الزئبق الغازي: يمكن أن يخدر البشر، ويُشغّل الليزر، ويبحث عن جسيمات غامضة في الكون

الزئبق الغازي: يمكن أن يخدر البشر، ويُشغّل الليزر، ويبحث عن جسيمات غامضة في الكون. الزئبق الغازي، الذي يُجَدُّ في كميات قليلة في الغلاف الجوي، يحتوي على مفاجآت استثنائية. يمكن استخدامه كمخدر عام، ويعتبر مكونًا رئيسيًا لليزر الأول من نوعه، ويساعد العلماء في البحث عن جسيمات المادة المظلمة. هذا المقال يكشف عن خمس حقائق مذهلة عن الزئبق التي قد تغير رؤيتك لهذا الغاز الذي يبدو هادئًا.. 1. الغاز النبيل "المنغلق" أخيرًا يخضع: الزئبق يمكن أن يتفاعل كيميائيًا لسنوات عديدة، اعتقد العلماء أن الغازات النبيلة مثل الزئبق لا يمكن أن تشكل مركبات كيميائية - إنها مستقرة جدًا، و"منغلقة" جدًا للاختلاط مع عناصر أخرى. ومع ذلك، في عام 1962، هذه المعتقدات انهارت. الكيميائي نيل بارتليت نجح في خلط الزئبق مع فلوريد البلاتينيوم الستة ونتج عنه زئبق هكسافلوروبلاتينات - أول مركب للغاز النبيل. كان هذا صدمة كبيرة في عالم الكيمياء. يبدو أن الزئبق، الذي كان يُعتبر غير نشط تمامًا، يمكن أن "يختلط" مع عناصر أخرى في ظروف مناسبة. وهذا فتح الباب لعلم كيمياء الغازات النبيلة، الذي كان يُعتبر مستحيلًا سابقًا. تخيل: الغاز نفسه الذي نتنفسه بكميات صغيرة يمكن أن يصبح جزءًا من بلورات ذهبية ملونة مستقرة. هذا يثبت أن لا شيء حقيقي "غير ممكن" في العلم. 2. الزئبق يمكن أن يخدرك دون أن تدرك ربما لم تفكر أبدًا، لكن الزئبق يستخدم كمخدر عام - غاز يجعل المرضى نائمين قبل الجراحة. يتمتع الزئبق بخصائص مخدرة رائعة: لا رائحة له، لا لون، وسريع التأثير. أكثر إثارة للدهشة، أنه يسبب آثارًا جانبية قليلة مثل الغثيان أو انخفاض ضغط الدم المرتبط غالبًا بالمخدرات الأخرى. كيف يعمل؟ الزئبق يعطل مستقبلات دماغية معينة، وخاصة مستقبلات NMDA، التي تلعب دورًا في عملية الألم والوعي. من خلال إعاقة هذه المستقبلات، "يوقف" الزئبق إشارات الألم إلى الدماغ ويسبب فقدان الوعي. ومع ذلك، تقتصر استخداماته بسبب التكلفة العالية للغاية - الزئبق هو غاز نادر وثمين. تخيل، لتر واحد من الزئبق يمكن أن يكلف آلاف الدولارات. لذلك، على الرغم من أن الزئبق مخدر شبه مثالي، إلا أنه لا يُستخدم بشكل واسع. 3. الزئبق يُشغّل أول ليزر Excimer في العالم الليزر excimer، المستخدم على نطاق واسع في جراحات العين LASIK وقطع الدقيقة، بدأ مع الزئبق. أول ليزر excimer استخدم جزيئات زئبق ثنائية Xe2 كوسيلة ليزر. عندما يتم تحفيز الزئبق بواسطة تفريغ كهربائي، فإنه يشكل ثنائيًا غير مستقر - excimer. عندما يتحلل هذا الثنائي، فإنه يطلق إشعاعًا فوق بنفسجيًا قويًا. الليزر الزئبقي ينتج إشعاعًا فوق بنفسجيًا بطول موجي 172 نانومتر، وهو دقيق جدًا ولا يضر بالأنسجة المحيطة. هذه الابتكار سمح للأطباء بإجراء القطع على مقياس الميكرومتر، مما غير مجال الطب بشكل جذري. بدون الزئبق، ربما ما زلنا نستخدم طرق ليزر أقل دقة. 4. الزئبق يبحث عن جسيمات غامضة: المادة المظلمة في الكون يصبح الزئبق سلاحًا سريًا للعلماء في مهمة البحث عن المادة المظلمة - مادة غامضة تشكل 85% من كتلة الكون ولكن لا يمكن اكتشافها مباشرة. في المختبرات تحت الأرض العميقة، مثل مرصد Sanford Underground Research Facility في الولايات المتحدة، يتم تركيب خزانات كبيرة تحتوي على زئبق سائل نقي للغاية مع أجهزة استشعار حساسة. عندما تتصادم جسيمات المادة المظلمة مثل WIMP - جسيمات ثقيلة تتفاعل ضعيفًا مع نواة الزئبق، فإنها تنتج لمعانًا ضعيفًا جدًا. تم اختيار الزئبق لأنه غاز نبيل ومزاجه هادئ، لذلك لا يتأثر بردود فعل أخرى بسهولة. كما أنه لديه عدد ذري عالي 54 ، مما يزيد من احتمال التفاعل مع جسيمات المادة المظلمة. كل يوم، العلماء ينتظرون بصبر لرؤية "ضوء" من الكون المظلم - والزئبق قد يكون المفتاح لفك أسرار الكون الأكبر. 5. الزئبق يعمل كدرع نووي - أفضل ممتص للنيترونات في محطات الطاقة النووية، الزئبق-135 هو "الروح" المخيفة. يتم إنتاج الزئبق-135 من خلال تحلل اليود-135، وهو منتج جانبي لانشطار النواة. الزئبق-135 هو ممتص للنيترونات قوي جدًا - أقوى من معظم المواد الأخرى. هذا يعني، حتى في كميات صغيرة، يمكن للزئبق-135 أن "تسرق" النيترونات المطلوبة للحفاظ على رد فعل السلسلة، مما يؤدي إلى عدم استقرار المحطة أو حتى "سمومية الزئبق". هذه الظاهرة واضحة جدًا بعد إيقاف المحطة، حيث تزداد تركيزات الزئبق-135 فجأة، مما يجعل إعادة تشغيل المحطة صعبة. هذا ما حدث في كارثة تشيرنوبيل، حيث ساهمت "سمومية الزئبق" في فشل سيطرة المحطة. الزئبق، الغاز الذي يبدو غير ضار، يمكن أن يكون مدمرًا في عالم الطاقة النووية. 6. نظائر الزئبق: أحفورات العصور المبكرة لنظام الشمس الزئبق الذي نجده على الأرض والمذنبات يخزن أسرارًا قديمة. طبيعيًا، الزئبق لديه سبعة نظائر مستقرة واثنين من النظائر المشعة ذات العمر الطويل. نسب النظائر المختلفة للزئبق هي مثل بصمة إصبع تخبر العلماء عن تاريخ نظام الشمس المبكر. من خلال تحليل الزئبق في المذنبات، يمكن للعلماء تقدير عمر الأرض وعمليات تشكيل الكواكب. أكثر إثارة للاهتمام، النظير المشع الزئبق-129 يأتي من اليود-129 الذي اختفى الآن - وهذا يثبت أن اليود-129 كان موجودًا في نظام الشمس المبكر، وتحلل خلال فترة 15.7 مليون سنة. إذن، من خلال قياس الزئبق-129، يمكن للعلماء تقدير كمية اليود-129 الموجودة في البداية، وبالتالي فهم الأحداث النووية التي حدثت قبل ولادة الشمس. الزئبق، في شكله النظيري، هو آلة زمنية تأخذنا إلى الوراء 4.5 مليار سنة. --- المصدر: الزئبق — ويكيبيديا https://en.wikipedia.org/wiki/Xenon