Descubrimiento del elemento 117

Descripción: Representación gráfica del elemento 117


Foto:Kwei-Yu Chu/LLNL
Un equipo de científicos de Rusia y Estados Unidos ha detectado por vez primera al elemento superpesado conocido como elemento 117.
(NC&T) El equipo que ha hecho posible el hallazgo incluye a científicos del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (Dubna, Rusia), el Instituto de Investigación para Reactores Avanzados (Dimitrovgrado), el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, la Universidad Vanderbilt, y la Universidad de Nevada en Las Vegas.
El equipo estableció la existencia del elemento 117 a partir de patrones de desintegración observados después del bombardeo de un objetivo de berkelio (elemento químico que es radiactivo) con iones de calcio en el ciclotrón U400 en Dubna. Parte del éxito del experimento se debió al mucho tiempo que el acelerador le dedicó al experimento. También resultaron decisivas las instalaciones de detección especiales en Dubna, las instalaciones de producción de isótopos en Oak Ridge, y las capacidades de análisis de datos nucleares en Livermore.
La campaña experimental de dos años comenzó en el Reactor de Isótopos de Alto Flujo en Oak Ridge con una irradiación de 250 días para producir 22 miligramos de berkelio. A este periodo le siguió otro de 90 días de procesamiento en Oak Ridge para separar y purificar el berkelio. Luego vino la preparación del objetivo en Dimitrovgrado, la fase de 150 días de bombardeo en uno de los aceleradores de iones pesados más potentes del mundo en Dubna, el análisis de los datos en Livermore y Dubna, y la evaluación y revisión de los resultados por el equipo. El proceso completo fue guiado por el periodo de semidesintegración de 320 días del berkelio.
En el proyecto fueron producidos seis átomos del elemento 117. Para cada átomo, el equipo observó una desintegración alfa desde el elemento 117 hasta el 115, luego hasta el 113, y así sucesivamente hasta que el núcleo acabó dividido en dos elementos más ligeros. En total, se produjeron 11 nuevos isótopos "ricos en neutrones", acercando a los investigadores un paso más hacia la supuesta "isla de estabilidad" de los elementos superpesados.

La isla de estabilidad es un término en la física nuclear que se refiere a la posible existencia de una región más allá de la tabla periódica actual donde nuevos elementos superpesados con números especiales de neutrones y protones exhibirían una mayor estabilidad. Tal isla extendería la tabla periódica hasta elementos aún más pesados y gracias a la mayor duración de los isótopos sería posible realizar experimentos químicos con estos elementos.

Anne M. Stark

USA