Isla de estabilidad descubriendo nuevos elementos superpesados

La isla de la estabilidad es ese maravilloso lugar donde pesados ​​isótopos de elementos permanecen el tiempo suficiente para ser estudiados y utilizados. La "isla" se encuentra dentro de un mar de radioisótopos que se descomponen en núcleos hijos tan rápidamente que es difícil para los científicos demostrar que el elemento existía, y mucho menos usar el isótopo para una aplicación práctica..

Conclusiones clave: isla de estabilidad

• los isla de estabilidad se refiere a una región de la tabla periódica que consta de elementos radiactivos superpesados ​​que tienen al menos un isótopo con una vida media relativamente larga.
• los modelo de carcasa nuclear se usa para predecir la ubicación de las "islas", basado en maximizar la energía de unión entre protones y neutrones.
• Se cree que los isótopos en la "isla" tienen "números mágicos" de protones y neutrones que les permiten mantener cierta estabilidad.
• Elemento 126, si alguna vez se produce, se cree que tiene un isótopo con una vida media lo suficientemente larga como para poder ser estudiado y potencialmente utilizado.

Historia de la isla

Glenn T. Seaborg acuñó la frase "isla de estabilidad" a fines de la década de 1960. Utilizando el modelo de capa nuclear, propuso llenar los niveles de energía de una capa dada con el número óptimo de protones y neutrones para maximizar la energía de unión por nucleón, permitiendo que ese isótopo particular tenga una vida media más larga que otros isótopos, que no tenían Conchas llenas. Los isótopos que llenan las capas nucleares poseen los llamados "números mágicos" de protones y neutrones..

Encontrar la isla de la estabilidad

La ubicación de la isla de estabilidad se predice en función de las semividas de isótopos conocidas y las semividas predichas para elementos que no se han observado, en base a cálculos basados ​​en los elementos que se comportan como los que se encuentran sobre ellos en la tabla periódica (congéneres) y obedecen ecuaciones que explican los efectos relativistas.

La prueba de que el concepto de "isla de estabilidad" es sólido surgió cuando los físicos sintetizaron el elemento 117. Aunque el isótopo del 117 se descompuso muy rápidamente, uno de los productos de su cadena de descomposición fue un isótopo de lawrencio que nunca antes se había observado. Este isótopo, lawrencio-266, mostró una vida media de 11 horas, que es extraordinariamente larga para un átomo de un elemento tan pesado. Los isótopos de lawrencio previamente conocidos tenían menos neutrones y eran mucho menos estables. Lawrencium-266 tiene 103 protones y 163 neutrones, insinuando números mágicos aún no descubiertos que pueden usarse para formar nuevos elementos..

¿Qué configuraciones pueden poseer números mágicos? La respuesta depende de a quién le pregunte, porque es una cuestión de cálculo y no hay un conjunto estándar de ecuaciones. Algunos científicos sugieren que podría haber una isla de estabilidad alrededor de 108, 110 o 114 protones y 184 neutrones. Otros sugieren un núcleo esférico con 184 neutrones, pero 114, 120 o 126 protones podrían funcionar mejor. Unbihexium-310 (elemento 126) es "doblemente mágico" porque su número de protones (126) y su número de neutrones (184) son ambos números mágicos. Sin embargo, al tirar los dados mágicos, los datos obtenidos de la síntesis de los elementos 116, 117 y 118 apuntan a aumentar la vida media a medida que el número de neutrones se acerca a 184.

Algunos investigadores creen que la mejor isla de estabilidad podría existir con números atómicos mucho mayores, como alrededor del elemento número 164 (164 protones). Los teóricos están investigando la región donde Z = 106 a 108 y N es alrededor de 160-164, lo que parece suficientemente estable con respecto a la desintegración beta y la fisión.

Creando nuevos elementos desde la isla de la estabilidad

Aunque los científicos podrían formar nuevos isótopos estables de elementos conocidos, no tenemos la tecnología para superar los 120 (trabajo que actualmente está en marcha). Es probable que sea necesario construir un nuevo acelerador de partículas que sea capaz de enfocarse en un objetivo con mayor energía. También necesitaremos aprender a hacer grandes cantidades de nucleidos pesados ​​conocidos para que sirvan como objetivos para crear estos nuevos elementos..

Nuevas formas de núcleo atómico

El núcleo atómico habitual se asemeja a una bola sólida de protones y neutrones, pero los átomos de elementos en la isla de la estabilidad pueden tomar nuevas formas. Una posibilidad sería un núcleo hueco o en forma de burbuja, con los protones y los neutrones formando una especie de caparazón. Incluso es difícil imaginar cómo tal configuración podría afectar las propiedades del isótopo. Sin embargo, una cosa es segura ... aún hay nuevos elementos por descubrir, por lo que la tabla periódica del futuro será muy diferente de la que usamos hoy..