Hyvät lukijat,

minun on tunnustettava jotain järisyttävää. Osa teistä tiesi jo etukäteen, mikä olen… Toiset ovat ehkä arvanneet sen edellisten tekstieni perusteella… Varmaan kaikki tänne eksyneet lukivat otsikkoni, joten sinne taisi mennä sekin yllätys 😀

Olen alkuainekeräilijä!

Tervetuloa mukaan ihmettelemään tarinaani. Mitä ihmettä tapahtui? Kaikki alkoi eräänä päivänä kolmisen vuotta sitten, jolloin kaverini linkkasi minulle videon galliumista – myrkyttömästä metallista, joka sulaa kädessä. (Tsekatkaapa Youtubesta videoita galliumista.) En ollut koskaan nähnyt mitään vastaavaa. Tiesin myrkyllisen elohopean, jota en käsittelisi hanskoitta, mutta näköjään oli muitakin nestemäisiä metalleja. Olin niin vaikuttunut galliumista, että asiaan perehdyttyäni päätin ostaa sitä. Kyllä, gallium suli kädessäni, mutta samalla se sottasi käteni ja paikat, johon se kosketti. En pitänyt ajatuksesta, että joudun huuhtomaan galliumjäämiä käsistäni viemäriin, joten nykyään galliumini on muovirasiassa, jossa sen voi sulattaa kuumalla vedellä. Siten vieraani voivat ihailla nestemäistä metallia huoletta.

Puolisen vuotta myöhemmin sama kaverini linkkasi minulle kuvia vismuttikristalleista. Sulan vismutin pinnalle muodostuu oksidikerros, jonka paksuus määrittelee se värin. Eli parhaimmillaan oksidikerroksen paksuuden vaihdellessa vismuttikristallit hehkuvat upeasti sateenkaaren väreissä. (Googlatkaapa kuvahausta ”vismutti” tai ”bismuth”.) Totesin, että nehän näyttävät upeilta, joten aloin perehtyä vismuttiin. Kuten arvaatte, perehtymiseni lopputulos oli tietenkin se, että ostin itselleni myös vismuttia.

Samoihin aikoihin törmäsin Youtubessa seuraavaan videoon:

Tuijotin videota monttu auki ja ihmettelin, että miksi en ollut tajunnut, että jotain tuollaistakin voi tehdä. Tästä uusi harrastukseni oikeastaan alkoi, ja päädyin opettelemaan kemiaa ja alkuaineita sekä selailemaan nettikauppoja, joista näytteitä voi ostaa. Ostin aluksi näytteen muutamasta kiinnostavasta alkuaineesta. Arvaatte varmaan sitä seuranneen ajatusketjun: ”Minulla on nyt muutama alkuainenäyte… Riittääkö tämä… Mutta entäs ne loput alkuaineet… Kyllä mä ne loputkin tarvitsen… Gotta catch them all!”

Harrastukseni vei siis pikkusormen lisäksi koko käden. Olin kuin pikkupoika Heurekan dinosaurusnäyttelyssä. Ja näin jälkikäteen olen iloinen siitä, että niin tapahtui, koska kärsin samaan aikaan masennuksesta. Uudesta harrastuksesta johtuva intoiluni onnistui repimään minut ulos negatiivisten ajatusten kierteestä, joten siitä oli minulle eittämättä apua paranemisessani.

Kokoelmani on nykyään valmis, ja minulla on näytteet 83 eri alkuaineesta – monesta useampi kuin yksi näyte. Selailen ja välillä ostan esteettisesti miellyttäviä alkuainenäytteitä aiempien seuraksi edelleen netistä. Kaikkia alkuainetaulukon alkuaineita ei tietenkään voi hankkia, joten plutoniumia minulla ei siis ole 🙂 Halusin ostaa näytteitä, joista itse alkuaineen voi nähdä. Esimerkiksi radiumia käytettiin aikoinaan viisareiden valaisevissa maaleissa, mutta itse radiumia ei niistä (onneksi) näe, joten radium ei siis kiinnostanut minua.

Alkuaineiden keräily on mielestäni erinomainen harrastus fysiikasta ja kemiasta kiinnostuneille varsinkin siksi, että se tuo alkuaineet käden ulottuville konkreettisesti. Jotkin kemian tehtävät eivät välttämättä tunnu enää niin abstrakteilta, kun on päässyt hypistelemään niissä mainittuja outoja alkuaineita. Alkuaineiden ominaisuuksista lukeminen ei myöskään vaadi hirveän syvällistä kemian tuntemusta, mikä tekee harrastuksesta ”helpon”. Lompakko saattaa olla eri mieltä tosin. Jaanpa seuraavaksi viime vuosien aikana oppimiani juttuja 🙂

Jotkin alkuaineet ovat halpoja:

Kuvassa olevat ja monet muut alkuaineet eivät ole kalliita, ja monia löytää helposti arkielämästä, jos osaa pitää silmänsä auki 🙂

Jotkin alkuaineet ovat sitten kalliita:

Niitä ostettaessa lompakko huutaa hoosiannaa – jos haluaa näytteen, jota ei tarvitse katsoa luupin läpi. Kultaa ja joitain platinaryhmän metalleja voi löytää myös foliona, jolloin hinta on matalampi.

Jotkin alkuaineet ovat myrkyllisiä:

Siinäpä kattaus ihmiskunnan historian klassikkomyrkkyjä jodia lukuun ottamatta. Jodi on tietenkin elintärkeä hivenaine, mutta puhtaana sitä ei kannata syödä. Nämäkään aineet eivät ole vaarallisia, kunhan ymmärtää niiden ominaisuudet ja käsittelee niitä turvallisesti. Mainitsin yllä, että alkuaineiden ominaisuuksien ymmärtäminen ei vaadi syvällistä kemian osaamista. Myrkyllisten aineiden vuoksi asiaan perehtyminen on erittäin suositeltavaa, jos haluaa aloittaa turvallisen alkuaineiden keräilyn. Arseenini ja elohopeani ovat muovikuution sisällä, joten ne kestävät kovempaakin käsittelyä. Lyijy- ja jodiampullin särkyminen aiheuttaisi kiroilua, mutta mikään katastrofi se ei olisi.

Jotkin alkuaineet ovat radioaktiivisia:

Monet alkuaineet ovat radioaktiivisia, koska joko osa tai kaikki niiden isotoopeista ovat epävakaita. Alkuainenäytteiden keräilyn kannalta radioaktiivisuus on vain kuriositeetti, koska mitään vaarallisen radioaktiivista alkuainetta ei ole mahdollista saada. Vismutti, indium, renium ja monet muut alkuaineeni ovat radioaktiviisia, mutta mitään käytännön merkitystä sillä ei ole.

Minulla on käsissäni kaiken ympäröivän rakennuspalikat, mikä on loppujen lopuksi aika hienoa. Näen pöydällä suolasirottimen ja mietin, että minullahan on natriumia ja klooria. Kuulen jonkun mainitsevan ohimennen magnesiumin ja kalsiumin ja mietin, että onkohan hän koskaan nähnyt, miltä ne näyttävät. Näen jonkun räpläävän älypuhelintaan, ja mietin, että onkohan hän koskaan ajatellut puhelimensa koostumusta. Jos syöt tätä lukiessasi, niin oletko miettinyt, mistä haarukkasi oikeastaan koostuu?

Tekstiaiheita löytyy välillä aika yllättävistä paikoista – nimittäin palovaroittimista. Vaihdoin hiljattain palovaroittimeeni uuden pariston, kun entinen alkoi vedellä viimeisiään. Nousin tuolille avaimen kera ja irrotin palovaroittimeni katosta. Sen sisällä olevat merkinnät aiheuttivat pienen yllätyksen – minullahan on asunnossani ionisoiva palovaroitin.

Luulin aiemmin, että minulla olisi optinen palovaroitin asunnossani, koska nehän ovat yleisimpiä palovaroittimia nykyään. Minulle on sattunut näköjään ionisoiva palovaroitin. (Ylellä on näpsä kooste palo- ja häkävaroittimista, jos teitä kiinnostaa perehtyä asiaan tarkemmin.) Miksikö ionisoiva palovaroitin kiinnitti sitten huomioni? Jos olette lukeneet aiempia tekstejäni, niin arvaatte varmaan kuvan tekstistä…

*Initiate Nörttiys despite vociferous objections!

Americium 241 (sic). Suomeksi amerikiumin isotooppi 241. Kyseessähän on erittäin mielenkiintoinen alkuaine, koska se on ainoa ydinreaktorissa valmistettu synteettinen alkuaine, jota tavallinen kansalainen voi löytää helposti kodistaan. Se on myös erittäin radioaktiivista lyhyen puoliintumisaikansa vuoksi. Joten miksikö sitä voi löytyä myös sinunkin asunnostasi? Siksi että:

• sen säteilyä käyttävät palovaroittimet toimivat hyvin.
• sen säteily (pääasiassa alfasäteily) on harmitonta kehon ulkopuolella – se ei etene ilmassa kovin montaa senttimetriä.
• amerikiumin määrä on hyvin pieni.

Siirtykäämme seuraavaksi otsikossa mainittuun aivojumppaan! Keskitytään yllä mainittuun amerikiumin määrään palovaroittimessa. Tekstin mukaan siinä on 0,9 mikrocurien verran amerikiumia. ”Mikä on curie?” kansa kysyy. Luultavasti sekä Marie että Pierre Curien mukaan nimetty curie ilmaisee atomien hajoamisten määrää, mutta sen on korvannut nykyään yksikkö nimeltä becquerel, joka ilmaisee, kuinka monta hajoamista tapahtuu sekunnissa. Yksi curie vastaa 3,7 x 10¹⁰ becquereliä. Täten yksinkertaisella kertolaskulla (0,0000009 x 3,7 x 10¹⁰ = 33 300) selviää, että 0,9 mikrocurieta on 33 300 becquereliä. Eli amerikiumissamme tapahtuu siis 33 300 hajoamista sekunnissa. Kivan yksinkertaista, eikö? 🙂

Becquerelien kautta pääsemme mukavasti käsiksi itse amerikiumin määrään, koska on olemassa kaava, jonka kautta sen voi selvittää.

Kaavalla voi selvittää, kuinka paljon jokin radioaktiivinen aine säteilee, ja se on lopulta aika yksinkertaista, kuten huomaatte. Voimme napata kaavan käyttöömme, ja siitä muodostuu yhtälö. ABq = bequerelien määrä (33 300 meidän kontekstissamme), m = aineen massa grammoina, ma = atomimassa (tässä tapauksessa ~241 isotoopin luvun mukaan), NA = Avogadron vakio (~6,022 x 10²³), ln(2) = 0,693… ja t1/2 = puoliintumisaika sekunteina (amerikium-241:n 432,2 vuotta sekunneiksi muutettuna).

Tiedämme kaavasta kaiken muun paitsi kappaleen massan m, joten tarjoan teille lukijoille hiukan kaavan pyörittelyä, että saatte massan irti tuosta yhtälöstä 🙂 Kynää ja paperia ehkä tarvitaan 🙂  Minun aivoni nauttivat tällaisten kaavojen pyörittelystä, ja saan aina hyvän fiiliksen, kun ratkaisen jonkin matemaattisen pulman. Jätän tarkan vastauksen kertomatta, mutta mikrogrammojen kymmenyksissä pyöritään 🙂 Pidättekö te yhtälöiden ratkaisusta? Jos teillä on ionisoivia palovaroittimia, niin onko niissä kuinka paljon amerikiumia?

Kumartakaamme näin lopuksi hissukseen säteilevälle amerikiumille, joka on pelastanut yhden jos toisenkin hengen – ehkä myös sinunkin. Tsekatkaa myös Jaakko Leppäsen teksti Radioaktiivisuudesta ja säteilystä, jos haluatte lukea erittäin kattavan ja helposti ymmärrettävän tietopläjäyksen aiheesta.

* Nörttiys deactivated! Please disperse!