La Tabla periódica contiene más de cien elementos químicos, los bloques básicos de construcción de todo lo que nos rodea: vivos y no vivos.
el número atómico de un elemento está determinado por cuántos protones se encuentran en el núcleo de un átomo de ese elemento.
algunos de los elementos son bien conocidos, como el hidrógeno (1), el oxígeno (8) y el carbono (6), mientras que son menos conocidos; seaborgium (106), flerovium (114) y darmstadtium (110)., Más de tres cuartas partes de los elementos de la Tabla periódica existen naturalmente en la tierra o en cualquier otro lugar del Universo.
El último elemento natural descubierto fue francium (87) en 1939. Desde ese descubrimiento, el plutonio (94), el neptunio (93) y el astatino (85), que fueron creados inicialmente en el laboratorio en 1940, se han encontrado desde entonces en la naturaleza.
los únicos elementos que quedan por descubrir caen en la categoría súper pesada-elementos que contienen más de 104 protones — dice la Dra. Elizabeth Williams, física nuclear de la Universidad Nacional de Australia.,
pero es poco probable que descubramos nuevos elementos súper pesados naturales en la tierra, dice Williams.
ella dice que se necesitan dos cosas para que se descubran nuevos elementos súper pesados que ocurren naturalmente.
«en primer lugar, tendría que haber un proceso natural que produjera estos elementos, y en segundo lugar los elementos tendrían que vivir el tiempo suficiente (y en cantidad suficiente) para que detectáramos su existencia.,
sin embargo, dice, sintetizar elementos súper pesados en el laboratorio puede ayudar a los científicos a comprender mejor las propiedades de estos elementos y cómo se crean, lo que les ayuda a comprender si y cómo se pueden encontrar elementos más naturales.
» basado en lo que sabemos sobre cómo crear elementos pesados en un laboratorio, este proceso natural tendría que ser bastante extremo, y también bastante común, para que detectemos un nuevo elemento en nuestro entorno.,»
«pero es muy posible que algunos de los elementos que hemos sintetizado aquí en la Tierra también puedan crearse en el universo, en entornos más extremos que los que encontramos aquí en la tierra», dice Williams.
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creando elementos pesados
desde 1939, todos los elementos químicos recientemente descubiertos se han sintetizado en el laboratorio. La mayoría de estos se han hecho utilizando un acelerador de partículas.
solo en el último año, los investigadores han creado átomos de dos nuevos elementos: 117 — conocido como ununseptium por ahora — y 115 — ununpentium.,
«la forma en que típicamente creamos estos elementos es que tenemos un átomo más ligero, digamos calcio, y lo aceleramos y lo aplastamos en una lámina compuesta de átomos más pesados», dice Williams.
«si el átomo acelerado va lo suficientemente rápido, es posible que su núcleo-el núcleo compacto de protones y neutrones en su centro – pueda hacer contacto con el núcleo de uno de los átomos más pesados. Si esto sucede, existe la posibilidad de que se fusionen para formar un elemento más pesado.»
mientras que una hoja de papel de aluminio puede parecer sólida para el ojo humano, es muy diferente en la escala atómica., El núcleo ocupa solo una pequeña fracción del espacio que ocupa un átomo. Para crear un nuevo elemento, los núcleos de cada átomo deben colisionar y fusionarse.
«Si piensas en un átomo del tamaño del Melbourne Cricket Ground (aproximadamente 170 metros de diámetro), el núcleo es una pequeña uva en el Centro de eso», dice.
Pero eso no es todo.
si los dos núcleos se dirigen a una colisión, deben superar una fuerte fuerza repulsiva que se opone a su fusión en un nuevo elemento. Esto se conoce como la fuerza electrostática o Coulomb., Solo si los núcleos golpean con suficiente energía superarán esta fuerza y se fusionarán.
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Isla de estabilidad
Williams y sus colegas están buscando nuevas formas de crear nuevos elementos pesados.
«una de las cosas que sabemos es que incluso cambios muy pequeños en las formas en que tratamos de producir estos elementos tienen una influencia dramática en la probabilidad de que se cree un nuevo elemento», dice Williams.,
«por ejemplo, lo rápido que aceleramos la partícula de haz, lo que elegimos en términos de los átomos ligeros y pesados que chocamos entre sí, todo eso puede tener un efecto en la probabilidad de crear un nuevo elemento Superpesado.»
actualmente, algunos de los elementos sintéticos más pesados pueden durar varios milisegundos, y luego decaer en elementos más pequeños, emitiendo partículas alfa, fotones y otros productos de decaimiento.
pero los científicos nucleares también están explorando la posibilidad de que haya un grupo de elementos pesados que vivan mucho más tiempo que los que se crean hoy en día., Llaman a este grupo «la isla de la estabilidad».
«Los núcleos en la isla de estabilidad están cerca de lo que los físicos nucleares llaman ‘números mágicos’ de protones y neutrones», dice Williams.
«Los núcleos con estos números especiales de protones o neutrones están más estrechamente unidos que los núcleos circundantes. Esto significa que tienden a vivir más tiempo que sus vecinos inmediatos.»
se predice que estos elementos pesados relativamente estables podrían durar varios minutos, quizás incluso más.,
depende de Williams y sus colegas determinar qué combinación de protones y neutrones los lleva a la isla.
«hemos predicho que va a haber una región de estabilidad relativa alrededor de 114 o 120 . Algunos dicen que hay un número de neutrones relativamente estable alrededor de 184», dice Williams.
«si podemos acercarnos a estos números, entonces deberíamos ser capaces de hacerlo bastante bien, pero es difícil predecir la ciencia.»
La Dra. Elizabeth Williams fue entrevistada por Darren Osborne. Es investigadora en el Departamento de Física Nuclear de la Universidad Nacional de Australia., Su enfoque está en explorar cómo crear nuevos elementos superpesados.
