اخیرا دانشمندان با پیدا کردن عنصر پلوتونیم ۲۴۴در پوسته زمین، تحقیقات شگفت‌انگیزی در مورد نحوه انفجار ستاره‌ها در کیهان را شروع کرده‌اند.
اخیرا دانشمندان با پیدا کردن عنصر پلوتونیم ۲۴۴در پوسته زمین، تحقیقات شگفت‌انگیزی در مورد نحوه انفجار ستاره‌ها در کیهان را شروع کرده‌اند.
عنصر پلوتونیم ۲۴۴نوع کمیابی از این عنصر بوده که به تازگی ردی از آن در پوسته زمین پیدا شده است. این مسئله از لحاظ تحقیقات کیهان شناسی اهمیت بالایی دارد و دانشمندان از طریق کشف اخیر به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد نابودی ستاره‌ها و همچنین فرآیند به وجود آمدن عناصر سنگین هستند.
این عنصر کمیاب و رادیواکتیو در اعماق پوسته زمین و زیر اقیانوس کشف شده و همان‌طور که اشاره شد، به نظر می‌رسد که پیدا کردن چنین ماده‌ای در محل مورد نظر دانشمندان را در پیدا کردن فرآیند شکل‌گیری فلزهای سنگین درون اجرام آسمانی مانند ستاره‌ها یاری خواهد کرد. بررسی‌ها تا به امروز نشان داده که به احتمال قوی، پلوتونیم ۲۴۴کشف شده همراه با عنصر آهن ۶۶، به صورت هم‌زمان به زمین آمده است.
در ابتدا باید گفت که آهن ۶۶فلزی سبک‌تر از پلوتونیم بوده که طبق تحقیقات انجام شده، در انفجارهای ابرنواختر، در فضا آزاد می‌شود. این انفجارها در مراحل پایانی عمر ستاره‌های عظیم رخ می‌دهند و گفته شده که خود فرآیند انفجار چنین عنصری را به وجود می‌آورد. با این حال پیدا کردن عنصر پلوتونیم ۲۴۴و آهن ۶۶در کنار یکدیگر دانشمندان را به فکر این ایده انداخته شاید هردو عناصر مورد نظر در طی انفجار مهیب ابرنواختر شکل می‌گیرند.
البته باید گفت که احتمال دخالت فرآیندهای کیهانی دیگری مانند ادغام ستاره‌های نوترونی در به وجود آمدن پلوتونیم ۲۴۴کم نیست.
عنصر پلوتونیم و شکل‌گیری عناصر سنگین
جالب است بدانید که پیدا کردن فرآیند دقیق شکل‌گیری فلزهای سنگین اهمیت زیادی برای دانشمندان دارد و حتی گفته شده که در تمامی دنیای فیزیک، یکی از سه سوال بی‌جواب اصلی که مطرح شده به این موضوع مربوط می‌شود. اطلاعاتی که تا به امروز جمع‌آوری شده‌اند، به ما می‌گویند که نیمی از عناصر سنگین‌تر از آهن موجود روی سیاره ما، در شرایط ویژه‌ای که تنها در مرکز ستاره‌ها یافت می‌شود شکل می‌گیرند.
فرآیند مورد نظر همجوشی نام دارد و باید گفت که نمی‌توان همجوشی را به عنوان پروسه شکل‌گیری نیمه دیگر عناصر سنگین‌تر از آهن در نظر گرفت. این عناصر برای شکل‌گیری به چگالی بیشتری از نوترون‌های آزاد نیاز دارند و یکی از محل‌هایی که می‌تواند از چنین شرایطی برخوردار باشد، محیط انفجاری ابرنواختر است.
عناصر فرازمینی
از مدت‌ها پیش دانشمندان به دنبال پیدا کردن نشانه‌هایی از این عنصرهای سنگین روی زمین بوده‌اند تا بتوان از این طریق اطلاعات بیشتری در مورد فرآیند شکل‌گیری آن‌ها به دست آورد. برخی از انواع رادیواکتیو عنصرها به صورت طبیعی روی زمین شکل نمی‌گیرند؛ پلوتونیم ۲۴۴ هم یکی از این انواع بوده که تلاش ویژه‌ای برای کشف آن وجود دارد و نیمه عمر عنصر مورد نظر هم حدودا ۸۰ میلیون سال است.
اصطلاح نیمه عمر (half-life) در علم فیزیک به شکل گسترده‌ای استفاده می‌شود؛ به صورت کلی، نیمه عمر هر عنصر مدت زمانی بوده که برای تخریب و از بین رفتن نیمی از هر مقدار از آن عنصر لازم است. به عنوان مثال در مورد مواد رادیواکتیو مانندعنصر پلوتونیممدت زمانی که طول می‌کشد تا تعداد اتم‌های موجود از این عنصر به نصف برسند، نیمه عمر ماده به حساب می‌آید.
حال در نگاه اول، ۸۰ میلیون سال نیمه عمر طولانی برای پلوتونیم ۲۴۴ به حساب می‌آید، اما در عمر چند میلیارد ساله زمین، چنین زمانی برای باقی ماندن طبیعی عنصر مورد نظر کافی نیست. به این ترتیب هر مقدار از پلوتونیم ۲۴۴ که توسط دانشمندان کشف شود، مطمئنا منشائی فرازمینی دارد و از فضای خارج از جو زمین به سیاره ما آمده است.
عنصر پلوتونیم ۲۴۴ کشف شده در تحقیقات اخیر، در عمق تقریبی ۱۵۰۰ متری کف اقیانوس آرام بوده و گفته شده که این سنگ‌ها به شکلی فوق‌العاده آهسته شکل می‌گیرند. نرخ شکل‌گیری سنگ‌های مورد نظر یک میلی‌متر در هر ۴۰۰ هزار سال بوده و دانشمندان در اکتشاف خود به اندازه ۱۰ میلیون سال از این سنگ‌ها استخراج کرده‌اند. در قدم بعدی تحقیقات گسترده‌تری برای بررسی موضوع مورد نظر و ارتباط آن به شکل‌گیری عناصر سنگین و پدیده ابرنواختر انجام خواهد شد.
