La mayoría de los elementos que se han descubierto a lo largo de los años se han identificado en el centro de investigación nuclear de la Dubna rusa. En la actualidad, el sistema periódico parece completamente inusual, pero continúa la búsqueda de nuevos elementos.
Hay muchos mitos en torno al nombre de Dmitry Ivanovich Mendeleev. Por ejemplo, que hizo una importante contribución a la producción de vodka con su tesis doctoral sobre la relación entre alcohol y agua, que un químico ruso defendió en 1865 en el Instituto Tecnológico de San Petersburgo. O que la brillante idea de poner las cosas en orden en el entonces caos de los elementos químicos se le ocurrió en un sueño en 1869. Sin embargo, estas dos historias curiosas carecen de pruebas fiables.
Se sabe con certeza que hace 148 años, el 28 de octubre de 1869, publicó la tabla periódica de elementos químicos, que finalmente ordenó los 63 elementos conocidos entonces, colocándolos en forma de tabla en orden ascendente del número de protones.
Con esto, Mendeleev también puso fin a la búsqueda de 50 años de la relación entre la masa de los átomos y las propiedades de los elementos: en su sistema periódico, a grandes rasgos, los metales alcalinos se agrupan a la izquierda, los gases inertes, a la derecha, entre ellos se encuentran los metales de transición, los no metales y otras series.
norte
Completitud rara
Pero, a pesar de su importancia fundamental, la tabla periódica aún no es definitiva. De esto se desprende que junto a los 118 elementos que conocemos hoy en día, hay muchos otros. Están siendo buscados en una pequeña ciudad rusa en el Volga, a unos 120 kilómetros al norte de Moscú, llamada Dubna.
En esta época del año, la ciudad está adornada con hojas de árboles abigarradas que se elevan sobre pequeñas casas unifamiliares. Hasta que ingrese al territorio del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) escondido detrás de una valla alta, es difícil suponer que se encuentra en una ciudad científica de importancia mundial.
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Donde los bosques y matorrales aún reinaban hace algunas décadas, en 1956 se abrió un centro de física de partículas elementales. De los 18 elementos que se han descubierto desde entonces en todo el mundo, diez se han descubierto en este instituto.
Entonces Dubna contribuyó al hecho de que todas las líneas de la tabla periódica están actualmente llenas: a principios de 2016, se reconocieron oficialmente cuatro nuevos elementos en la tabla periódica, por lo que se completó su séptima fila. En noviembre del año pasado, finalmente obtuvieron sus nombres oficiales: el elemento con el número de serie 113 recibió el nombre de Nihonium (Nh) en honor a Japón (Nihon japonés), número 115 - Moscovia (M) en honor a Moscú, número 117 - Tennessin (Ts) en honor al estado estadounidense de Tennessee, y el número 118 - oganesson (Og) en honor a su cofundador y jefe del laboratorio de reacciones nucleares del JINR en Dubna, Yuri Oganesyan.
Con 118 protones, el oganesson es actualmente el elemento con mayor número atómico. La síntesis de núcleos atómicos pesados de este tipo en JINR se produce con la ayuda de colisiones de partículas. El elemento oganesson se obtuvo colisionando los núcleos del isótopo de calcio Ca-48 con el metal radiactivo Californio Cf-249.
Precisión máxima
Como enfatiza Andrei Popako, investigador del JINR, en este caso, se debe usar un valor de energía calculado con extrema precisión: si la energía no es suficiente, los núcleos atómicos, aunque se acerquen, volarán separados entre sí. Si hay demasiada energía en la colisión, aparecerán nuevos fragmentos, pero no nuevos núcleos atómicos. "Para crear nuevos átomos, la precisión de la configuración de la energía iónica no debe exceder el uno por ciento", dice Popako. Pero no se requieren energías particularmente altas, "por esta razón no necesitamos un colisionador de hadrones tan grande como el CERN".
La tasa de producción de elementos superpesados es correspondientemente limitada: actualmente, se genera un átomo de oganesson por mes. No se trata solo de investigación fundamental, los elementos también tienen un precio comercial. El elemento radiactivo Californium Cf-252 se vende por unos 27 millones de dólares (aproximadamente 23 millones de euros) el gramo. Se utiliza, por ejemplo, en la industria petrolera para analizar la porosidad y permeabilidad de formaciones petrolíferas.
Para penetrar la octava fila de la tabla periódica, los investigadores dirigidos por Popako planean comenzar con el titanio, pero aún se comporta químicamente de manera extremadamente agresiva en el acelerador. Es posible que los investigadores deban buscar otro material de partida para la síntesis de nuevos elementos.
Alexander Vladimirovich Karpov, un destacado investigador del departamento teórico del Laboratorio de Reacciones Nucleares del JINR, cree que el octavo período del sistema nunca se llenará, estamos hablando de más de 50 elementos, de los cuales aún no se ha descubierto ninguno. Su consejo: "Utilice la tabla periódica mientras está llena como está ahora".
Tanja Traxler
