Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab) desarrollaron una nueva técnica que facilita la creación del elemento 116 de la tabla periódica, conocido como livermorio. Este avance podría no solo mejorar la producción de este sintético, sino también abrir la puerta a la creación del elemento 120.
El livermorio es un elemento químico extremadamente pesado que se encuentra en el grupo 16 de la tabla periódica. Fue descubierto hace ya décadas, pero su producción ha sido un desafío, porque es inestable y solo puede ser producido en laboratorios especializados mediante la colisión de núcleos atómicos en aceleradores de partículas.
Ahora, los científicos crearon una nueva técnica que mejora la eficiencia de estas colisiones, facilitando así la producción de livermorio.
En lugar de usar la colisión directa entre núcleos, como el método tradicional, los científicos probaron un nuevo tipo de objetivo en el acelerador de partículas de Berkeley. Para no simplemente bombardear núcleos de curio con núcleos de calcio, usaron un objetivo de calcio-48 (un isótopo de calcio con más neutrones) para colisionar con núcleos de curio-248 (un isótopo pesado de curio).
Escogieron calcio-48 porque tiene una mayor probabilidad de formar elementos superpesados como el livermorio. De hecho, tiene una configuración de neutrones que ayuda a facilitar la fusión de núcleos durante la colisión.
En palabras simples, la nueva técnica significó ajustar las condiciones de la colisión para que fueran más favorables para la formación del livermorio. Esto incluyó mejorar la energía y la precisión del acelerador de partículas para maximizar la probabilidad de que los núcleos se fusionaran con éxito.
“Esta reacción nunca se había demostrado antes, y era esencial demostrar que era posible antes de embarcarnos en nuestro intento de crear 120“, dijo en un comunicado Jacklyn Gates, científica nuclear del Laboratorio Berkeley que lidera el proyecto.
“La creación de un nuevo elemento es una hazaña extremadamente rara. Es emocionante ser parte del proceso y tener un camino prometedor por delante”, agregó.
La capacidad de producir livermorio de manera más eficiente permitirá a los investigadores estudiar sus propiedades con mayor detalle. Y con la producción más accesible de livermorio, los científicos ahora pueden centrarse en la creación y estudio de átomos aún más pesados que este.
“Necesitábamos que la naturaleza fuera amable, y la naturaleza lo fue. Creemos que se necesitará aproximadamente diez veces más tiempo para producir 120 que 116. No es fácil, pero ahora parece factible”, comentó por su parte, Reiner Kruecken, director de la División de Ciencias Nucleares del Laboratorio Berkeley.
Aunque la nueva técnica es prometedora, la creación de elementos superpesados sigue siendo un proceso desafiante, ya que gran parte de los átomos más pesados tienden a ser inestables y existen muchos obstáculos técnicos en su producción y estudio.
“Hemos demostrado que tenemos una instalación capaz de llevar a cabo este proyecto y que la física parece hacerlo factible. Una vez que tengamos nuestro objetivo, el blindaje y los controles de ingeniería en su lugar, estaremos listos para emprender este desafiante experimento”, agregó Kruecken.
El experimento para crear al elemento 120, podría realizarse en 2025, según explicaron.
“Queremos averiguar los límites del átomo y los límites de la tabla periódica. Los elementos superpesados que conocemos hasta ahora no viven lo suficiente como para ser útiles a efectos prácticos, pero no sabemos qué nos deparará el futuro. Tal vez sea necesario comprender mejor cómo funciona el núcleo, o tal vez sea algo más”, concluyó Gates.
