فرانسيوم Fr

الاكتشاف

تنبأ مندلييف بفلز قلوي تحت السيزيوم وسمّاه إيكا-سيزيوم. وتبيّن أن كل الدعاوى في عشرينيات القرن العشرين وثلاثينياته، مثل «فرجينيوم» و«مولدافيوم»، خاطئة.

وفي عام 1939 كانت مارغريت بيري في معهد كوري في باريس تنقّي الأكتينيوم-227 حين رصدت إشعاعًا لا يفسره الاضمحلال المعروف للأكتينيوم. فأثبتت أن جزءًا صغيرًا من الأكتينيوم-227 يضمحل بألفا مكوّنًا العنصر 87. وكانت بيري قد بدأت مساعدةً لماري كوري، وفي عام 1962 أصبحت أول امرأة تُنتخب في أكاديمية العلوم الفرنسية، بصفة عضو مراسل.

أصل التسمية

سمّت بيري العنصر نسبة إلى بلدها فرنسا. واقترحت أولًا «كاتيوم»، لكن رُئي أنه يسهل الخلط بينه وبين «كاتيون» (الأيون الموجب)، فاختير الفرانسيوم بدلًا منه.

أهم الاستخدامات

يضمحل الفرانسيوم بسرعة كبيرة، ولا يمكن صنعه إلا بكميات ضئيلة جدًا لا تكفي لأي استخدام عملي. لكنه مهم في البحث:

• الفيزياء الأساسية: لذرات الفرانسيوم بنية إلكترونية بسيطة ونواة ثقيلة، لذا يُستخدم الفرانسيوم المحبوس بالليزر لقياس تأثير القوة النووية الضعيفة في الذرات (انتهاك التماثل الذري). وقد جمعت مجموعات، منها مجموعة في جامعة ستوني بروك في نيويورك، مئات الآلاف من ذرات الفرانسيوم في مصائد مغناطيسية ضوئية.
• التحليل الطيفي: توفر القياسات الدقيقة لمستويات طاقته معايير لنظرية الذرة.

النظائر

جميع نظائر الفرانسيوم مشعة. وأطولها عمرًا الفرانسيوم-223، وعمر النصف له نحو 22 دقيقة، ويتكون أحيانًا حين يضمحل الأكتينيوم-227 في سلسلة اليورانيوم-235. وفي المختبر تُصنع نظائر مثل الفرانسيوم-210 والفرانسيوم-211 بتفاعلات نووية مثل قذف الذهب بأيونات الأكسجين.

في الحياة اليومية

لن يمسك أحد الفرانسيوم بيده أبدًا. ووفق اتجاهات الفلزات القلوية ينبغي أن يتفاعل بعنف مع الماء، لكن لم تُجمع منه قط كمية كافية للتجربة. وتجعل التأثيرات النسبية طاقة التأين المقيسة للفرانسيوم أعلى قليلًا من طاقة تأين السيزيوم، لذا يعدّ كثير من الكيميائيين السيزيوم، لا الفرانسيوم، أنشط الفلزات عمليًا. ولم تُقس درجة انصهاره قط، ولا تُقدَّر إلا بأنها قرب درجة حرارة الغرفة.