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Tabla Periódica y Superelementos (3): Nuevos métodos, nuevos descubrimientos

La profundización en el fenómeno de la radiactividad llevó a  descubrir algunos elementos pesados y su conexión en el Uranio y el Torio (ya conocidos por Mendeléiev), de los que se originaban series de elementos. Como homenaje a Marie Curie, descubridora con su marido Pierre del Radio y el Polonio y Premio Nobel de Física y de Química, el Cm-96 lleva su nombre. En 1937 había dos huecos, el 43 y el 61, que no aparecían en las citadas series y que pronto se supo que se originaban en la Nucleosíntesis en el interior de las estrellas.

Marie Curie -OCA 3

Marie Curie

Los elementos Tecnecio y Promecio y los que siguen al Uranio se consideran artificiales, aunque existen en cantidades apreciables en lugares del Universo distintos de la Tierra. El primer elemento obtenido artificialmente fue el Tc-99. Mediante la fisión nuclear fue posible identificar varios elementos más allá del Uranio.

También se pueden obtener elementos pesados en las explosiones nucleares. Así se identificaron el Es-90 y el Fermio en la  producida en el atolón Eniwetock en 1952.

Las reacciones de los núcleos pesados con iones acelerados en ciclotrones han llevado a la obtención de los elementos comprendidos entre el 101 y el 110 en procesos de muy bajo rendimiento. Había que vencer la barrera culombiana de repulsión para lograr que la energía cinética de los núcleos rebase a la potencial de interacción eléctrica. Por este método se obtuvo en el Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley en 1955, por Glenn T. Seaborg y sus colaboradores el Mendelevio: Seaborg, encontró diez nuevos elementos pesados entre ellos el 106, que en su honor se llama Seagorbio, siendo el primer caso en que a un elemento se le asignó el nombre relacionado con un científico vivo. En 1951 se le concedió el premio Nobel.

fórmula

Pasar del Mendelevio al 102 llevó once años. Se probó con núcleos acelerados de C, N y Ne y las investigaciones se desarrollaron simultáneamente en la antigua URSS y en USA.

Los soviéticos construyeron en 1961 el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de Dubna con un ciclotrón especial para iones pesados. Según decían Gueorgui N. Flerov Alexandr S. Ilinov: “La sala del ciclotrón es un enorme local que casi no se diferencia por sus dimensiones de la sala del Teatro Bolshoi. El diámetro de los polos del imán es de 310 cm. y su peso 2.700 toneladas. Por el devanado del imán circula una corriente de 2000 A. y la potencia del alternador de alta frecuencia que alimenta el ciclotrón es de 400Kw.”

Glen T. Seaborg-OCA-4

Glenn T. Seaborg

Allí se descubrieron entre 1966 y 1976  los elementos de número atómico comprendido entre 102 y 108.  Este último fue también detectado por la Sociedad de Investigación de Iones pesados en la ciudad alemana de Darmstadt, donde también se observó un acontecimiento de desintegración α del hoy denominado Meitnerio. –elemento que honra a una mujer, Lise Meitner, que con Marie Curie son las únicas mujeres, de momento, que han tenido el honor de que elementos de la Tabla Periódica lleve su apellido. Se trata del Meitnerio y el Curio, respectivamente.

Se  comprobó que el tiempo de vida de esos nuevos elementos disminuía irregularmente al crecer el número atómico y que los núcleos atómicos con determinados números de protones o neutrones eran más estables que sus vecinos. A esos números, en 1948, M.G.  Mayer H.D. Jensen les llamaron mágicos, siendo más estables aquellos núcleos con las capas de neutrones y protones especialmente estructuradas y a esas capas corresponden los números mágicos. Existía cierta periodicidad en los núcleos y algunas previsiones teóricas de este modelo de capas hacían suponer la existencia de una isla de estabilidad en torno a los valores mágicos citados. Todo ello condujo al concepto de superelemento aplicable a aquellos elementos pesados relativamente estables.

Pero al aumentar la carga nuclear aumenta mucho la atracción del núcleo  hacia los electrones internos, pudiendo llegarse a que éstos fueran captados. Se calculó que esa catástrofe surgiría cuando el número de orden fuera de 170, luego no deberían existir elementos más pesados. Investigaciones en Berkeley, Darmstadt y Dubna mostraban que algunos superelementos podían encontrarse en la naturaleza.

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