Los físicos acaban de crear un elemento utilizando un haz de partículas
Un equipo de científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California anunció hoy que creó livermorio, o elemento 116, utilizando por primera vez un haz de partículas de titanio.
El logro coloca a los científicos cerca de la isla de estabilidad, un punto teórico en el que los elementos superpesados pueden tener una larga vida, lo que hace que sea más fácil estudiarlos.
“Necesitábamos que la naturaleza fuera amable, y la naturaleza lo fue”, dijo Reiner Kruecken, director de ciencia nuclear en Berkeley Lab, en un comunicado de prensa. “Creemos que se necesitará aproximadamente diez veces más tiempo para producir 120 que 116. No es fácil, pero ahora parece factible”.
El descubrimiento del equipo se anunció hoy y se presentó en la conferencia Nuclear Structure 2024. El artículo del equipo se publicará en breve en el repositorio de preimpresiones arXiv y se ha enviado a Cartas de revisión física.
Un haz de titanio genera el elemento 116
Los investigadores utilizaron un haz de titanio-50 (un isótopo específico del elemento) en el intento de generar el elemento 116, livermorio. Lo lograron, convirtiéndolo en el elemento más pesado creado hasta ahora en el Laboratorio Berkeley. Los investigadores del laboratorio han participado en el descubrimiento de 16 elementos hasta la fecha, desde el tecnecio (43) hasta el seaborgio (106).
“Estamos muy seguros de que estamos viendo el elemento 116 y sus partículas hijas”, dijo Jacklyn Gates, científica nuclear del Laboratorio Berkeley que dirigió el reciente esfuerzo, en el mismo comunicado. “Hay una probabilidad de 1 en 1 billón de que sea una casualidad estadística”.
Para convertir el titanio en un haz, los científicos calentaron un trozo del elemento hasta que empezó a vaporizarse a casi 3.000 grados Fahrenheit (1.649 grados Celsius). Luego, el equipo bombardeó el titanio con microondas, eliminando 22 de sus electrones y preparando los iones para ser acelerados en el ciclotrón de 88 pulgadas del Laboratorio Berkeley.
Los iones de titanio se dirigieron a un objetivo (en este caso, plutonio) y billones de iones impactaron en el objetivo por segundo para fusionarse en un elemento completamente diferente. El equipo finalmente creó dos átomos de livermorio en 22 días de operaciones. El uso de titanio en un haz es una nueva forma de crear elementos más pesados; anteriormente, los elementos 114 a 118 se habían creado con un haz de calcio-48.
“Cuando intentamos crear estos elementos increíblemente raros, nos encontramos en el límite absoluto del conocimiento y la comprensión humanos, y no hay garantía de que la física funcione de la manera que esperamos”, dijo Jennifer Pore, física nuclear del grupo de elementos pesados del Laboratorio Berkeley. “Crear el elemento 116 con titanio confirma que este método de producción funciona y ahora podemos planificar nuestra búsqueda del elemento 120”.
A continuación: la búsqueda del elemento 120
Si el equipo tiene éxito en esa búsqueda, podrían crear el elemento 120, que sería el átomo más pesado creado hasta ahora. El elemento 120 sería parte de la llamada isla de estabilidad, una clase de elementos superpesados que sobrevivirían más tiempo que los elementos superpesados descubiertos hasta ahora.
Según el comunicado del laboratorio, el intento de crear el elemento 120 podría comenzar en 2025, tras lo cual se necesitarían varios años para producir el elemento si el equipo tiene éxito. Los físicos están trabajando en las profundidades de la tabla periódica, con la mira puesta en encontrar un límite aún más pesado y de mayor duración para el átomo.