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  • Inicio > Historias > Alquimia Científica
    2004-02-11
    )

    Alquimia Científica
    2004-02-11


    Territorios, Ciencia-Futuro
    miércoles 4 de febrero de 2004
    El Correo

    Recientemente se han descubierto dos nuevos elementos, los que corresponden a los números atómicos 115 y 133. Los físicos siguen ampliando la tabla de los elementos más allá de lo que la naturaleza había conseguido... O eso parece.

    Cualquier estudiante que haya pasado por el bachillerato recordará la tabla periódica de los elementos, aquel invento de Dmitri Mendeleev para ordenar las especies atómicas que se iban descubriendo. Resulta sorprendente saber que esa tabla no está aún cerrada, siglo y medio después, y que siguen apareciendo nuevos elementos que no existían en la naturaleza.

    De hecho, el estudio de la estructura de la materia es algo moderno. De los más de ciento diez elementos conocidos actualmente sólo doce se conocían desde la antigüedad (Carbono, Azufre, Hierro, Cobre, Arsénico, Plata, Estaño, Antimonio, Oro, Mercurio, Plomo y Bismuto). El resto fueron encontrándose a lo largo del desarrollo de la química científica desde el siglo XVIII. Por ejemplo, el átomo más ligero, el Hidrógeno, fue descubierto por Lord Cavendish en 1766, dos años después que el Oxígeno, encontrado por Joseph Priestly. El Helio, el segundo átomo más sencillo, no apareció hasta los estudios de Sir William Ramsey en 1895, que creó el grupo de los gases nobles. Gran parte de los elementos más pesados que el Uranio no aparecen normalmente en la naturaleza, porque no son estables. Y se han ido descubriendo en los últimos 60 años, con la llegada de los aceleradores de partículas y el conocimiento mejor de la física nuclear.

    Gran parte de la masa del átomo se encuentra en su núcleo, un empaquetamiento muy denso de protones y neutrones, cien billones de veces más denso que el agua. Aunque las propiedades químicas de cada elemento residen en la envoltura mucho más amplia (10.000 veces más que el núcleo) formada por sus electrones, es en el núcleo donde radica la esencia de la materia. La cantidad de protones, el llamado número atómico, será igualada por el mismo número de electrones, con lo que ese número nos dictamina qué especie química, qué características tendrá el elemento. Pero como los protones son partículas de carga positiva, juntarlas todas en tan pequeño espacio, resulta algo complicado. Para ello, junto con los protones tenemos los neutrones, partículas neutras pero que interactúan con los anteriores: en términos sencillos, exista una especie de cola universal, la llamada fuerza nuclear fuerte, que consigue mantener el núcleo unido.

    Todo esto sucede en escalas pequeñísimas. El protón y el neutrón tienen un diámetro de unos 0,8 femtómetros (es decir, una milbillonésima de metro). En esas distancias, protones y neutrones pueden mantenerse en equilibrio dentro del núcleo gracias a esas fuerzas nucleares. Desde los años 40 los físicos han intentado comprender cómo es esa fuerza, y cómo se puede mantener la estabilidad. Las teorías actuales permiten entender que, en general, hay que poner más neutrones que protones en el saco para conseguir equilibrar fuerzas.

    Números mágicos
    El Hidrógeno tiene normalmente un protón y un electrón alrededor. Pero hay otra forma más pesada de hidrógeno, el Deuterio, presente en el agua pesada que refrigera los reactores de fusión nuclear, con un protón y un neutrón. La masa del deuterio (habida cuenta de que la masa del electrón es menos de una milésima parte de la del protón o del neutrón, aproximadamente similares) viene a ser doble de la del hidrógeno sencillo. Existe también el Tritio, con dos neutrones y un protón. Las tres especies químicas se comportan como el hidrógeno, porque su número atómico es similar. Pero son diferentes: el Tritio tres veces más pesado que el hidrógeno sencillo. Esto sucede a menudo: un mismo elemento puede tener diferentes cantidades de protones, algo que los físicos denominan isótopos del mismo elemento, y se suelen denominar con el nombre del elemento seguido del número total de nucleones -protones más neutrones-. En el caso del Hidrógeno, ni el Deuterio ni el Tritio son estables: con el tiempo acaban perdiendo esos neutrones, mediante desintegraciones nucleares. La física nuclear, estableciendo un modelo cuántico del núcleo atómico puede llegar a permitir entender por qué algunas combinaciones de protones y neutrones son más estables que otras. De esta manera, hay muchos isótopos que son estables, y con ello son los que habitualmente aparecen en la naturaleza. Otros, menos estables, se van desintegrando en otras especies químicas. En el caso de los isótopos del Carbono, este decaimiento permite realizar mediciones sobre la edad de un objeto, analizando la relación entre el Carbono-14 (un Carbono que tiene 6 protones y 8 neutrones) y el Carbono-12, el estable (con 6 protones y 6 neutrones), permite conocer cuándo murió un objeto que estaba vivo.

    Hay una serie de números que los físicos nucleares han denominado "mágicos", en los cuales la combinación de protones y neutrones resulta más estable. Si nos imaginamos el núcleo atómico como una gota de líquido dentro de la cual están los nucleones, hay ciertas configuraciones que permiten empaquetarlos de forma más eficiente. Esto se traduce en núcleos que necesitan más energía para romperse, que son, por lo tanto más estables. En otros casos, de forma espontánea, el núcleo puede emitir una partícula (la desintegración nuclear) y convertirse en otro núcleo diferente. Los números mágicos conocidos son los correspondientes al Helio-4, el Oxígeno-16, el Calcio-40, el Calcio-48 y el Plomo-208. En los años 60 se realizaron modelos teóricos que apuntaban a un nuevo número mágico, el correspondiente al elemento 114, con 298 nucleones. En torno a ese elemento, aún no descubierto, hay una zona donde los núcleos parecen más estables. Y es por ahí donde se están haciendo intentos, desde entonces, por obtener nuevos elementos superpesados.

    En la naturaleza, el elemento más pesado es el Uranio, cuyo isótopo más estable es el que tiene 92 protones y 146 neutrones, es decir, el Uranio-238. Fue descubrierto en 1789 por Martin Klaproth y realmente ninguno de sus once isótopos conocidos es estable. El U-238 sin embargo, tiene una vida media de unos mil millones de años. Los estudios con sustancias radiactivas popularizados por el matrimonio Curie en el cambio del XIX al XX permitieron encontrar nuevas especies químicas, como el Polonio o el Radón. Pero los núcleos más masivos tuvieron que esperar cuarenta años más, cuando ya se comenzó a disponer de reactores nucleares y de aceleradores de partículas donde poder juntar elementos más ligeros para obtener más pesados.

    Lo más complicado de este proceso, que ha permitido obtener los elementos (aunque no todos) hasta el 115 -obtenido fusionando Calcio y Americio-, es que los núcleos creados tienen muy poca vida media, se desintegran fácilmente. Además se producen muy pocos y hay que poder separarlos cuanto antes para poder analizarlos y saber si realmente son lo que parece. Todo ello requiere mucho trabajo y hay una verdadera competición entre laboratorios de diversos países para conseguir ir completando la tabla periódica. Y a veces, como sucedió hace cuatro años, algún investigador cae en la tentación de falsear los resultados. Joshua Patin y su equipo del Lawrence Berkeley National Laboratory maquillaron sus datos para anunciar que habían obtenido el elemento 118. Ahora, el descubrimiento del 115 y del 113 esperará su calificación definitiva hasta que pueda ser reproducido en otro laboratorio. Los autores del descubrimiento, un equipo internacional de físicos nucleares norteamericano y ruso, esperan ansiosos a conocer cómo se llamarán estos nuevos elementos.

    Dando Nombre A Lo Desconocido
    La Unión Internacional de Química Aplicad (IUPAC) es el organismo internacionalmente reconocido para realizar la nomenclatura de las especies químicas, y también la de los propios elementos. Los elementos que se descubren en los últimos tiempos acaban teniendo nombres, normalmente referidos a científicos (fallecidos, salvo en el caso de Seaborgio dedicado a Glenn Seaborg en 1994) que realizaron adelantos al conocmiento de los elementos. Así tenemos el Rutherfordio, el Hahnio, el Seaborgio, el Nielsbohrio, el Meitnerio y el Hassio (del 104 al 109). Más allá, a falta de confirmación de los descubrimientos (el 110 y el 114 llevan pendientes de confirmación desde 1994), se denominan usando el propio número y unos sufijos de cada uno: "un" para el 1, "bin" para el 2, etcétera. Los dos nuevos elementos son, así, el Ununpentio (115) y el Ununtrio (113).

    Algunos Enlaces Más
    Sobre el descubrimiento, en Ciencia15
    Entretenidísima tabla periódica extendida en Apsidium.com


    2004-02-11 01:00
    Enlace | 13 Comentarios


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    Comentarios

    1
    De: magaly Fecha: 2006-03-29 00:45

    esta es la tarea si o no



    2
    De: JOEL Fecha: 2007-03-06 00:45

    NESECITO SABER PORQUE LOS CIENTIFICOS SELECCIONAN AL CARBONO 12 COMO ESTANDAR



    3
    De: jhonatan Fecha: 2007-04-17 16:28

    NESECITO SABER NOMBRES DE 25 CIENTIFICOS QUE AN FALLECIDO Y AN MUERTO



    4
    De: El PaleoFreak Fecha: 2007-04-17 16:34

    Todos, menos Darwin. Falleció y tal, pero no murió jamás.



    5
    De: Yabba Fecha: 2007-04-17 21:39

    Y pensar que estos son los que nos van a pagar las pensiones... :(



    6
    De: Diego (MrDeejay) Fecha: 2007-04-17 22:51

    Pues tienes que ver el tal "moises" en la entrada "La Fruta Maravillosa"

    Tela.



    7
    De: Anónimo Fecha: 2007-04-17 23:40

    Heinstein
    Erschell
    Heuler
    Havogadro
    ...



    8
    De: lady Fecha: 2007-08-30 18:14

    que elementos se descubrieron desde1994



    9
    De: migdalis arcia Fecha: 2008-06-22 23:16

    1-que panameños fisicos han hecho aporte a pnama.
    2-por que el puente centenario tiene esa forma equivalente fisica
    3-un articulo que hable de la fisica en panama



    10
    De: lucero Fecha: 2009-03-18 02:32

    chupen mi pinga a los guevones de ay



    11
    De: Anónimo Fecha: 2009-10-21 16:14

    es duro vuscar tres fisicos



    12
    De: Verónica Fecha: 2011-08-30 23:24

    "un mismo elemento puede tener diferentes cantidades de protones, algo que los físicos denominan isótopos del mismo elemento".

    En los isótopos la cantidad de protones es la misma, la que varía es la cantidad de neutrones del núcleo.



    13
    De: juan Fecha: 2011-09-01 20:14

    "En los isótopos la cantidad de protones es la misma" De hecho, es el número atómico que define al elemento mismo : D



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