Un científico sugiere que la tabla periódica podría haber llegado a su fin

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La Tabla Periódica de Elementos Químicos, que en 2019 cumplirá 150 años de su formulación inicial por Dmitry Mendeleev, puede estar al final de su recorrido tal como se la conoce en la actualidad.

En 2016, se le agregaron cuatro elementos nuevos: nihonio, moscovio, tennessina y oganesón. Sus números atómicos –el número de protones en el núcleo que determina sus propiedades químicas y su lugar en la tabla periódica– son 113, 115, 117 y 118, respectivamente.

Tomó una década y un esfuerzo mundial para confirmar estos últimos cuatro elementos. Y ahora los científicos se preguntan hasta dónde puede llegar esta tabla. Algunas respuestas se pueden encontrar en un artículo reciente de ‘Nature Physics Perspective’, de Witek Nazarewicz, físico de la Michigan State University.

Todos los elementos con más de 104 protones están etiquetados como “superpesados“, y son parte de una vasta y totalmente desconocida tierra que los científicos están tratando de descubrir. Se predice que los átomos con hasta 172 protones pueden formar físicamente un núcleo que está unido por la fuerza nuclear. Esa fuerza es lo que impide su desintegración, pero solo por unas pocas fracciones de segundo.

Estos núcleos hechos en laboratorio son muy inestables y se descomponen espontáneamente poco después de formarse. Para los más pesados que oganesón, esto podría ser tan rápido que les impide tener suficiente tiempo para atraer y capturar un electrón para formar un átomo. Pasarán toda su vida como congregaciones de protones y neutrones.

Si ese es el caso, esto desafiaría la forma en que los científicos definen y entienden hoy los “átomos”. Ya no se los puede describir como un núcleo central con electrones que orbitan como planetas alrededor del sol. Y en cuanto a si estos núcleos se pueden formar en absoluto, sigue siendo un misterio.

Los científicos se están moviendo lento pero seguro por esa región, sintetizando elemento por elemento, sin saber dónde va a estar el final. La búsqueda del elemento 119 continúa en varios laboratorios, principalmente en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Rusia, en GSI en Alemania y RIKEN en Japón.

“La teoría nuclear carece de la capacidad de predecir de manera confiable las condiciones óptimas necesarias para sintetizarlas, por lo que debes hacer conjeturas y ejecutar experimentos de fusión hasta que encuentres algo. De esta forma, podrías seguir adelante durante años”, dijo Nazarewicz.

Si se confirma el elemento 119, agregará un octavo período a la tabla periódica. Nazarewicz dijo que el descubrimiento podría no estar muy lejos: “Pronto. Podría ser ahora, o en dos o tres años. No lo sabemos. Los experimentos están en curso”.

Otra pregunta interesante sigue siendo si se pueden producir núcleos superpesados en el espacio. Se cree que se pueden hacer en fusiones de estrellas de neutrones, una colisión estelar tan poderosa que literalmente sacude el tejido mismo del universo. En entornos estelares donde abundan los neutrones, un núcleo puede fusionarse con más y más neutrones para formar un isótopo más pesado. Tendría el mismo número de protón, y por lo tanto es el mismo elemento, pero más pesado.

El desafío aquí es que los núcleos pesados son tan inestables que se descomponen mucho antes de agregar más neutrones y formar estos núcleos superpesados. Esto dificulta su producción en estrellas. La esperanza es que a través de simulaciones avanzadas, los científicos podrán “ver” estos núcleos elusivos a través de los patrones observados de los elementos sintetizados.

A medida que progresan las capacidades experimentales, los científicos buscarán estos elementos más pesados para agregar a la tabla remodelada. Mientras tanto, solo pueden preguntarse qué fascinantes aplicaciones tendrán estos sistemas exóticos.

“No sabemos cómo se ven, y ese es el desafío”, dijo Nazarewicz. “Pero lo que hemos aprendido hasta ahora podría significar el final de la tabla periódica tal como la conocemos”, concluyó.

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