Los cient\u00edficos han estudiado con \u00e9xito el einstenio, uno de los elementos m\u00e1s elusivos y pesados \u200b\u200bde la tabla peri\u00f3dica, por primera vez en d\u00e9cadas. El logro acerca a los qu\u00edmicos al descubrimiento de la llamada “isla de estabilidad”, donde se cree que residen algunos de los elementos m\u00e1s pesados \u200b\u200by de vida m\u00e1s corta.<\/p>\n\n\n\n
El Departamento de Energ\u00eda de EE. UU. descubri\u00f3 por primera vez el einstenio en 1952 tras las consecuencias de la primera prueba de bomba de hidr\u00f3geno. El elemento no se produce naturalmente en la Tierra y solo se puede producir en cantidades microsc\u00f3picas utilizando reactores nucleares especializados. Tambi\u00e9n es dif\u00edcil de separar de otros elementos, es altamente radiactivo y se desintegra r\u00e1pidamente, por lo que es extremadamente dif\u00edcil de estudiar.<\/p>\n\n\n\n
Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) de la Universidad de California, crearon recientemente una muestra de 233 nanogramos de einstenio puro y llevaron a cabo los primeros experimentos con el elemento desde la d\u00e9cada de 1970. Al hacerlo, pudieron descubrir algunas de las propiedades qu\u00edmicas fundamentales del elemento por primera vez.<\/p>\n\n\n\n
Muy dificil de estudiar “Es dif\u00edcil de hacer solo por su ubicaci\u00f3n en la tabla peri\u00f3dica”, dijo a Live Science el coautor Korey Carter, profesor asistente de la Universidad de Iowa y ex cient\u00edfico del Laboratorio de Berkeley.<\/p>\n\n\n\n Al igual que otros elementos de la serie de act\u00ednidos, un grupo de 15 elementos met\u00e1licos que se encuentran en la parte inferior de la tabla peri\u00f3dica, el einstenio se fabrica bombardeando un elemento objetivo, en este caso el curio, con neutrones y protones para crear elementos m\u00e1s pesados. El equipo utiliz\u00f3 un reactor nuclear especializado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee, uno de los pocos lugares del mundo donde se puede producir einstenio.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, la reacci\u00f3n est\u00e1 dise\u00f1ada para producir californio, un elemento comercialmente importante que se utiliza en las plantas de energ\u00eda nuclear, por lo que solo produce una cantidad muy peque\u00f1a de einstenio como subproducto. Extraer una muestra pura de einstenio del californio es un desaf\u00edo debido a las similitudes entre los dos elementos, lo que significa que los investigadores terminaron con solo una peque\u00f1a muestra de einstenio-254, uno de los is\u00f3topos o versiones m\u00e1s estables del elemento elusivo.<\/p>\n\n\n\n “Es una cantidad muy peque\u00f1a de material”, dijo Carter. “No puede verlo, y la \u00fanica forma de saberlo es a partir de su se\u00f1al radiactiva”.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, obtener el einstenio es solo la mitad de la batalla. El siguiente problema es encontrar un lugar para guardarlo.<\/p>\n\n\n\n El einstenio-254 tiene una vida media de 276 d\u00edas, el tiempo que tarda la mitad del material en descomponerse, y se descompone en berkelio-250, que emite radiaci\u00f3n gamma altamente da\u00f1ina. Los investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo M\u00e9xico dise\u00f1aron un soporte de muestra especial impreso en 3D para contener el einstenio y proteger a los cient\u00edficos del laboratorio de Berkeley de esta radiaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, la descomposici\u00f3n del elemento tambi\u00e9n cre\u00f3 otros problemas para los investigadores.<\/p>\n\n\n\n “Est\u00e1 decayendo constantemente, por lo que pierde el 7,2% de su masa cada mes cuando lo estudia”, dijo Carter. “Debe tener esto en cuenta cuando planifique sus experimentos”.<\/p>\n\n\n\n El equipo de Berkeley Lab estaba acostumbrado a lidiar con otros elementos con vidas medias cortas. Aun as\u00ed, el equipo comenz\u00f3 su trabajo justo antes del estallido de la pandemia COVID-19, lo que signific\u00f3 que perdieron un tiempo valioso y no pudieron completar todos los experimentos planeados.<\/p>\n\n\n\n Resultados sorprendentes En comparaci\u00f3n con el resto de la serie de act\u00ednidos, el einstenio tambi\u00e9n se ilumina de manera muy diferente cuando se expone a la luz, lo que Carter describe como “un fen\u00f3meno f\u00edsico sin precedentes”. Se necesitan m\u00e1s experimentos para determinar por qu\u00e9.<\/p>\n\n\n\n El nuevo estudio “sienta las bases para poder hacer qu\u00edmica en cantidades realmente peque\u00f1as”, dijo Carter. “Nuestros m\u00e9todos permitir\u00e1n a otros superar los l\u00edmites estudiando otros elementos de la misma manera”.<\/p>\n\n\n\n La investigaci\u00f3n del equipo tambi\u00e9n podr\u00eda facilitar la creaci\u00f3n de einstenio en el futuro. En ese caso, el einstenio podr\u00eda potencialmente usarse como un elemento objetivo para la creaci\u00f3n de elementos a\u00fan m\u00e1s pesados, incluidos los desconocidos como el hipot\u00e9tico elemento 119, tambi\u00e9n llamado ununennio. Uno de los objetivos finales para algunos qu\u00edmicos ser\u00eda descubrir entonces elementos superpesados \u200b\u200bhipot\u00e9ticos que tienen vidas medias de minutos o incluso d\u00edas, lo que significa que “viven” en esta isla de estabilidad, en comparaci\u00f3n con los microsegundos como m\u00e1ximo durante las vidas medias de otros elementos pesados.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Los f\u00edsicos no saben casi nada sobre el einstenio.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>El principal hallazgo del estudio fue la medici\u00f3n de la longitud del enlace del einstenio, la distancia promedio entre dos \u00e1tomos unidos, una propiedad qu\u00edmica fundamental que ayuda a los cient\u00edficos a predecir c\u00f3mo interactuar\u00e1 con otros elementos. Descubrieron que la longitud del enlace del einstenio va en contra de la tendencia general de los act\u00ednidos. Esto es algo que se hab\u00eda predicho te\u00f3ricamente en el pasado, pero nunca antes se hab\u00eda probado experimentalmente.<\/p>\n\n\n\n