A «engordar» la tabla periódica - Detrás de la ciencia

A «engordar» la tabla periódica

Científicos de Japón, Rusia y Estados Unidos descubrieron cuatros nuevos elementos químicos, que ya han sido aceptados por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada

Autor:

Patricia Cáceres

Los libros de Química deberán actualizarse pronto en todo el mapamundi. La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (Iupac, por sus siglas en inglés) anunció el descubrimiento de cuatro nuevos elementos químicos que completan la séptima fila de la tabla periódica, en la que se clasifican desde hace más de 140 años elementos gaseosos, líquidos, sólidos y preparados.

A los nuevos elementos hallados se les ha bautizado con calificativos temporales: ununtrium (Uut o 113), unumpentium (Uup o 115), ununseptium (Uus o 117) y ununoctium (Uuo o 118). Foto: BBC

«Como organización global encargada de aportar pericia científica y objetividad, así como de desarrollar las herramientas básicas para aplicar y comunicar el conocimiento químico en beneficio de la humanidad, la Iupac se enorgullece de hacer este anuncio en relación con los elementos 113, 115, 117 y 118, y la terminación de la séptima fila de la tabla periódica», afirmó el presidente de la organización, Mark C. Cesa, al develar el hallazgo.

Se reconocía así el esfuerzo de varios equipos de investigadores de Japón, Alemania y Estados Unidos, quienes durante años trabajaron en laboratorios de la más alta tecnología, en los que incluso se recurrió a aceleradores de partículas, recordaba el diario ABC.

Los cuatro elementos, que aún carecen de nombre oficial, se identifican como 113, 115, 117 y 118, en función de su número atómico, una magnitud que indica la cantidad de protones que hay en su núcleo.

Al parecer, estos fueron creados por el hombre (no se encuentran en la naturaleza), son altamente radioactivos y tienen una vida de segundos e incluso milisegundos, lo cual dificulta su estudio.

Radiografía a superpesados fugaces

Según refirió BBC Mundo, el elemento 113 puede tener una vida en extremo reducida, estimada en un milisegundo, y su inestabilidad es tal que hasta ahora no se ha podido utilizar en la industria. Solo se emplea en la investigación científica.

Un equipo científico ruso-estadounidense lo mencionó por primera vez en 2003, pero no fue hasta 2012 que un grupo de expertos liderados por el japonés Kosuke Morita, de la Universidad de Kyushu, confirmó su existencia. Se convirtió así en el primer elemento sintético producido en la nación nipona.

El 115, altamente radiactivo, existe menos de un segundo antes de descomponerse en átomos más ligeros. Su primera mención se hizo en 2004 por científicos rusos, hasta que en 2013 varios especialistas de Suecia hallaron más evidencias de su existencia.

Lograron producir un nuevo isótopo de este elemento, que se transformó en otras partículas a través de un proceso radiactivo llamado descomposición alfa. Esto permitió tener una mayor comprensión de la estructura y las propiedades de los núcleos atómicos superpesados, detalló BBC.

También es muy poco lo que se conoce del 117, el segundo elemento sintético más pesado después del 118. No fue hasta 2010 que un equipo de expertos rusos y estadounidenses anunció su hallazgo. Tiene una vida de escasos milisegundos, y lo que le permite sobrevivir este tiempo son las llamadas islas de estabilidad temporal entre protones y neutrones.

Por último, el 118, el de mayor masa atómica de todos los elementos sintetizados hasta ahora, fue identificado en 2002 por científicos del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de Dubna, en Rusia.

Su átomo es altamente inestable, lo que dificulta su estudio experimental. Sin embargo, con lo conocido hasta ahora, los expertos han estimado que bajo condiciones normales de presión y temperatura el 118 sea un sólido.

Paul J. Karol, miembro de la Iupac que ha participado en la aprobación de estos nuevos elementos, explicó en un comunicado que el proceso para detectarlos no ha sido sencillo. Requiere hacer colisionar núcleos de elementos pesados con otros más ligeros a una gran velocidad, lo que consume mucha energía.

Como resultado —dijo— solo se obtiene un número escaso de átomos radiactivos que enseguida se desintegran. Lejos de conseguir muestras de polvo de un nuevo elemento, los científicos deben conformarse con analizar la energía liberada en estos choques entre partículas, para saber si están ante algo nuevo o no.

No tan inútiles

La comunidad científica internacional se ha mostrado optimista ante los nuevos hallazgos. Y es que estos podrían ayudar a entender un poco mejor cómo funciona el interior de los átomos, lo cual tendría una infinidad de aplicaciones. Además, facilitarían que se produzcan nuevos elementos más pesados, con un mayor número de protones en los núcleos, como el 119 o el 120.

«Es una investigación básica que prueba que es posible obtener núcleos de elementos superpesados, al hacer colisiones entre núcleos de átomos menos pesados», declaró Bernardo Herradón, miembro de la Real Sociedad Española de Química. «Por otro lado, tener elementos químicos superpesados es importante para conocer el balance de fuerzas (interacciones) que actúan en el núcleo de los átomos», añadió.

En su opinión, es posible que los nuevos hallazgos permitan producir elementos con propiedades inimaginables hoy en día. «Estamos hablando de investigación en la frontera de la química, la física de partículas y la física de altas energías, etc. Todos estos campos tienen aplicaciones en nuestra vida cotidiana», ahondó.

Además, gracias a este tipo de experimento se aprenden detalles que podrían ayudar a poner a punto la fusión nuclear, un posible modo de emular el funcionamiento del Sol en la Tierra y de obtener energía barata, limpia y casi ilimitada, acotó.

Nombres en disputa

En los próximos meses los científicos responsables del descubrimiento deberán ponerles nombres a los cuatro elementos. Pueden inspirarse en un ser mitológico, un mineral, un lugar o país, una propiedad o incluso un científico.

Tal es el caso del líquido Francio, que recuerda al país donde se descubrió en 1939; el Copernicio, elemento químico 112, que rinde honor al astrónomo polaco Nicolás Copérnico; el Curio, en homenaje al matrimonio de científicos Curie, o el Einstenio, que alude al físico Albert Einstein.

Por lo pronto, a los nuevos elementos hallados se les ha bautizado con unos calificativos temporales: ununtrium (Uut o 113), unumpentium (Uup o 115), ununseptium (Uus o 117) y ununoctium (Uuo o 118).

Los investigadores implicados deberán proponer los nombres oficiales. Sin embargo, le corresponde a la Iupac aprobarlo.

Primero, una división especial de esta entidad tiene que aceptar la propuesta. Le sigue un período de revisión pública, que dura cinco meses, antes de que la Iupac dé la aprobación final. Una vez listo, el nombre se anunciará en la revista científica Pure and Applied Chemistry.

La primera tabla periódica fue presentada por el ruso Dmitri Mendeleyev en 1869, en Alemania. Un año después, Julius Lothar Meyer elaboró otra versión. En aquella época ya se conocían 63 elementos químicos. En 1952, un investigador de Costa Rica, Gil Chaverri, presentó una tabla más actualizada.

El gran logro de este esquema es que entendió el orden de los átomos: no solo permite clasificar los elementos en función de sus propiedades químicas, sino también predecir cómo serán los que siguen.

Kosuke Morita, durante la rueda de prensa para presentar los nuevos elementos. Foto: EFE

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