल्फा व बीटा उत्सर्जन, के-इलेक्ट्रॉन ग्रास, पॉझिट्रॉन उत्सर्जन यांसारख्या प्रक्रिया दाखवितात. दीर्घायुषी नेपच्युनियम समस्थानिकाचे अर्धायुष्य ≈ २·२ × १०^६ वर्षे म्हणजे जवळ जवळ दोन दशलक्ष वर्षे एवढे आहे. युरेनियम खनिजामध्ये नेपच्यूनियम लेशमात्रेत निसर्गात सापडते. 

ही रुपेरी रंगाची धातू रासायनिक दृष्ट्या क्रियाशील आहे. वितळबिंदू ६३७^० से. घन अवस्थेत या धातूस तीन स्फटिक अवस्था आहेत असे आढळते.

(२) प्लुटोनियम (Pu) : अणुक्रमांक ९४ समस्थानिक द्रव्यमानांक २३२–२४६ दुसरे मानवनिर्मित मूलद्रव्य. १९४०–४१ मध्ये कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या बर्कली प्रयोगशाळेत जी. टी. सीबॉर्ग, ई. एम्. मॅक्‌मिलन, जे. डब्ल्यू. केनेडी व ए. सी. वाल यांनी युरेनियम (२३८) वर ड्यूटेरॉनांचा भडिमार करून प्रथम नेपच्यूनियम व नंतर त्यापासून ₉₄Pu²³⁸ हे मूलद्रव्य मिळविले. हे मूलद्रव्य भंजनक्षम असल्यामुळे त्याचा अणुकेंद्रीय विक्रियक व आणवीय शस्त्रास्त्रे यांमध्ये स्फोटक द्रव्य म्हणून उपयोग केला जातो. ०·१५ किलोग्रॅम प्लुटोनियमामधेये १० दशलक्ष किलोवॉट. तास एवढी उर्जा साठवलेली आहे (घरात आपण वापरतो त्या विद्युत् ऊर्जेचे एकक एक किलोवॉट-तास एवढे असते). अणुकेंद्रीय विक्रियकामध्ये यापैकी फक्त २५–४०^% ऊर्जाच उपयोगात आणता येते, बाकीची वाया जाते. सूर्यमालेची जेव्हा निर्मिती झाली तेव्हा Pu²⁴⁴ हे द्रव्य सध्यापेक्षा जास्त विपुलतेने अस्तित्वात होते, असा पुरावा अशनींच्या (बाह्य अवकाशातून पृथ्वीवर येऊन पोहोचणाऱ्या पृथ्वीबाह्य पदार्थांच्या) अभ्यासापासून मिळतो.

प्लुटोनियम धातू रुपेरी रंगाची व रासायनिक दृष्ट्या क्रियाशील असून तिचा वितळबिंदू ६४०^० से. आहे. घन अवस्थेमध्ये तिच्या सहा स्फटिक अवस्था मिळतात. 

(३) अमेरिसियम (Am) : अणुक्रमांक ९५ ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २३७–२४६. चौथे मानवनिर्मित मूलद्रव्य. शिकागो विद्यापीठाच्या महायुद्धकालीन प्रयोगशाळेत जी. टी. सीबॉर्ग, आर्. ए. जेम्स, एल्. ओ. मॉर्गन व ए. घिओर्सो यांनी या मूलद्रव्याची निर्मिती १९४४–४५ मध्ये प्लुटोनियमावर न्यूट्रॉनाचा भडिमार करून केली.

अमेरिसियम ही रूपेरी धातू रासायनिक दृष्ट्या क्रियाशील असून तिचा वितळबिंदू ११७६^० से. आहे. घन अवस्थेत तिच्या दोन स्फटिक अवस्था मिळतात. 

(४) क्यूरियम (Cm) : अणुक्रमांक ९६ ज्ञात समस्थानिक २३८–२५० तिसरे मानवनिर्मित मूलद्रव्य. प्येयर व मारीक्यूरी या शास्त्रज्ञ दांपत्यावरून नामकरण. शिकागो विद्यापीठाच्या महायुद्धकालीन प्रयोगशाळेत जी.टी. सीबॉर्ग, आर्. ए. जेम्स ए. घिओर्सो यांना १९४४ साली सायक्लोट्रॉन या कणवेगवर्धकातून मिळालेल्या वेगवान हीलियम आयनांचा ल्यूटोनियम (२३९) या मूलद्रव्यावर मारा करून क्यूरियम (२४२) हे मूलद्रव्य प्रथम मिळविले. एल्‌. बी वेनर आणि आय्‌. पर्लमन यांनी १९४७ मध्ये या नवीन मूलद्रव्याचे शुद्ध रासायनिक संयुग मिळविले.

क्यूरियम हे रूपेरी धातू असून तिचा वितळबिंदू १३४०^० से. आहे. घन अवस्थेमध्ये दोन स्फटिक प्रकार मिळतात. एक प्रकार कोठी तापमानाकरिता आढळतो, तर दुसरा उच्च तापमानाकरिता मिळतो. उष्णतेचे सरळ विद्यूत् शक्तीत परिवर्तन करण्याकरिता तापविद्युतीय शक्ती उद्‍गम म्हणून वापरण्यासाठी Cm⁽²⁴⁴⁾ हा समस्थनिक महत्वाचा ठरेल, असा अंदाज करण्यात आला आहे. क्यूरियम या मूलद्रव्याचे रासायनिक गुणधर्म ⇨ विरल मृत्तिकांच्यागुणधर्मांशी फार मोठ्या प्रमाणात जुळणारे असे आहेत.

(५) बर्केलियम (Bk) : अणुक्रमांक ९७ पाचवे मानवनिर्मित मूलद्रव्य ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २४३–२५१ अर्धायुष्य पल्ल १ तास ते १३८० वर्षे. बर्कली येथील प्रयोगशाळेत १९४९ मध्ये एस्. जी.टॉम्पसन, ए. घिओर्सो आणि जी. टी. सीबॉर्ग यांनी अमेरिसियम (२४१) च्या अणूंवर हीलियम आयनांचा मारा करून बर्केंलियम (२४७) हा समस्थानिक निर्माण केला आणि त्याची ओळखपूर्ती मिळविली. टॉम्ससन बी. बी. कनिंगहॅम यांनी बर्केंलियमाची पुरेशी मोठ्या प्रमाणात निर्मिती करून त्याच्या रासायनिक व भौतिक (चुंबकीय प्रवणता, वर्णपट इ.) गुणधर्मांचा १९५८ मध्ये अभ्यास केला.

हे मूलद्रव्य रासायनिक दृष्ट्या क्रियाशील असून त्याचा वितळबिंदू ९८६° से. आहे. घन अवस्थेत याच्या दोन स्फटिक अवस्था उपलब्ध आहेत.

(६)   कॅलिफोर्नियम (Cf) : अणुक्रमांक ९८ सहावे मानवनिर्मित मूलद्रव्य ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २४०–२५५. कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या बर्कली येथील प्रयोगशाळेत १९५० साली एस्. जी. टॉम्पसन, के. स्ट्रीट, ए. घिओर्सो व जी. टी. सीबॉर्ग यानी क्युरियम (२४२) वर हीलियम आयनांचा मारा करून हे प्रथम मिळविले. कॅलिफोर्निया (२४९) या समस्थानिकाचे अर्धार्युष्य ≈ ३५० वर्षे असल्यामुळे याचा उपयोग या मूलद्रव्याच्या रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्मांचा अभ्यास करण्याकरिता केला जातो. ९९% अणूंचा क्षय स्वयंस्फूर्त भंजन क्रियेद्वारे घडून येणे हा कॅलिफोर्नियम (२५४) या समस्थानिकाच्या बाबतीत एक महत्त्वाचा असा परिणाम आहे. त्यामुळे या मूलद्रव्याचा उच्च तीव्रतेचा न्यूट्रॉन उद्‍गम म्हणून उपयोग केला जातो. वैद्यकीय व इतर तत्सम संशोधनात या विशिष्ट मूलद्रव्याचा उपयोग होत असल्यामुळे याच्या संबंधीत इलेक्ट्रॉनीय गणकांचा व अभिज्ञातक प्रणालींचा मोठ्या प्रमाणात विकास करण्यात आला आहे.

कॅलिफोर्नियम रासायनिक दृष्ट्या क्रियाशील व बाष्पनशील असे द्रव्य असून त्याचा वितळबिंदू ९००^° से. आहे. घन अवस्थेत यामध्ये तीन प्रकारच्या स्फटिक रचना आढळतात.

(७) आइन्स्टाइनियम (Es) : अणुक्रमांक ९९ सातवे मानवनिर्मित मूलद्रव्य ॲल्बर्ट आइन्स्टाइन या प्रसिद्ध भौतिकीविज्ञांवरून नाव दिले आहे ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २४३-२५६ अर्धायुष्य पल्ला २० सेकंद ते ४०० दिवस. अमेरिकेमधील लॉस अलॅमॉस प्रयोगशाळेतील शास्त्रज्ञांनी नोव्हेंबर १९५२ मध्ये केलेल्या हायड्रोजन बाँब स्फोटामुळे जी किरणोत्सर्गी द्रव्ये निर्माण झाली त्यांमध्ये या मूलद्रव्याचा शोध ए.घिओर्सो व त्यांचे सहाध्यायी यांना लागला. आर्‌गॉन नॅशनल लॅबोरेटरी व लॉस अलॅमॉस सायंटिफिक लॅबोरेटरी यांमधील शास्त्रज्ञांनी हा शोध घेतला असता त्यामध्ये त्यांना आइन्स्टाइनियम (२५३) हा समस्थानिक सापडला. अतिजड युरेनियम समस्थानिक अणूद्वारे अनेक न्यूट्रॉन कणांचा ग्रास झाल्यामुळे हे मूलद्रव्य तयार झाले, असे मानले जाते. रासायनिक व भौतिक गुणधर्मांचे संशोधन करता येईल एवढ्या मोठ्या प्रमाणात या मूलद्रव्याचे बिलगीकरण बी. बी. कनिंगहॅम आणि त्यांचे सहाध्यायी यांनी १९६१ मध्ये करून त्याची चुंबकीय प्रवणता इ. गुणधर्माचे मापन केले.

ही धातू रासायनिक दृष्ट्या क्रियाशील व बाष्पनशील असून तिचा वितळबिंदू ८६०^० से. आहे. घन अवस्थेतील हिचा फक्त एक स्फटिक प्रकार माहीत आहे. 

(८) फेर्मियम (Fm) : अणुक्रमांक १०० आठवे मानवनिर्मित मूलद्रव्य ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २४४–२५९. एन्रीको फेर्मी या प्रसिद्ध शास्त्रज्ञांवरून हे नाव देण्यात आले. १९५३ मध्ये ए. घिओर्सो व त्यांचे सहाध्यायी यांना या मूलद्रव्याचा शोध आइन्स्टाइनियमाच्या बरोबरच हायड्रोजन बाँब स्फोटामुळे निर्माण झालेल्या किरणोत्सर्गी द्रव्यांत लागला. या मूलद्रव्याची मिळविण्यात आलेली राशी एक दशलक्षांस ग्रॅमपेक्षाही कमी असल्याने त्याचे फारसे अध्ययन झालेले नाही.

(९) मेंडेलेव्हियम(Md) : अणुक्रमांक १०१ आवर्त सारणीचे संशोधक दमित्री मेंडेलेव्ह यांच्यावरून नाव देण्यात आले ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २४८–२५८ अर्धायुष्य पल्ला काही सेकंद ते ५५ दिवस. कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या बर्कली प्रयोगशाळेत १९५५ मध्ये ए. घिओर्सो, बी. जी. हार्व्ही, जी. आर्. शोपॅन, एस्. जी. टॉम्सन व जी. टी. सीबॉर्ग यांनी सायक्लोट्रॉनाद्वारे प्रवेगित केलेल्या हीलियम आयनांचा आइन्स्टाइनियम (२५३) वर मारा करून या मूलद्रव्याचा शोध लावला. या नवीन मूलद्रव्याचे फक्त १–३ अणू प्रती प्रयोगात निर्माण होत असल्यामुळे त्याची ओळखपूर्ती करून घेण्याकरिता अतिशय संवेदनक्षम व आधुनिक अशा पद्धतीचा विकास करून तिचा या संशोधनात उपयोग केला गेला होता. प्रत्यागती तंत्राचा वापर या प्रयोगात केला होता. या मूलद्रव्याचे काही थोडे अणू निर्माण करण्यात यश आल्यामुळे त्यावरील संशोधनाकरिता मार्गण संशोधन तंत्राचा उपयोग करणे आवश्यक ठरले.

(१०) नोबेलियम (No) : अणुक्रमांक १०२ दहावे मानवनिर्मित मूलद्रव्य ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २५०–२५९ नोबेल पारितोषिकांचे प्रणेते आल्फ्रेड नोबेल या उद्योगपतींच्या नावावरून या मूलद्रव्याचे नामकरण करण्यात आले आहे. या मूलद्रव्याचा शोध कोणी लावला याबद्दल काही काळ मतभेद होता.

स्टॉकहोम येथील नोबेल इन्स्टिट्यूट ऑफ फिजिक्स या संस्थेमध्ये एका आंतरराष्ट्रीय संशोधक गटाने क्यूरियम (२४४) समस्थानिकावर वेगवान कार्बन (१३) आयनाचा मारा केला असता त्यांचे शोषण होऊन अंती १०२ अणुक्रमांकाचा अणू निर्माण होतो, असा दावा १९५७ मध्ये केला. या नव्या अणूचे अर्धायुष्य सु. १० मिनिटे इतके मिळाले. एक वर्षानंतर कॅलिफोर्नियातील लॉरेन्स रेडिएशन लॅबोरेटरी येथील ए. घिओर्सो व त्यांचे सहाध्यायी यांनी हा प्रयोग परत करून बघितला असता त्यांना वरील निष्कर्ष मिळाला नाही. त्यांनी क्यूरियम अणूवर कार्बन आयनांचा मारा केला. तेव्हा त्यांना ३ सेकंद अर्धायुष्य असणारा १०२ अणुक्रमांकाचा समस्थानिक सापडला. या प्रयोगात त्यांनी प्रत्यागती यासारख्या सर्व संवेदनक्षम पद्धतींचा उपयोग केला होता. या प्रयोगामुळे नोबेलियम (२५४) हा समस्थानिक निर्माण झाला असा निष्कर्ष त्यांनी काढला. डूब्‌नॉ (रशिया) येथील संशोधक गटाने जी. एन्. फ्लेरॉव्ह यांच्या नेतृत्वाखाली निऑन आयनांचा मारा युरेनियमावर केला असता त्यापासून नोबेलियम (२५४) निर्माण होतो पण त्याचे अर्धायुष्य १ मिनिट असते असे आढळले. कॅलिफोर्निया येथील शास्त्रज्ञांनी परत प्रयोग करून वरील रशियन निष्कर्ष बरोबर आहे, असे मान्य केले. या नवीन मूलद्रव्याची ओळखपूर्ती करून घेण्याकरिता एक अभिनव दुहेरी प्रत्यागती पद्धतीचा अवलंब करण्यात आला होता. नवीन मूलद्रव्याचे विघटन झाल्यावर जो फेर्मियम (२५०) हा अणू निर्माण होतो त्याचे आयन-विनिमय पद्धतीद्वारे अभिज्ञान करून मूळ अणू नोबेलियम असावयास पाहिजे होता याबद्दल पुरावा मिळविला. एका अणूची सुद्धा ओळखपूर्ती या नव्या रासायनिक पद्धतीच्या द्वारे करून घेता येते, हे या पद्धतीचे वैशिष्ट्य आहे.

(११) लॉरोन्सियम (Lr) : अणुक्रमांक १०३ मानवनिर्मित अकरावे मूलद्रव्य सायक्लोट्रॉन तंत्राचे आद्य संशोधक ई. ओ. लॉरेन्स यांच्यावरून या मूलद्रव्यास नाव देण्यात आले आहे. ए. घिओर्सो व त्यांचे सहाध्यायी यांनी कॅलिफोर्निया विद्यापिठाच्या बर्कली येथील प्रयोगशाळेत कॅलिफोर्नियमाच्या काही समस्थानिकांच्या मिश्रणावर वेगवान बोरॉन (१०) व बोरॉन (११) यांचा मारा करून लॉरेन्सियम (२५७) हे नवे मूलद्रव्य मिळविल्याचा दावा १९६१ मध्ये केला. घिओर्सो यांनी आणखी संशोधन करून सापडलेल्या नव्या मूलद्रव्याचा द्रव्यमानांक २५८ तर त्याचे अर्धायुष्य ४·२ सेकंद आहे असे निर्धारित केले. रशियामध्ये जी. एन्. फ्लेरॉव्ह यांनी अमेरिसियम (२४३) वर ऑक्सिजन (१८) आयनांचा मारा करून लॉरेन्सियम (२५६) समस्थानिक निर्माण होतो असे १९६५ मध्ये दाखविले. लॉरेन्सियम अणूकरिता द्रव्यमानांकाचा पल्ला २५५–२६० एवढा आढळला आहे.

(१२) रदरफर्डियम(Rf) अथवा कुरचॅटोव्हियम (Ku) : अणुक्रमांक १०४ ज्ञात समस्थानिक द्रव्यमानांक २५६–२६१ बारावे मानवनिर्मित मूलद्रव्य ॲक्टिनाइड श्रेणीचा शेवट लॉरेन्सियमापाशी होतो. त्यामुळे अणुक्रमांक १०४ चे मूलद्रव्य हे पहिले ॲक्टिनियमोत्तर मूलद्रव्य होते. या फरकाचे स्पष्टीकरण आ. ५ वरून नीट होईल. या मूलद्रव्याचा शोध कोणी लावला याबद्दल वाद आहे. रशियामध्ये जी. एन्. फ्लेरॉव्ह व त्यांचे सहाध्यायी यांनी १९६४ मध्ये प्लुटोनियम (२४२) वर निऑन (२२) च्या जड आयनांचा भडिमार करून त्याचे विश्लेषण दुहेरी प्रत्यागती पद्धतीला आणखी सुधारित पद्धतीची जोड देऊन केले. त्यांच्या म्हणण्याप्रमाणे तयार झालेल्या मूलद्रव्याचे विघटन स्वयंस्फूर्त भंजन प्रक्रियेद्वारे झाले. या नव्या मूलद्रव्याचे नाव त्यांनी ईगॉरो कुरचॅटोव्ह या रशियन अणुकेंद्रीय भौतिकीविज्ञांवरून द्यावे असे सुचविले.

अमेरिकेमध्ये बर्कली प्रयोगशाळेत घिओर्सो व त्यांचे सहाध्यायी यांना १९६९ मध्ये वरील शोधाकरिता पडताळा मिळाला नाही. या प्रयोगामध्ये त्यांनी कॅलिफोर्नियम (२४९) या मूलद्रव्याच्या लक्ष अणूंवर कार्बन (१२) व कार्बन (१३) या जड आयनांचा मारा केला आणि त्यापासून आल्फा किरण उत्सर्जित करणारे १०४ अणुकर्मांकाच्या मूलद्रव्याचे अनेक समस्थानिक मिळविले. नव्या मूलद्रव्याकरिता त्यांनी रासायनिक ओळखपूर्ती मिळविली. या नवीन मूलद्रव्याला अणुविज्ञानाचे आद्य प्रवर्तक लॉर्ड अर्नेस्ट रदरफर्ड यांचे नाव द्यावे असे त्यांनी सुचविले आहे.

(१३) हानियम (Ha) अथवा नील्सबेरियम : अणुक्रमांक १०५ ज्ञात समस्थनिक द्रव्यमानांक २६०–२६२ दुसरे ॲक्टिनियमोत्तर  मूलद्रव्य. याचा शोध कोणी प्रथम लावला याबद्दल अमेरिकन व रशियन शास्त्रज्ञांमध्ये वाद आहे.

जी. एन्. फ्लेरॉव्ह व त्यांचे सहाध्यायी यांनी १९६७ मध्ये डूब्‌ना प्रयोगशाळेमध्ये अमेरिसियन (२४३) च्या अणूंवर वेगवान निऑन (२२) च्या आयनांचा मारा करून १०५ अणुक्रमांकाचे मूलद्रव्य निर्माण झाले व त्याचे उत्सफूर्त भंजन क्रियेद्वारे विघटन झाले, असे प्रसिद्ध केले. हायड्रोजन अणुकरिता सैद्धातिक मीमांसा देणाऱ्या नील्स बोर या शास्त्रज्ञांवरून या मूलद्रव्यास नाव द्यावे असे सुचविले. बर्कली येथील प्रयोगशाळेत करण्यात आलेल्या प्रयोगाद्वारे वरील शोधाकरिता पडताळा मिळाला नाही.

बर्कली येथे १९७१ मध्ये घिओर्सो व त्याचे सहाध्यायी यांनी कॅलिफोर्नियम (२४९) वर नायट्रोजन (१५) आयनांचा आघात केला असता त्यापासून आल्फा उत्सर्जन करणाऱ्या १०५ अणुक्रमांकाच्या व (२६० द्रव्यमानांक असलेल्या) मूलद्रव्याचा शोध लागल्याची घोषणा केली. या नवीन मूलद्रव्यास अणुकेंद्रीय भंजनक्रियेचे आद्य संशोधक ओटो हान यांच्या नावावरून हानियम हे नाव द्यावे असे सुचविले. 

याच सुमारास डूब्‌ना प्रयोगशाळेत बर्कली येथे मिळालेल्या निष्कर्षाशी जुळणारे असे निष्कर्ष प्रयोगाद्वारे अणुक्रमांक मिळाल्याचे प्रसिद्ध झाले आहे.

(१४) मूलद्रव्य अणुक्रमांक १०६ : या मूलद्रव्याच्या शोधाबद्दल सुद्धा वाद आहे. ए. घिओर्सो व त्यांचे बर्कली येथील सहाध्यायी यांनी कॅलिफोर्यम (२४९) च्या अणूंवर ऑक्सिजन (१८) आयनांचा मारा करून त्यापासून आल्फा कण उत्सर्जन करणारे १०६ अणुक्रमांकांचे मूलद्रव्य आपणास मिळाले, असा १९७४ मध्ये दावा केला.

याउलट याच वर्षी जी. एन्. फ्लेरॉव्ह व त्यांचे डूब्‌नॉ येथील सहाध्यायी यांनी शिसे (२०७, २०८) वर क्रोमियम (५४) आयनांचा मारा करून स्वयंस्फूर्त भंजन पावणारा २५९ द्रव्यमानांकाचा व १०६ अणुक्रमांकांचा अणू मिळविला असा दावा केला.

अणुक्रमांक १०५ व १०६ असलेल्या मूलद्रव्यांचा शोध कोणी लावला याचा निवाडा इंटरनॅशनल युनियन ऑफ प्युअर अँड ॲप्लाइड केमिस्ट्री ही संख्या करीतोपर्यंत वर वर्णन केलेली गोंधळाची परिस्थिती कायम राहणार असे दिसते.

(१५, १६ व १७) मूलद्रव्ये : अणुक्रमांक १०७, १०८ व १०९ : जर्मनीमध्ये जड आयन संशोधन (G.S.I.) संस्थेच्या प्रयोगशाळेमध्ये जी. मुईन्झेनबर्ग व पी. आर्मब्रुस्टर यांच्या नेतृत्वाखाली एक शक्तिशाली आयन वेगवर्धक यंत्र बसविले असून आयन आघाताद्वारे जी नवी द्रव्ये निर्माण होतात त्यांचे विश्लेषण व विलगीकरण करण्याकरिता ‘शिप’ (SHIP) या नावाची एक संवेदनक्षम उपकरणयोजना पण तयार करण्यात आली आहे. या योजनेमध्ये विद्युत् व चुंबकिय क्षेत्रे असल्यामुळे यामधून बाहेर येऊ शकणाऱ्या कणाचा वेग गणन करून मिळविता येतो. हा कण यानंतर एका सिलिकॉन पट्टिकेवर पडला म्हणजे त्याच्या जवळ किती ऊर्जा होती याचे ज्ञान मिळविणे शक्य होते. या दोन्ही प्रदत्तावरून (माहितीवरून) कणाचे द्रव्यमान निश्चित करता येते. या शास्त्रज्ञांच्या प्रयोगामध्ये बिस्मथ अणूंवर वेगवान लोह अणूंचा मारा करून जे संयुक्त अणुकेंद्र निर्माण झाले त्यापासून आल्फा कणांचे उत्सर्जन होते असे आढळते. अशा प्रयोगामध्ये नव्या मूलद्रव्याचे २-३ अणूच तयार होत असल्यामुळे कोणत्याही निष्कर्षाकरिता पुरवणी पुरावा मिळविण्याची तजविज करावी लागते. अणूच्या क्षयक्रियेच्या टप्प्यांचा मागोवा घेतला असता हा पुरवणी पुरावा मिळू शकते. अणुक्रमांक (१०९) या मूलद्रव्याच्या बाबतीत खालील टप्पे मिळाले. अक्र. (१०९) या नव्या मूलद्रव्याच्या अणूचे आल्फा उत्सर्जनाद्वारे अक्र.(१०७) या मूलद्रव्यात रूपांतर होते. अक्र.(१०७) मूलद्रव्य परत एका आल्फा कणाचे उत्सर्जन करून त्यांचे अक्र.(१०५) मूलद्रव्यात रूपांतर होते. अक्र.(१०५) च्या अणूमधून पॉझिट्रॉनाचे उत्सर्जन होऊन त्यापासून अक्र.(१०४) चा अणू मिळतो. अक्र.(१०४) अणूचे स्वयंस्फूर्त भंजन होते. क्षयक्रियेमधील प्रत्येक टप्प्याची प्रयोगाने ओळखपूर्ती करून घेता येते. 

 जर्मनीतील जड आयन सशोधन संस्थेच्या प्रयोगशाळेत १९८४ मध्ये अक्र. (१०८) असलेल्या मूलद्रव्याचा शोध लागला. लोह (५८) च्या वेगवान कणांचा शिसे (२०८) वर मारा करून त्यापासून संघटन क्रियेद्वारे अक्र. (१०८) हे मूलद्रव्य निर्माण करण्यात आले. त्याच्याकरिता प्रत्यक्षात आढळलेले अर्धायुध्य (दोन मिलिसेकंद) हे सैद्धांतिक दृष्ट्या करण्यात आलेल्या भाकित मूल्यापेक्षा बरेच जास्त आहे.  

भावी विकास दिशा :  येथे हा प्रश्न उद्‌भवतो की, मोठ्या अणुक्रमांकांची मूलद्रव्य निर्माण करावयाच्या प्रयत्नाला काही सैद्धांतिक मर्यादा आहेत की काय? किंवा ही प्रक्रिया पाहिजे तेवढी सारखी पुढे रेटत नेता येईल काही काळापूर्वी प्रचलित असलेल्या मीमांसेप्रमाणे मूलद्रव्याचे द्रव्यमान जसे वाढत जाते तशी त्याच्या स्थैर्यात सारखी घट होत जात असते (आ.४). मूलद्रव्याच्या स्थैर्याकरिता दिल्या गेलेल्या सुधारित मीमांसेप्रमाणे ११०–१२६ या अणुक्रमांकांची मूलद्रव्ये सापेक्षतेने बरीच स्थिर असावीत असे भाकीत करण्यात आले आहे.

पृथ्वीवर निरनिराळ्या ठिकाणी सापडणारी खनिजे, अशनी, विश्वकिरण (बाह्य अवकाशातून पृथ्वीवर येणारे भेदक किरण), चंद्रापासून मिळालेले खनिजांचे नमुने यांमध्ये अनेक शास्त्रज्ञांनी या अतिजड मूलद्रव्यांचा शोध घेण्याचा उत्कट प्रयत्न केला पण तो १९८६ प्रयत्न तरी सफल ठरलेला नाही. वेगवर्धकामधून वेगवान जड कण आयन निर्माण करून त्यांच्या आघाताने ही मूलद्रव्ये अस्तित्वात आणण्याची शक्यता फक्त शिल्लक आहे पण या कार्याकरिता जास्त उर्जाशाली कण शलाका लागतील. अशा कण शलाका निर्माण करू शकणाऱ्या वेगवर्घक यंत्र योजना निर्माण करण्याचे प्रयत्न चालू झाले आहेत.

जर ही अतिजड मूलद्रव्ये तयार करण्यामध्ये मनुष्यास यश आले, तर त्यांच्या रासायनिक गुणधर्मांचा अभ्यास करून ते आवर्त सारणीमध्ये कसे बसतात हे पाहणे बोधप्रद होईल. मूलद्रव्याच्या अणुकेंद्र संरचनेवर त्यामूळे प्रकाश पडेल अशी अपेक्षा आहे. (पहा आ. ५).

पहा : मूलद्रव्ये युरेनियमोत्तर मूलद्रव्ये विरल मृत्तिका.

संदर्भ : 1. Schechter, B. The Short . Bright Life of Element 109, Discover, December, 1982.

             2. Seaborg, G. T. Man-Made Transuranium Elements. Englewood Chiffs, N. J., 1963.

             3. Seaborg, G. T. New Elements, American Scientist, 68. 3. 1980.

             4. Seaborg , G. T. Cortiss, W. R. Man and The Atom, New York, 1971.

चिपळोणकर, व. त्रि. साठे, रा. म.

“