Hay entusiasmo en los laboratorios de física nuclear de Berkeley. Un equipo de investigadores está a punto de añadir una nueva pieza a la tabla periódica1, ese sistema de catalogación de elementos que todos estudiamos en el colegio. Pero esta vez no se trata de una simple adición a la tabla periódica: elemento 120 es tan grande que será necesario crear una línea completamente nueva. Un desafío que podría reescribir los libros química.
El desafío de los superelementos en la tabla periódica
La tabla periódica actual. alberga 118 elementos, desde hidrógeno con un solo protón hastaoganesson, introducido el 30 de diciembre de 2015, que contiene al menos 194 partículas subatómicas en su núcleo. Este sistema de clasificación, fundamental para la química moderna, está a punto de afrontar un punto de inflexión trascendental: la adición de una fila completamente nueva para dar cabida a elementos aún más pesados.
La investigación, publicada en la revista Physical Review Letters (te lo enlazo aqui), muestra un nuevo enfoque prometedor. Dra. Jacklyn Gates, científico nuclear de Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, llevó al equipo a este descubrimiento revolucionario. ¿Su método? Bombardeo de isótopos de plutonio con iones de titanio vaporizados.
Pero no sólo el elemento 120 está en el punto de mira de los investigadores. También está elelemento 119, llamado temporalmente ununennio2, que está esperando ser sintetizado. Ambos elementos son tan masivos que requieren una reestructuración completa de la tabla periódica tal como la conocemos.
Un nuevo elemento que requiere paciencia
El proceso de creación es increíblemente complejo y requiere una paciencia monumental. En el laboratorio de Berkeley, se necesitaron más de 22 días de bombardeo continuo para crear sólo dos átomos de hígado.3 (artículo 116). ¿Qué pasa con el elemento 120? Segundo Reiner Kruecken, otro científico del equipo, podría tardar diez veces más.
Il ciclotrón El recipiente de 88 pulgadas del Berkeley Lab funciona incesantemente, disparando iones de titanio contra isótopos de californio. Es como intentar dar en el blanco de un objetivo microscópico en movimiento, pero con consecuencias potencialmente revolucionarias para la ciencia. El desafío es enorme, pero la posibilidad de éxito nunca ha sido más concreta. como el dijo Kruecken: “No es fácil, pero ahora parece factible”.
En busca de la isla de la estabilidad
Cuando intentamos crear estos elementos increíblemente raros, nos encontramos en el límite absoluto del conocimiento y la comprensión humanos, y no hay garantía de que la física funcione como esperamos.
estas palabras de Jennifer Poro, científico nuclear del Laboratorio de Berkeley, resumen perfectamente el entusiasmo y la incertidumbre de esta investigación.
Los elementos superpesados tienden a descomponerse rápidamente después de su formación. Sin embargo, los investigadores plantean la hipótesis de la existencia de una "isla de estabilidad": una zona en la que estos elementos, habiendo alcanzado un cierto tamaño, podrían permanecer intactos por más tiempo. ¿Para hacer qué?
Tabla periódica “ampliada”, las implicaciones para el futuro de la química
La creación del elemento 120 no es sólo un logro científico: podría abrir la puerta a una nueva era en la comprensión de la materia. Si este elemento realmente alcanzara la “isla de estabilidad”, podríamos estudiar propiedades químicas completamente nuevas e inexploradas.
La investigación sobre elementos superpesados ya está revolucionando nuestra comprensión de las leyes fundamentales de la física nuclear. Cada nuevo elemento descubierto añade una pieza al rompecabezas de la materia, ayudándonos a comprender mejor cómo funciona el universo a nivel atómico.
Un desafío tecnológico sin precedentes
Il Laboratorio Berkeley no es ajeno a estas empresas. El laboratorio tiene una larga trayectoria en el descubrimiento de nuevos elementos, pero esta vez el desafío es particularmente ambicioso. La tecnología necesaria para crear Element 120 supera los límites de nuestras capacidades actuales.
El ciclotrón utilizado para estos experimentos es una maravilla de la ingeniería moderna, capaz de acelerar partículas a velocidades increíbles. Pero incluso con esta tecnología de vanguardia, crear un nuevo elemento sigue siendo una hazaña que está al límite de lo posible. La paciencia y la perseverancia son las claves de esta búsqueda. Como ocurre con muchos grandes descubrimientos científicos, el éxito puede estar a la vuelta de la esquina o puede que sean necesarios años de intento. Pero una cosa es segura: estamos más cerca que nunca de reescribir la tabla periódica.
