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Por fin se ha sintetizado el núcleo que faltaba: el elemento superpesado 117 PDF Imprimir E-Mail
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Escrito por Pedro Díaz   
sábado, 10 de abril de 2010
Un equipo internacional de científicos de Rusia y Estados Unidos, incluyendo dos laboratorios del Departamento de Energía Nacional y dos Universidades han sintetizado el nuevo elemento superpesado, el 117. La vida del elemento 117 que ha acabado de ser creado en el laboratorio por vez primera, confirma que los elementos superpesados caen dentro de la Isla de Estabilidad de la Tabla Periódica.

Vida del elemento 117
La vida del elemento 117 refuerza la confianza en las teorías que predicen que los elementos superpesados ocupan una “Isla de Estabilidad" en un gráfico de los elementos con sus isótopos. La Isla está representada por la región roja en el ángulo superior derecho. Los átomos en la región estable se desintegran mucho más lentamente que los situados en sus proximidades pero en la región exterior.


El equipo está constituido por científicos del Joint Institute of Nuclear Research de Dubna (Rusia), el Research Institute for Advanced Reactors de Dimitrovgrad, el Lawrence Livermore National Laboratory, de Oak Ridge, el National Laboratory, la Vanderbilt University, y lka University of Nevada, de Las Vegas.

El académico Yuri Oganessian jefe científico del Flerov Laboratory of Nuclear Reactions en JINR y portavoz del equipo ha manifestado, “el descubrimiento del elemento 117, constituye la culminación de una larga década por expandir la Tabla Periódica y escribir el siguiente capítulo en la investigación de los Elementos Pesados”.

El equipo estableció la existencia del elemento 117 a partir de la desintegración radiactiva observada al bombardear átomos de Berkelio radiactivo con iones Calcio, en el ciclotrón JINR de Dubna. El experimento estaba supeditado a la disponibilidad de las instalaciones especiales de detección, del acelerador de Dubna, a las posibilidades de producción de isótopos, a las capacidades de separación de los mismos de Oak Ridge y a los análisis de datos de características nucleares de Livermore.

George Miller, director del LLNL manifestó, “esto constituye un avance significativo para la ciencia. El descubrimiento de un nuevo elemento proporciona una nueva comprensión de la constitución del Universo y es un testimonio de la fortaleza de la ciencia y la tecnología así como de las instituciones participantes”.

Thom Mason director de la ORNL agregó, “esta colaboración y el descubrimiento del elemento 117 demuestra la importancia fundamental de la colaboración conjunta de los científicos de diferentes naciones e instituciones en labor conjunta para abordar complejos retos científicos”.

El trabajo experimental de dos años de duración, comenzó en el High Flux Isotope Reactor en Oak Ridge, con una irradiación de 250 días para producir 22 miligramos de Berkelio. Esto fue seguido de 90 días de tratamiento en Oak Ridge para separar y purificar el Berkelio, la preparación de la diana en Dimitrovgrad, 150 días de bombardeo en uno de los aceleradores de iones pesados más potentes en Dubna, análisis de datos en Dubna y Livermore, y la valoración y revisión de resultados por el equipo. Todo el proceso fue desarrollado en los 320 días de vida media del Berkelio diana.

El experimento produjo seis átomos del Elemento 117. Para cada átomo, el equipo observó la desintegración alfa del Elemento 117 al 115 y al 113 y así sucesivamente hasta llegar a la fisión del núcleo que se dividió en dos elementos más ligeros. En total se produjeron 11 nuevos isótopos “ricos en neutrones” permitiendo a los investigadores aproximarse a la supuesta “Isla de Estabilidad” de los elementos superpesados.

La Isla de la Estabilidad es un concepto de la física nuclear que hace referencia a la posible existencia de una región más allá de la Tabla Periódica actual, donde los nuevos elementos superpesados con un número especial de neutrones y protones mostrarían una mayor estabilidad. Esta Isla extendería la Tabla Periódica a elementos aún más pesados, con isótopos con vidas de más duración para poder llevar a cabo otros experimentos científicos.

El elemento 117 era el único elemento que faltaba en la fila séptima de la Tabla Periódica. En camino hacia la Isla de Estabilidad los investigadores omitieron inicialmente el elemento 117, debido a la dificultad de disponer como diana al Berkelio. Las pautas de desintegración observados en los nuevos isótopos de este experimento y conforme se acercan los investigadores a la Isla de Estabilidad, continúa la tendencia general de incrementarse la estabilidad para los elementos superpesados al incrementarse el número de neutrones en el núcleo. Esto proporciona una acentuada evidencia de la existencia de esta Isla.

Ken Moody uno de los colaboradores mas veteranos del LLNL en la búsqueda de elementos superpesados ha manifestado que, “se llena el vacío existente y nos sitúa mas cerca que el elemento 116, al borde de la Isla de Estabilidad. Los experimentos son cada vez más difíciles, pero posteriormente pensé que se hicieron hace 20 años”.

Este descubrimiento representa un total de seis nuevos elementos descubiertos por el equipo Dubna-Livermore (los correspondientes a los números atómicos 113, 114, 115, 116, 117 y 118 que es el elemento más pesado hasta la fecha). Este constituye el segundo nuevo elemento descubierto en Oak Ridge (el 61 y el 117), Ademas Oak Ridge ha contribuido al descubrimiento de un total de siete nuevos elementos incluyendo los isótopos.

Desde 1940, se han añadido 26 nuevos elementos a la Tabla Periódica. Joe Hamilton, profesor de física de la Vanderbilt University, ha manifestado que, “estos nuevos elementos amplían nuestra comprensión del Universo y nos aportan pruebas importantes de las teorías nucleares. La existencia de la Isla de Estabilidad, un concepto estrictamente teórico en los años 1960, ofrece la posibilidad de una ulterior expansión de la Tabla Periódica acompañada de avances científicos en la física y química de los elementos más pesados”.

La investigación realizada, será publicada en el próximo número de la revista Physical Review Letters y constituirá el tema central de un artículo de opinión realizado por Sigurd Hofman (Helmholtz Centre for Heavy Ion Research) que aparecerá en APS Physics.

Fuente: Science Daily
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