Elementos transuránicos
La historia de hoy es una continuación del artículo de las reacciones nucleares pues de lo que os voy a hablar es particularmente de elementos transuránicos.
Ya os expliqué que los neutrones lentos son ideales para inducir reacciones nucleares. Cuando un neutrón es absorbido por un núcleo atómico, éste último puede convertirse en otro elemento o en un isótopo del anterior. Tenemos una reacción nuclear. Por ejemplo, si bombardeamos Oxígeno 18 y logramos darle con un neutrón pasará a ser Oxígeno 19 que es inestable. Para estabilizarse emitirá una partícula beta (un electrón) y el neutrón se habrá transformado en un protón quedando en Flúor 19 estable. A fin de cuentas hemos cambiado el Oxígeno 18 a Flúor 19. Ejemplos como estos se podrían citar montones.
Aquí la historia parece concluida en lo que respecta al conocimiento de las reacciones nucleares pero a Enrico Fermi se le ocurrió preguntarse qué pasaría si en vez de enviarlo al oxígeno, que se transformaba en flúor, se enviaba al elemento con mayor número de protones conocido, o sea, el uranio con 92 protones. Probablemente, podríamos generar elementos con mayor número atómico que el mayor conocido de forma natural. Tendríamos el primer elemento nuevo fabricado de forma artificial y sería un transuránico (más allá del Uranio). No creeríais que a Fermi se le iba a escapar un detalle como este, ¿no?.
Y así lo hizo. Al principio creyó que había formado el compuesto con 93 protones, pero las pruebas no fueron concluyentes (sin él saberlo se produjo otro fenómeno: el núcleo se había roto y había inducido una fisión, pero ya lo explicaré en otra historia). En 1940 el físico americano Edwin Mattison McMillan y el químico Philip Hauge Abelson detectaron un nuevo tipo de átomo con 93 protones. Fue la primera vez en la historia de la ciencia en que se había creado un elemento nuevo de forma artificial. Puesto que al uranio le habían dado el nombre en honor al planeta Urano en 1789 por sugerencia de Martin Heinrich Klaproth (uno de los químicos analíticos más destacados de su época) a este nuevo elemento lo llamaron neptunio.
A McMillan se le unió Glen Theodore Seaborg. Detectaron que este elemento emitía una partícula beta (un electrón) con una vida media de 2,3 días. Si el neptunio estaba emitiendo un electrón, quedaría un nuevo núcleo con una carga positiva de más: el núcleo con 94 protones. Si los dos anteriores eran uranio y neptunio, ¿cómo iban a llamar a éste? Pues plutonio. Un grupo de científicos bajo la dirección de Seaborg lograron generar y aislar más elementos durante los 10 años siguientes como el americio (95 protones), curio (96), berkelio (97), californio (98) einstenio (99) y fermio (100). Como podéis observar estos últimos nombres fueron en honor de grandes científicos.
No parecía haber límite superior; lo que pasa es que las semividas son tan cortas que se desintegraban cada vez más rápidamente y apenas da tiempo a verificar pruebas; pero en 1955 formaron el mendelevio (101), en 1957 el nobelio (102) y en 1961 el laurencio (103). Por supuesto llega la guerra de los nombres de los últimos descubrimientos. Aunque la IUPAC decidió en 1994 una norma que impedía utilizar el nombre de personas vivas para un nuevo elemento los equipos de los laboratorios americanos, que habían realizado el descubrimiento y confirmación del 106, consiguieron retrasar su aplicación para poner a este elemento seaborgio, en honor de Seaborg.
A partir del 110, la situación es más simple, clara y concisa. El nombre se forma a partir de su número atómico y simplemente se reemplaza cada dígito por la expresión de la siguiente tabla y se termina con el sufijo “ium”; 0 nil, 1 un, 2 bi, 3 tri, 4 quad, 5 pent, 6 hex, 7 sept, 8 oct, 9 enn.
La historia de los transuránidos ha continuado hasta nuestros días y aunque según la wikipedia estaríamos sobre el 112, hay fuentes que afirman que se ha llegado al 115 e incluso al 118, pero esto ya queda en una mera anécdota.
McMillan y Seaborg compartieron, cómo no, el premio Nobel de química de 1951.
La parte divertida de esta historia es que Glen Seaborg fue más tarde consejero científico de unos cuantos presidentes norteamericanos. En una ocasión, un agresivo interrogatorio por parte de un comité del Congreso culminó en una pregunta retórica de un senador: “¿Qué sabe usted del plutonio?”.
Seaborg pudo darse el gustazo de responderle que era él quien lo había descubierto. A fin de cuentas sabía bastante más que el senador del tema, ¿no?.
Fuentes:
“Breve historia de la química”, Isaac Asimov
“Eurekas y Euforias”, Walter Gratzer
“Enciclopedia biográfica de ciencia y tecnología. Tomos I y IV”, Isaac Asimov
http://avogadro.bitacoras.com/archivos/2006/02/04/dos-nuevos-elementos-superpesados-descubiertos
http://html.rincondelvago.com/la-tabla-periodica_2.html
http://www.arrakis.es/~lallave/nuclear/estructura_atomo.htm
http://www.sociedadelainformacion.com/departfqtobarra/nuclear/radiactividad/Nueva_carpeta2/alfabeta.htm
http://www.prodigyweb.net.mx/degcorp/Quimica/Neptunio.htm
http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=1896
El día 16 de marzo de 2006 a las 07:30
Seguro que recuerdo la pregunta del senador, es de las que “se quedan” en la memoria
El día 16 de marzo de 2006 a las 13:59
Recuerdo de mis tiempos mozos el Kurchatovio o algo así en vez del Mendelevio…alguien lo sabe. Creo que allá por el 92 es de donde data la tabla periódica que tengo en algún lugar escondida
El día 16 de marzo de 2006 a las 17:32
Hola, Deffan: el Kurchatovio parece que es el Rutherfordio (104 protones) y tienes la información aquí.
Consumidor: estoy completamente seguro que esa no la olvidarás
Salud!
El día 17 de marzo de 2006 a las 01:09
Hola:
Muy interesante el post. Por cierto, este mes de enero estuve de visita en un acelerador de iones pesados que hay en Darmstadt (Hessen, Alemania), llamado GSI y nos estuvieron explicando que parte de su investigación se centra en nuevos elementos y que le han dado nombres a los nuevos elementos:
Los datos son:
107 Bohrium Bh
108 Hassium Hs
109 Meitnerium Mt
110 Darmstadtium Ds
111 Roentgenium Rg
112 vorl. Ununbium Uub
En fin, aquí dejo algo más de información:
El día 17 de marzo de 2006 a las 03:10
Como la regresión es larga, pregunto algo que me intriga antes de arremeter con las lecturas. Se que quedaré como un tonto, pero ahí va:
¿Si explota una bomba atómica en presencia de otra, qué pasa, explota también la segunda?
Disculpad. En breve leeré los artículos.
El día 17 de marzo de 2006 a las 14:42
Y pensar que cuando yo estudiaba, allá por la prehistoria, la tabla períodica se acababa en el 103. Por cierto su simbolo era Lw y no Lr como lo conocemos ahora.
El día 18 de marzo de 2006 a las 00:55
Buena aportación, josera. Sólo un detalle: en España existen aceleradores de partículas. Lo que pasa es que no son tan grandes.
.Marfil. undía explicaré lo de la reacción nuclear en cadena. Lo que sí te diré es que una bomba atómica es el detonante para la ignición de la bomba de hidrógeno (la súper, como la llamaban), pero digamos que una atómica no necesita mecha para ser encendida.
medi: nos hacemos mayores, sin duda y los años no perdonan.
Salud!
El día 18 de marzo de 2006 a las 03:23
Algo se de la reacción en cadena, pero me temo que mis elucubraciones al respecto son demasiado retorcidas. Según eso, también debería estallar la segunda bomba no?.
Es una duda que me intriga, siento ser tan pesado.
El día 18 de marzo de 2006 a las 23:19
No exactamente. La bomba atómica no tiene una “mecha” por así decirlo. Se trata de reunir en un determinado espacio una masa crítica de material fisible y explota automáticamente. Tal como lo plantas, no lo haría. O explotarían las dos a la vez o ninguna, pero no una induce la otra.
Salud!
El día 24 de marzo de 2006 a las 20:59
Interesante weblog y al paso que veo esto de los transuránidos y la energía nuclear, yo quería saber, ya que me lo vengo preguntando desde que nuevamente nos están dando la tabarra con la reposición de las centrales nucleares, si tanto que avanza la ciencia, nadie se ha preocupado en investigar no para guardar los desechos radiactivos de forma segura (¡la mejor y más segura y más barata y….es no haberlos hecho!), sino cómo acortar su vida radiactiva, cómo transformarlos meediante desintegraciones provocadas en otros inertes o válidos.
Se gastó y se gasta mucho en hacer bombas atómicas y centrales nucleares, pero sería más barato encontrar procesos sobre lo dicho ¿Es una utopía?
El día 25 de marzo de 2006 a las 22:11
Hola, sanoJonas. Es muy difícil hacer lo que dices y, que yo sepa, no se ha conseguido. Lo que está claro es que las centrales nucleares generan unos residuos que deben almacenarse. Sabiéndolo, se hace y ya está (por supuesto esto es un problemón).
¿Nucleares sí o no? Con las demandas energéticas actuales, o logramos la fusión o no nos queda más remedio que continuar. Las térmicas o hidroéléctricas no son la panacea y no darían lo suficiente. Tampoco son totalmente limpias: recurda lo de las lluvias ácidas y otras cosas.
¿No queremos nucleares igualmente? Economicemos energía. Una buena educación desde pequeños sería fabuloso. Si nadie consumiera energía no necesitaríamos centrales. Pero es un debate muuuuuy largo y con montones de puntos de vista.
En resumen: que hay que almacenar los materiales que se desprenden de las centrales nucleares.
Salud!