Nếu bạn từng nghe đến cái tên “nguyên tố Mt” trong bảng tuần hoàn hóa học và tò mò không biết đây là chất gì, nguồn gốc ra sao và có ứng dụng gì trong thực tế, thì bài viết này chính là dành cho bạn. Cùng Hóa Học Phổ Thông tìm hiểu rõ ràng về nguyên tố Meitneri (ký hiệu Mt), một trong những nguyên tố siêu nặng hấp dẫn, hiếm gặp nhưng đầy thú vị trong hóa học hiện đại.
TÓM TẮT
Nguyên tố Mt là gì?
Nguyên tố Mt là tên viết tắt của Meitneri, một nguyên tố hóa học thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp nằm ở cuối bảng tuần hoàn. Có số hiệu nguyên tử là 109, Mt nằm trong loạt nguyên tố siêu actini và là nguyên tố tổng hợp được tạo ra trong phòng thí nghiệm.
Nguyên tố Mt là nguyên tố tổng hợp, không tồn tại trong tự nhiên, được đặt tên để vinh danh nhà vật lý Lise Meitner.
Một số thông tin cơ bản về nguyên tố Meitneri
| Thuộc tính | Thông tin chi tiết |
|---|---|
| Ký hiệu nguyên tử | Mt |
| Số hiệu nguyên tử | 109 |
| Khối lượng nguyên tử | [278] u (ước tính, không ổn định) |
| Loại nguyên tố | Kim loại chuyển tiếp |
| Nhóm, chu kỳ | Nhóm 9, Chu kỳ 7 |
| Cấu hình electron | [Rn] 5f14 6d7 7s2 |
| Trạng thái tồn tại | Không xác định (có thể là rắn) |
| Đồng vị bền nhất | Meitneri-278 (chu kỳ bán rã ~8 giây) |
Nguồn gốc và ý nghĩa tên gọi “Meitneri”
Meitneri được đặt tên theo Lise Meitner, một nhà vật lý người Áo nổi tiếng với đóng góp to lớn trong lĩnh vực phân hạch hạt nhân – dù bà từng bị lãng quên thời kỳ đầu vì định kiến giới. Việc đặt tên này vừa là sự ghi nhận công lao, vừa thể hiện tinh thần công bằng trong khoa học.
Trần Quốc Hưng – Thạc sĩ Hóa học Vô cơ – chia sẻ:
“Việc lựa chọn cái tên ‘Meitneri’ không chỉ mang tính tri ân mà còn truyền cảm hứng cho những nhà khoa học trẻ, đặc biệt là nữ giới, theo đuổi hóa học hạt nhân.“
Nguyên tố Mt được tạo ra như thế nào?
Vì không tồn tại trong tự nhiên, nguyên tố Meitneri buộc phải được tổng hợp nhân tạo tại các trung tâm nghiên cứu hạt nhân tiên tiến.
Quá trình tổng hợp nguyên tố Mt:
- Một mục tiêu chứa nguyên tử Bismuth-209 được chuẩn bị.
- Dùng một chùm ion Fe-58 (sắt), gia tốc đến tốc độ cao qua máy gia tốc.
- Hai hạt nhân va chạm với nhau, kết hợp và sinh ra nguyên tử Meitneri-266.
Nguyễn Thị Mai Lan – Tiến sĩ Vật lý Hạt nhân – cho biết:
“Dù mỗi lần chỉ tạo ra vài nguyên tử Meitneri, song dữ liệu thu được về chu kỳ bán rã và phân rã alpha rất quý giá trong nghiên cứu cấu trúc hạt nhân siêu nặng.“
Tính chất hóa học và vật lý của nguyên tố Mt
Do thời gian tồn tại cực ngắn (chỉ vài giây), nên các tính chất hóa học của Mt chưa được nghiên cứu trực tiếp mà chủ yếu dự đoán dựa trên vị trí trong bảng tuần hoàn và lý thuyết lượng tử.
Một số tính chất dự đoán của Meitneri:
- Có thể là kim loại rắn, bóng, giống như các nguyên tố nhóm 9 khác như cobalt, rhodium và iridium.
- Dự đoán có độ bền thấp, phản ứng hóa học chậm.
- Không hoạt động ở điều kiện thường, do nhanh phân rã.
Meitneri có phóng xạ không?
Có. Tất cả các đồng vị của nguyên tố Mt đều mang tính phóng xạ cao, trải qua phân rã alpha và có chu kỳ bán rã ngắn (dưới 20 giây).
Hình minh họa phân rã phóng xạ của nguyên tố Mt trong phòng thí nghiệm
Ứng dụng của nguyên tố Mt trong thực tế
Hiện nay, Mt chưa có ứng dụng thực tế nào trong đời sống hay công nghiệp, lý do gồm:
- Sản lượng cực ít (chỉ vài nguyên tử mỗi lần tổng hợp)
- Thời gian sống ngắn, khó nghiên cứu
- Chi phí tổng hợp rất cao
Dù vậy, Meitneri đóng vai trò rất quan trọng trong việc:
- Hiểu sâu hơn về mô hình hạt nhân và giới hạn ổn định trong bảng tuần hoàn
- Mở rộng bảng tuần hoàn và nghiên cứu vùng nguyên tố siêu nặng (superheavy elements)
- Tìm kiếm “đảo ổn định” – khu vực có thể tồn tại nguyên tố với chu kỳ bán rã dài hơn
Trần Quốc Hưng nhận xét thêm:
“Việc nghiên cứu Mt là bước đệm để các nhà khoa học tạo ra những nguyên tố mới, có tiềm năng ứng dụng đặc biệt trong y học hạt nhân hoặc công nghệ năng lượng.“
Các câu hỏi thường gặp về nguyên tố Mt
Nguyên tố Mt có phải là nguyên tố mới không?
Mt đã được tạo thành lần đầu vào năm 1982 tại Viện Nghiên cứu Hợp tác Hạt nhân Dubna (Liên Xô cũ) kết hợp với Trung tâm Nghiên cứu GSI (Đức). Tuy nhiên, mãi đến năm 1997 mới được IUPAC chính thức công nhận và đặt tên.
Có thể nhìn thấy nguyên tố Mt bằng mắt thường không?
Không. Vì chỉ tồn tại trong thời gian cực ngắn, lại ở mức nguyên tử, nên không thể quan sát bằng mắt thường.
Tại sao Mt lại được xếp vào nhóm của cobalt?
Dựa vào cấu hình electron và tính chất hoá học lý thuyết, Mt thuộc nhóm 9 – cùng nhóm với cobalt (Co), rhodium (Rh) và iridium (Ir) trong bảng tuần hoàn.
Nguyên tố Mt trong bảng tuần hoàn, thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp thứ 9
Có thể tổng hợp được Mt trong phòng thí nghiệm ở Việt Nam không?
Hiện tại, Meitneri chỉ có thể được tạo trong các trung tâm gia tốc hạt nhân cực mạnh trên thế giới. Việt Nam chưa có điều kiện kỹ thuật để tổng hợp nguyên tố này.
Vì sao học sinh THPT nên biết về nguyên tố Mt?
Dù không nằm trong chương trình học bắt buộc, nguyên tố Mt giúp học sinh hiểu rõ hơn cách bảng tuần hoàn tiếp tục mở rộng, và thấy được sự sống động của nghiên cứu khoa học hiện đại.
Hơn thế nữa, việc tìm hiểu những nguyên tố như Meitneri còn khơi dậy sự tò mò, truyền cảm hứng khám phá lĩnh vực hóa học nguyên tử, vật lý hạt nhân và công nghệ cao – những ngành học tiềm năng trong tương lai gần.
Kết luận
Nguyên tố Mt (Meitneri) là minh chứng cho nỗ lực không ngừng nghỉ của con người trong việc mở rộng ranh giới hiểu biết về vật chất. Dù hiện tại chưa có ứng dụng thực tiễn, nhưng tầm quan trọng của Mt trong nghiên cứu khoa học cơ bản, đặc biệt là hóa nguyên tử và vật lý hạt nhân, là không thể phủ nhận.
Nếu bạn là học sinh yêu thích hóa học, đừng ngần ngại tìm hiểu sâu hơn về các nguyên tố siêu nặng như Mt. Biết đâu chính bạn sẽ là người tham gia vào hành trình khám phá nguyên tố 119 – hoặc xa hơn!
Hãy tiếp tục đồng hành cùng chuyên trang Hóa Học Phổ Thông để khám phá thêm nhiều kiến thức thú vị, dễ hiểu và đáng tin cậy về thế giới hóa học quanh ta.
