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Cientí­ficos rusos y americanos afirman haber creado el elemento más pesado nunca visto en un laboratorio. Solo duró una milésima de segundo pero añadirá una entrada en un extremo de la tabla periódica, y sugiere la posibilidad de encontrar alguno más.

El elemento 118, el más pesado hasta ahora, apareció durante una milésima de segundo

Por James Glanz

Un equipo de científicos rusos y americanos declaró ayer que habían creado el elemento más pesado nunca visto en un laboratorio, una pizca de materia que duró menos de una milésima de segundo pero que añadirá una entrada en los extremos de la tabla periódica y que sugiere que nuevos elementos extraños pueden encontrarse más allá.

Sabrina Fletcher y Thomas Tegge/Lawrence Livermore National Laboratory Calcio, con 20 protones, siendo acelerado hacia el californio, con 98 protones.

Convencionalmente, la sustancia permanecerá como el elemento sin nombre hasta que su existencia sea confirmada por otros laboratorios. Por ahora, la nueva sustancia será principalmente conocida como elemento 118 por el número de protones en su núcleo, más que en ningún otro elemento que exista naturalmente o haya sido producido en un laboratorio.

El hidrógeno, el elemento más ligero, tiene un protón en su núcleo, y el uranio, el elemento más pesado que existe naturalmente, tiene 92. El elemento 118 encajaría confortablemente justo debajo del radón en la columna de la tabla periódica que contiene los llamados gases nobles por sus inertes propiedades químicas.

Los resultados fueron recibidos con elogios pero también con precaución por parte de otros científicos de la especialidad, particularmente debido a la agitada historia del elemento 118. Otro laboratorio de California, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, anunció que había descubierto el elemento en 1999 pero se retractó dos años más tarde después de que una investigación encontrase que uno de sus investigadores, el Dr. Victor Ninov, había inventado datos. El Dr. Ninov fue despedido posteriormente.

El Dr. Ken Moody, el investigador principal americano del trabajo, declaró que todo había sido hecho para prevenir la falsificación, con análisis independientes llevados a cabo en Rusia y en los Estados Unidos. Y el artículo del grupo sobre el presunto hallazgo ha sido aceptado por una revista prestigiosa, Physical Review C, después de que otros científicos revisasen el trabajo, dijo el Dr. Jonathan Lenaghan, un editor de la revista.

Sabrina Fletcher y Thomas Tegge/Lawrence Livermore National Laboratory El nuevo elemento viajando a través del acelerador hacia el detector.

Pero ha sido menos el miedo al fraude que la habitual precaución científica la que ha hecho que algunos científicos se reservasen su opinión sobre el descubrimiento. El laboratorio ruso y sus colaboradores han anunciado hasta ahora el descubrimiento de 5 elementos – 113, 114, 115, 116 y ahora el 118 – ninguno de los cuales ha sido confirmado por otros científicos.

“Hay que ser extremadamente cuidadoso con esos anuncios entusiastas”, dijo el Dr. Witold Nazarewicz, un teórico nuclear de la Universidad de Tennessee y el Laboratorio Nacional Oak Ridge.

“Esto no es porque alguien esté haciendo algo mal”, dijo el Dr. Nazarewicz. “Es porque estas son mediciones muy difíciles. Están jugando en los límites de la estadística”.

El equipo que creó el elemento, compuesto por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California y el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear de Dubna, Rusia, dijeron que habían producido tres átomos del nuevo elemento tras seis meses de estrellar elementos más ligeros entre sí para hacer que se pegasen.

Los científicos declararon que sus resultados también daban esperanzas de que se estaban acercando a una largamente prevista “isla de estabilidad” de elementos aún más pesados, con vidas más largas y posiblemente nuevas y extrañas propiedades químicas.

“Esto expande considerablemente las fronteras del mundo material existente”, comentó el Dr. Yuri Ognessian en un correo electrónico. Él es el director del Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares en el instituto de Dubna, donde los experimentos se llevaron a cabo en un ciclotrón, el acelerador de partículas circular.

Una científica del Livermore, la Dra. Nancy J. Stoyer, dijo que el equipo había calculado que había menos de una posibilidad entre 100.000 de que los resultados fuesen una casualidad estadística.

“Estamos muy seguros”, dijo la Dra. Stoyer.

El que otros científicos experimentales no dijesen nada sería obviamente malo para el trabajo.

“Creo que las pruebas que tienen son convincentes”, declaró el Dr. C. Konrad Gelbke, director del Laboratorio Nacional del Ciclotrón Superconductor en la Universidad de Michigan. “Tiene muy buena pinta”.

Los experimentos tuvieron lugar cuando científicos del laboratorio ruso usaron el ciclotrón para bombardear con átomos de calcio, con 20 protones, un blanco de californio, con 98 protones, como si fueran pegotes de plastelina que ellos esperaban que se pegasen, dijo la Dra. Dawn A. Shaughnessy, otra científica del Livermore que trabajó en el experimento.

En casos extremadamente raros, se pegaron. En un trillón de bombardeos, los detectores encontraron que dos grupos de protones se juntaron para producir el elemento 118.

El peso de un elemento está determinado por el número total de protones, que tienen una carga eléctrica positiva, y de neutrones, que son neutros, en el núcleo.

Desde este punto de vista el nuevo elemento es también el más pesado que se haya creado.

El Dr. Gelbke dijo que había una buena razón por la que el laboratorio ruso podría estar por delante de sus competidores en cualquier otro lugar del mundo. Los científicos de ese laboratorio, declaró, están cualificados en el manejo del californio, que es muy radioactivo y peligroso para el no iniciado.

“Yo no querría hacerlo yo mismo”, dijo el Dr. Gelbke, rehusando. “Es una sustancia lo bastante desagradable como para que la maneje la mayoría de la gente”.

Si se confirman los resultados, representarían un paso más hacia la “isla de estabilidad” que los especialistas han predicho en regiones aún más pesadas de la tabla periódica. Los núcleos tienen estructuras tipo cáscara, y los átomos más estables contienen los llamados “números mágicos” de protones y neutrones que producen cáscaras cerradas o completas.

Los números 2, 8, 20, 28, 50 y 82 son mágicos tanto para protones como para neutrones. El número mágico más alto conocido sólo para neutrones es 126, significando que el plomo común, con 82 protones y 126 neutrones, es el isótopo más pesado conocido “doblemente mágico”, o extremadamente estable, en la tabla periódica.

Pero los teóricos han predicho que existe otra cáscara cerrada más allá de los elementos descubiertos hasta ahora, incluido el último.

“Se parece bastante a Plum Island al final de Long Island”, comentó el Dr. Martin Blume, el editor general de Physical Review. “Vas allí, hay un hueco, y entonces allí está Plum Island”.

Hay un acuerdo general en que el siguiente número mágico para neutrones es 184. Pero esto está todavía fuera del alcance de los experimentos actuales.

El próximo número mágico para protones es todavía materia de discusión.

“Eso es, creo, la base para mirar en esta región”, dijo el Dr. Blume.”¿Habéis alcanzado la isla de estabilidad?”.

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Fuente noticia: The New York Times

Traducido por César Tomé López para