مُساعِدة ماري كوري والعنصر المفقود

لم تعلم ماري كوري عندما وظَّفت مساعدتها الخريجة الحديثة صاحبة التسعة عشر عاماً "مارغريت كاثرين بيري Marguerite Catherine Perey" لمساعَدتها في أعمالها البحثية في مختبرها الكائن في باريس أنها ستكون مكتشفة العنصر السابع والثمانين 87 في الجدول الدوري؛ "الفرانسيوم Francium"؛ الذي حمل اسم البلد الذي اكتُشف فيه "فرنسا"، واختارته مارغريت لكونه موطن ولادتها أيضاً.

 كانت بيري أول امرأة تُنتَخب عضواً في الأكاديمية الفرنسية للعلوم؛ وهو اللقب الذي لم يُمنَح لمرشدتها المدام كوري أو حتى ابنتها إيرين!

وقد رُشِّحَت بيري لجائزة نوبل في الكيمياء في أعوام عدة، لكنها لم تحصل على الجائزة أبداً (1,2).

كيف اكتشفت بيري هذا العنصر؟

بعد تعيين بيري مساعدةً لسيدة الراديوم "ماري كوري"؛ سرعان ما أصبحت  ماهرة في تنقية المواد المُشِّعة ومعالجتها، وطُلب منها فحص النشاط الإشعاعي لعنصر الأكتينيوم؛ وهو العنصر رقم 89 في الجدول الدوري. كانت أول من لاحظ إشعاع جسيمات ألفا (𝛼) وجسيمات بيتا (𝛽) الناتج عن الأكتينيوم نفسه - بدلاً من نظائره المشعة - واكتشفت بذلك فرعَاً ضعيفاً لكنه شديد الأهمية في واحدة من سلاسل الاضمحلال الإشعاعي الرئيسية الثلاثة، وأثبتت أن هذا الإشعاع جديدٌ، وأنها اكتشفت عنصراً جديداً هو "العنصر 87" .

لقد بدأت قصة العنصر الـ 87 في وقت أبكر بكثير من تاريخ اكتشافه في عام 1939؛ وذلك عندما اقترح "مندليف Mendeleev" الجدول الدوري؛ إذ ترك فراغاتٍ للعناصر التي لم تُكتَشف بعد، لكنه تنبأ بضرورة وجودها، وكان أحد هذه الفراغات يعود لعنصر الفرانسيوم الذي يعد أحد آخر العناصر اكتشافاً في الطبيعة (3-1).

يعد الفرانسيوم معدناً قلويَّاً مشعَّاً، يبلغ العمر النصفي الأطول بين أعمار نظائره قرابة الـ 21 دقيقة، ويتميز بامتلاكه أكبر نصف قطر ذري في عائلة المعادن القلوية، وبأعلى وزن مكافئ فيها وبكونه أكثرها ثقلاً. ويوجد طبيعيَّاً مع المادة الخام من اليورانيوم، ويعد ثاني أندر المعادن الموجودة؛ إذ يوجد قرابة 30 غراماً منه فقط في القشرة الأرضية بأكملها، ونظائره المعروفة جميعها -وهي ثلاثة وثلاثون نظيراً- غير مستقرة، وقد حُصِل على الخصائص الكيميائية لهذا العنصر من التقنيات الإشعاعية الكيميائية (Radiochemical Techniques).

ويمكن تحضير الفرانسيوم صناعيَّاً أيضاً نظراً لوجوده النادر، ويحدث ذلك عن طريق القصف النيوتروني للراديوم، أو قصف الثوريوم بالبروتونات، وإذا استطعنا الحصول على كمية كافية من هذا العنصر النادر جدَّاً؛ فستكون هذه الكمية شديدة التفاعل كسائر المعادن القلوية (Alkali Metals).

أما عن استخداماته؛ فيعد الفرانسيوم من العناصر القليلة التي لا تمتلك تطبيقاتٍ عملية؛ ويعود هذا أساساً لعمر النصف القصير له، وتقتصر تطبيقاته على الأبحاث؛ إذ أصبح موضع اهتمام بين الباحثين (3,4).

المصادر: