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Meitnerio

El meitnerio es un elemento químico sintético ; su símbolo es Mt y su número atómico es 109. Es un elemento sintético extremadamente radiactivo (no se encuentra en la naturaleza...

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El meitnerio es un elemento químico sintético ; su símbolo es Mt y su número atómico es 109. Es un elemento sintético extremadamente radiactivo (no se encuentra en la naturaleza, pero puede crearse en un laboratorio). El isótopo más estable conocido, el meitnerio-278, tiene una vida media de 4,5 segundos, aunque el meitnerio-282, cuya existencia no ha sido confirmada, podría tener una vida media más larga, de 67 segundos. El elemento fue sintetizado por primera vez en agosto de 1982 por el Centro Helmholtz de Investigación de Iones Pesados ​​del GSI, cerca de Darmstadt , Alemania, y recibió su nombre en honor a la física nuclear austríaco-sueca Lise Meitner en 1997.

En la tabla periódica , el meitnerio es un elemento transactinido del bloque d . Pertenece al séptimo periodo y se ubica en el grupo 9 , aunque aún no se han realizado experimentos químicos para confirmar que se comporta como el homólogo más pesado del iridio en el grupo 9, siendo el séptimo miembro de la serie 6d de metales de transición . Se calcula que el meitnerio posee propiedades similares a las de sus homólogos más ligeros: cobalto , rodio e iridio.

Introducción

Síntesis de núcleos superpesados

Representación gráfica de una reacción de fusión nuclear.
Representación gráfica de una reacción de fusión nuclear . Dos núcleos se fusionan en uno, emitiendo un neutrón . Las reacciones que han creado nuevos elementos hasta el momento han sido similares, aunque en su lugar se pueden emitir diferentes cantidades de neutrones —o partículas con carga alternativa—. [ 14 ]

Un núcleo atómico superpesado [ b ] se crea en una reacción nuclear que combina otros dos núcleos de tamaño desigual [ c ] en uno solo; aproximadamente, cuanto más desiguales sean los dos núcleos en términos de masa , mayor será la posibilidad de que reaccionen. [ 20 ] El material hecho de los núcleos más pesados ​​se convierte en un blanco, que luego es bombardeado por el haz de núcleos más ligeros. Dos núcleos solo pueden fusionarse en uno si están lo suficientemente cerca el uno del otro; normalmente, los núcleos (todos cargados positivamente) se repelen entre sí debido a la repulsión electrostática . La interacción fuerte puede superar esta repulsión, pero solo dentro de una distancia muy corta de un núcleo; por lo tanto, los núcleos del haz se aceleran enormemente para que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz. [ 21 ] La energía aplicada a los núcleos del haz para acelerarlos puede hacer que alcancen velocidades tan altas como una décima parte de la velocidad de la luz . Sin embargo, si se aplica demasiada energía, el núcleo del haz puede desintegrarse. [ 21 ]

El simple hecho de acercarse lo suficiente no basta para que dos núcleos se fusionen: cuando dos núcleos se aproximan, suelen permanecer juntos durante unos 10-20 segundos  y luego se separan (no necesariamente con la misma composición que antes de la reacción) en lugar de formar un solo núcleo. [ 21 ] [ 22 ] Esto sucede porque, durante el intento de formación de un solo núcleo, la repulsión electrostática desgarra el núcleo que se está formando. [ 21 ] Cada par de un blanco y un haz se caracteriza por su sección transversal : la probabilidad de que se produzca la fusión si dos núcleos se aproximan, expresada en términos del área transversal que la partícula incidente debe alcanzar para que se produzca la fusión. [ d ] Esta fusión puede ocurrir como resultado del efecto cuántico en el que los núcleos pueden atravesar la repulsión electrostática mediante el efecto túnel. Si los dos núcleos pueden permanecer cerca más allá de esa fase, las interacciones nucleares múltiples dan lugar a una redistribución de la energía y a un equilibrio energético. [ 21 ]

La fusión resultante es un estado excitado [ 25 ] —denominado núcleo compuesto— y, por lo tanto, es muy inestable. [ 21 ] Para alcanzar un estado más estable, la fusión temporal puede fisionarse sin la formación de un núcleo más estable. [ 26 ] Alternativamente, el núcleo compuesto puede expulsar algunos neutrones , que se llevarían la energía de excitación; si esta última no es suficiente para la expulsión de neutrones, la fusión produciría un rayo gamma . Esto ocurre en aproximadamente 10⁻¹⁶ segundos  después de la colisión nuclear inicial y da como resultado la creación de un núcleo más estable. [ 26 ] La definición del Grupo de Trabajo Conjunto (JWP) de la IUPAC/IUPAP establece que un elemento químico solo puede ser reconocido como descubierto si un núcleo del mismo no se ha desintegrado en 10⁻¹⁴ segundos . Este valor se eligió como una estimación del tiempo que tarda un núcleo en adquirir electrones y, por lo tanto, mostrar sus propiedades químicas. [ 27 ] [ e ]

Desintegración y detección

El haz pasa a través del blanco y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, este es transportado con el haz. [ 29 ] En el separador, el núcleo recién producido se separa de otros nucleidos (el del haz original y cualquier otro producto de reacción) [ f ] y se transfiere a un detector de barrera superficial , que detiene el núcleo. Se marca la ubicación exacta del próximo impacto en el detector; también se marcan su energía y el tiempo de llegada. [ 29 ] La transferencia tarda aproximadamente 10 −6  segundos; para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir este tiempo. [ 32 ] El núcleo se registra nuevamente una vez que se registra su desintegración, y se miden la ubicación, la energía y el tiempo de la desintegración. [ 29 ]

La estabilidad de un núcleo está proporcionada por la interacción fuerte. Sin embargo, su alcance es muy corto; a medida que los núcleos se hacen más grandes, su influencia sobre los nucleones más externos ( protones y neutrones) se debilita. Al mismo tiempo, el núcleo se desgarra por la repulsión electrostática entre protones, y su alcance no está limitado. [ 33 ] La energía de enlace total proporcionada por la interacción fuerte aumenta linealmente con el número de nucleones, mientras que la repulsión electrostática aumenta con el cuadrado del número atómico, es decir, esta última crece más rápido y se vuelve cada vez más importante para los núcleos pesados ​​y superpesados. [ 34 ] [ 35 ] Por lo tanto, se predice teóricamente que los núcleos superpesados ​​[ 36 ] y se han observado hasta ahora [ 37 ] se desintegran predominantemente a través de modos de desintegración que son causados ​​por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea . [ g ] Casi todos los emisores alfa tienen más de 210  nucleones, [ 39 ] y el nucleido más ligero que experimenta principalmente fisión espontánea tiene 238. [ 40 ] En ambos modos de desintegración, los núcleos se ven inhibidos de desintegrarse por barreras de energía correspondientes para cada modo, pero pueden atravesarlas por efecto túnel. [ 34 ] [ 35 ]

Aparato para la creación de elementos superpesados
Esquema de un aparato para la creación de elementos superpesados, basado en el separador de retroceso lleno de gas de Dubna instalado en el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares del JINR. La trayectoria dentro del detector y del aparato de enfoque del haz cambia debido a un imán dipolar en el primero y a imanes cuadrupolares en el segundo. [ 41 ]

Las partículas alfa se producen comúnmente en desintegraciones radiactivas porque la masa de una partícula alfa por nucleón es lo suficientemente pequeña como para dejar algo de energía para que la partícula alfa se utilice como energía cinética para salir del núcleo. [ 42 ] La fisión espontánea es causada por la repulsión electrostática que desgarra el núcleo y produce varios núcleos en diferentes instancias de fisión de núcleos idénticos. [ 35 ] A medida que aumenta el número atómico, la fisión espontánea se vuelve rápidamente más importante: las vidas medias parciales de fisión espontánea disminuyen en 23  órdenes de magnitud desde el uranio (elemento  92) hasta el nobelio (elemento  102), [ 43 ] y en 30  órdenes de magnitud desde el torio (elemento  90) hasta el fermio (elemento  100). [ 44 ] El modelo anterior de gota líquida sugirió entonces que la fisión espontánea ocurriría casi instantáneamente debido a la desaparición de la barrera de fisión para núcleos con aproximadamente 280  nucleones. [ 35 ] [ 45 ] El modelo de capas nucleares posterior sugirió que los núcleos con aproximadamente 300  nucleones formarían una isla de estabilidad en la que los núcleos serían más resistentes a la fisión espontánea y sufrirían principalmente desintegración alfa con vidas medias más largas. [ 35 ] [ 45 ] Descubrimientos posteriores sugirieron que la isla predicha podría estar más lejos de lo previsto originalmente; también mostraron que los núcleos intermedios entre los actínidos de larga vida y la isla predicha están deformados y ganan estabilidad adicional debido a los efectos de capa. [ 46 ] Experimentos en núcleos superpesados ​​más ligeros, [ 47 ] así como aquellos más cercanos a la isla esperada, [ 43 ] han mostrado una estabilidad mayor de la previamente anticipada contra la fisión espontánea, lo que demuestra la importancia de los efectos de capa en los núcleos. [ h ]

Las desintegraciones alfa se registran mediante las partículas alfa emitidas, y los productos de desintegración son fáciles de determinar antes de la desintegración real; si dicha desintegración o una serie de desintegraciones consecutivas produce un núcleo conocido, el producto original de una reacción puede determinarse fácilmente. [ i ] (Que todas las desintegraciones dentro de una cadena de desintegración estaban realmente relacionadas entre sí se establece por la ubicación de estas desintegraciones, que debe estar en el mismo lugar). [ 29 ] El núcleo conocido puede reconocerse por las características específicas de la desintegración que experimenta, como la energía de desintegración (o más específicamente, la energía cinética de la partícula emitida). [ j ] Sin embargo, la fisión espontánea produce varios núcleos como productos, por lo que el nucleido original no puede determinarse a partir de sus hijos. [ k ]

La información disponible para los físicos que buscan sintetizar un elemento superpesado es, por lo tanto, la información recopilada en los detectores: ubicación, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector, así como los de su desintegración. Los físicos analizan estos datos y buscan concluir que, efectivamente, fue causado por un nuevo elemento y que no pudo haber sido causado por un nucleido diferente al que se afirma. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para concluir que se creó definitivamente un nuevo elemento y que no existe otra explicación para los efectos observados; se han cometido errores en la interpretación de los datos. [ l ]

Historia

El meitnerio recibió su nombre en honor a la física Lise Meitner , una de las descubridoras de la fisión nuclear.

Descubrimiento

El meitnerio fue sintetizado por primera vez el 29 de agosto de 1982 por un equipo de investigación alemán dirigido por Peter Armbruster y Gottfried Münzenberg en el Instituto de Investigación de Iones Pesados ​​(Gesellschaft für Schwerionenforschung) en Darmstadt . [ 58 ] El equipo bombardeó un blanco de bismuto-209 con núcleos acelerados de hierro -58 y detectó un solo átomo del isótopo meitnerio-266: [ 59 ]

209 83 Bi+ 58 26 Fe→ 266 109 Mt+n

Este trabajo fue confirmado tres años después en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de Dubna (entonces en la Unión Soviética ). [ 59 ]

Nomenclatura

Utilizando la nomenclatura de Mendeleev para elementos no nombrados y no descubiertos , el meitnerio debería conocerse como eka- iridio . En 1979, durante las Guerras del Transfermio (pero antes de la síntesis del meitnerio), la IUPAC publicó recomendaciones según las cuales el elemento debía llamarse unnilenio (con el símbolo correspondiente Une ), [ 60 ] un nombre de elemento sistemático como marcador de posición , hasta que el elemento fuera descubierto (y el descubrimiento luego confirmado) y se decidiera un nombre permanente. Aunque ampliamente utilizado en la comunidad química en todos los niveles, desde las aulas de química hasta los libros de texto avanzados, las recomendaciones fueron ignoradas en su mayoría por los científicos en el campo, quienes lo llamaron "elemento 109", con el símbolo E109 , (109) o incluso simplemente 109 , o utilizaron el nombre propuesto "meitnerio". [ 6 ]

La denominación del meitnerio se debatió en la controversia sobre la nomenclatura de los elementos 104 a 109, pero el meitnerio fue la única propuesta y, por lo tanto, nunca se cuestionó. [ 61 ] [ 62 ] El nombre meitnerio (Mt) fue sugerido por el equipo del GSI en septiembre de 1992 en honor a la física austriaca Lise Meitner , codescubridora del protactinio (junto con Otto Hahn ), [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] y una de las descubridoras de la fisión nuclear . [ 68 ] En 1994, el nombre fue recomendado por la IUPAC , [ 61 ] y fue adoptado oficialmente en 1997. [ 62 ] Es, por lo tanto, el único elemento nombrado específicamente en honor a una mujer no mitológica ( el curio fue nombrado en honor a Pierre y Marie Curie ). [ 69 ]

isótopos

El meitnerio no tiene isótopos estables ni naturales. Se han sintetizado varios isótopos radiactivos en el laboratorio, ya sea mediante la fusión de dos átomos o mediante la observación de la desintegración de elementos más pesados. Se han descrito ocho isótopos diferentes de meitnerio con números másicos 266, 268, 270 y 274–278, dos de los cuales, el meitnerio-268 y el meitnerio-270, presentan estados metaestables no confirmados . Un noveno isótopo con número másico 282 no está confirmado. La mayoría de estos se desintegran predominantemente por desintegración alfa, aunque algunos experimentan fisión espontánea. [ 70 ]

Estabilidad y vidas medias

Todos los isótopos de meitnerio son extremadamente inestables y radiactivos; en general, los isótopos más pesados ​​son más estables que los más ligeros. El isótopo de meitnerio más estable conocido, el 278 Mt, es también el más pesado; tiene una vida media de 4,5  segundos. El isótopo 282 Mt, aún no confirmado, es incluso más pesado y parece tener una vida media más larga, de 67  segundos. Con una vida media de 0,8  segundos, el siguiente isótopo más estable conocido es el 270 Mt. [ 3 ] Los isótopos 276 Mt y 274 Mt tienen vidas medias de 0,62 y 0,64  segundos respectivamente. [ 4 ]

El isótopo 277 Mt, creado como producto de desintegración final de 293 Ts por primera vez en 2012, se observó que sufría fisión espontánea con una vida media de 5 milisegundos. El análisis preliminar de datos consideró la posibilidad de que este evento de fisión se originara en 277 Hs, ya que también tiene una vida media de unos pocos milisegundos y podría poblarse después de una captura electrónica no detectada en algún punto de la cadena de desintegración. [ 74 ] [ 75 ] Esta posibilidad se consideró posteriormente muy improbable basándose en las energías de desintegración observadas de 281 Ds y 281 Rg y la corta vida media de 277 Mt, aunque todavía existe cierta incertidumbre en la asignación. [ 75 ] De todos modos, la rápida fisión de 277 Mt y 277 Hs es fuertemente sugestiva de una región de inestabilidad para núcleos superpesados ​​con N  =  168–170. La existencia de esta región, caracterizada por una disminución en la altura de la barrera de fisión entre el cierre de la capa deformada en N  =  162 y el cierre de la capa esférica en N  =  184, es consistente con los modelos teóricos. [ 74 ]

Propiedades previstas

Aparte de sus propiedades nucleares, no se han medido otras propiedades del meitnerio ni de sus compuestos; esto se debe a su producción extremadamente limitada y costosa [ o ] y al hecho de que el meitnerio y sus precursores se desintegran muy rápidamente. Las propiedades del metal meitnerio siguen siendo desconocidas y solo se dispone de predicciones.

Químico

El meitnerio es el séptimo miembro de la serie 6d de metales de transición y debería ser muy similar a los metales del grupo del platino . [ 66 ] Los cálculos sobre sus potenciales de ionización y radios atómicos e iónicos son similares a los de su homólogo más ligero, el iridio , lo que implica que las propiedades básicas del meitnerio se asemejarán a las de los otros elementos del grupo 9 : cobalto , rodio e iridio. [ 6 ]

La predicción de las probables propiedades químicas del meitnerio no ha recibido mucha atención últimamente. Se espera que el meitnerio sea un metal noble . Se espera que el potencial de electrodo estándar para el par Mt³⁺ / Mt sea de 0,8  V. Basándose en los estados de oxidación más estables de los elementos más ligeros del grupo 9, se predice que los estados de oxidación más estables del meitnerio son +6, +3 y +1, siendo el estado +3 el más estable en soluciones acuosas . En comparación, el rodio y el iridio muestran un estado de oxidación máximo de +6, mientras que los estados más estables son +4 y +3 para el iridio y +3 para el rodio. [ 6 ] El estado de oxidación +9, representado únicamente por el iridio en [IrO 4 ] + , podría ser posible para su congénere meitnerio en el nonafluoruro (MtF 9 ) y el catión [MtO 4 ] + , aunque se espera que [IrO 4 ] + sea más estable que estos compuestos de meitnerio. [ 77 ] También se ha predicho que los tetrahaluros de meitnerio tienen estabilidades similares a las del iridio, lo que también permite un estado +4 estable. [ 78 ] Además, se espera que los estados de oxidación máximos de los elementos desde el bohrio (elemento 107) hasta el darmstadtio (elemento 110) sean estables en fase gaseosa pero no en solución acuosa. [ 6 ]

Físico y atómico

Se espera que el meitnerio sea un sólido en condiciones normales y adopte una estructura cristalina cúbica centrada en las caras , similar a su congénere más ligero, el iridio. [ 8 ] Debería ser un metal muy pesado con una densidad de alrededor de 27–28 g/cm³ , que estaría entre las más altas de cualquiera de los 118 elementos conocidos. [ 9 ] [ 10 ] También se predice que el meitnerio sea paramagnético . [ 13 ] 

Los teóricos han predicho que el radio covalente del meitnerio es de 6 a 10  pm mayor que el del iridio. [ 79 ] Se espera que el radio atómico del meitnerio sea de alrededor de 128  pm. [ 11 ]

Química experimental

El meitnerio es el primer elemento de la tabla periódica cuya química aún no se ha investigado. Aún no se ha establecido una determinación inequívoca de las características químicas del meitnerio [ 80 ] [ 81 ] debido a las cortas vidas medias de los isótopos de meitnerio [ 6 ] y a un número limitado de compuestos volátiles probables que podrían estudiarse a muy pequeña escala. Uno de los pocos compuestos de meitnerio que probablemente sean suficientemente volátiles es el hexafluoruro de meitnerio ( MtF6 ), como su homólogo más ligero,el hexafluoruro de iridio(IrF6 ) es volátil por encima de 60 °C y, por lo tanto, el compuesto análogo de meitnerio también podría ser suficientemente volátil; [ 66 ] un octafluorurovolátil(MtF8 ) también podría ser posible. [ 6 ] Para que se realicen estudios químicos en untransactinido, se deben producir al menos cuatro átomos, la vida media del isótopo utilizado debe ser de al menos 1 segundo, y la tasa de producción debe ser de al menos un átomo por semana. [ 66 ] Aunque la vida media de278Mt, el isótopo de meitnerio confirmado más estable, es de 4,5 segundos, suficiente para realizar estudios químicos, otro obstáculo es la necesidad de aumentar la tasa de producción de isótopos de meitnerio y permitir que los experimentos continúen durante semanas o meses para que se puedan obtener resultados estadísticamente significativos. La separación y detección deben realizarse continuamente para separar los isótopos de meitnerio y tener sistemas automatizados experimentando en la química de la fase gaseosa y de la solución del meitnerio, ya que se predice que los rendimientos para los elementos más pesados ​​son menores que los de los elementos más ligeros; algunas de las técnicas de separación utilizadas parael bohrioyel hassiopodrían reutilizarse. Sin embargo, la química experimental del meitnerio no ha recibido tanta atención como la de los elementos más pesados, desdeel coperniciohastael livermorio. [ 6 ] [ 80 ] [ 82 ]

El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley intentó sintetizar el isótopo 271 Mt en 2002-2003 para una posible investigación química del meitnerio, ya que se esperaba que fuera más estable que los isótopos cercanos debido a que tenía 162 neutrones , un número mágico para los núcleos deformados; se predijo que su vida media sería de unos pocos segundos, suficiente para una investigación química. [ 6 ] [ 83 ] [ 84 ] Sin embargo, no se detectaron átomos de 271 Mt; [ 85 ] este isótopo del meitnerio es actualmente desconocido. [ 70 ]

Un experimento para determinar las propiedades químicas de un transactinido necesitaría comparar un compuesto de ese transactinido con compuestos análogos de algunos de sus homólogos más ligeros: [ 6 ] por ejemplo, en la caracterización química del hassio, el tetróxido de hassio (HsO 4 ) se comparó con el compuesto análogo de osmio , el tetróxido de osmio (OsO 4 ). [ 86 ] En un paso preliminar hacia la determinación de las propiedades químicas del meitnerio, el GSI intentó la sublimación de los compuestos de rodio óxido de rodio(III) (Rh 2 O 3 ) y cloruro de rodio(III) (RhCl 3 ). Sin embargo, cantidades macroscópicas del óxido no se sublimarían hasta los 1000  °C y el cloruro no hasta los 780  °C, y entonces solo en presencia de partículas de aerosol de carbono : estas temperaturas son demasiado altas para que tales procedimientos se utilicen en el meitnerio, ya que la mayoría de los métodos actuales utilizados para la investigación de la química de los elementos superpesados ​​no funcionan por encima de los 500  °C. [ 81 ]

Tras la exitosa síntesis en 2014 del hexacarbonilo de seaborgio, Sg(CO) 6 , [ 87 ] se realizaron estudios con los metales de transición estables de los grupos 7 a 9, lo que sugiere que la formación de carbonilo podría extenderse para explorar más a fondo la química de los primeros metales de transición 6d desde el rutherfordio hasta el meitnerio inclusive. [ 88 ] [ 89 ] Sin embargo, los desafíos de las bajas vidas medias y las reacciones de producción difíciles hacen que el meitnerio sea difícil de obtener para los radioquímicos, aunque los isótopos 278 Mt y 276 Mt son suficientemente largos para la investigación química y pueden producirse en las cadenas de desintegración de 294 Ts y 288 Mc respectivamente. Es probable que el 276 Mt sea más adecuado, ya que la producción de tenesino requiere un blanco de berkelio raro y de vida bastante corta . [ 90 ] El isótopo 270 Mt, observado en la cadena de desintegración del 278 Nh con una vida media de 0,69 segundos, también puede ser suficientemente longevo para investigaciones químicas, aunque se requeriría una ruta de síntesis directa que conduzca a este isótopo y mediciones más precisas de sus propiedades de desintegración. [ 84 ]

Notas

  1. ↑ El isótopo más estable del meitnerio no se puede determinar con base en los datos existentes debido a la incertidumbre que surge del bajo número de mediciones. La vida media de 278 Mt correspondiente a dos desviaciones estándar es, con base en los datos existentes,4,5 +7,0 −2,6 segundos [ 3 ] , mientras que el de 274 Mt es0,64 +1,52 −0,46 segundos [ 4 ] ; estas mediciones tienen intervalos de confianza superpuestos . También es posible que el 282 Mt no confirmado sea más estable que ambos, con una vida media de 67 segundos. [ 5 ]
  2. ↑ En física nuclear , un elemento se llama pesado si su número atómico es alto; el plomo (elemento 82) es un ejemplo de un elemento pesado. El término "elementos superpesados" generalmente se refiere a elementos con número atómico mayor que 103 (aunque hay otras definiciones, como número atómico mayor que 100 [ 15 ] o 112 ; [ 16 ] a veces, el término se presenta como un equivalente al término "transactínido", que pone un límite superior antes del comienzo de la hipotética serie de superactínidos ). [ 17 ] Los términos "isótopos pesados" (de un elemento dado) y "núcleos pesados" significan lo que podría entenderse en el lenguaje común: isótopos de alta masa (para el elemento dado) y núcleos de alta masa, respectivamente.
  3. ↑ En 2009, un equipo del JINR liderado por Oganessian publicó los resultados de su intento de crear hassio en una reacción simétrica 136 Xe + 136 Xe. No lograron observar un solo átomo en dicha reacción, estableciendo el límite superior de la sección transversal, la medida de probabilidad de una reacción nuclear, en 2,5 pb . [ 18 ] En comparación, la reacción que condujo al descubrimiento del hassio, 208 Pb + 58 Fe, tuvo una sección transversal de ~20pb (más específicamente, 19 +19 -11 pb), según la estimación de los descubridores. [ 19 ]    
  4. ↑ La cantidad de energía aplicada a la partícula del haz para acelerarla también puede influir en el valor de la sección transversal. Por ejemplo, en la reacción 28 14 Si + 1 0 n → 28 13 Al + 1 1 p , la sección transversal cambia suavemente de 370 mb a 12,3 MeV a 160 mb a 18,3 MeV, con un pico amplio a 13,5 MeV con un valor máximo de 380 mb. [ 23 ]
  5. ↑ Esta cifra también marca el límite superior generalmente aceptado para la vida útil de un núcleo compuesto. [ 28 ]
  6. ↑ Esta separación se basa en que los núcleos resultantes se mueven más lentamente al pasar por el blanco que los núcleos del haz que no reaccionaron. El separador contiene campos eléctricos y magnéticos cuyos efectos sobre una partícula en movimiento se cancelan para una velocidad específica de la partícula. [ 30 ] Dicha separación también puede complementarse con una medición del tiempo de vuelo y una medición de la energía de retroceso; una combinación de ambas puede permitir estimar la masa de un núcleo. [ 31 ]
  7. ↑ No todos los modos de desintegración son causados ​​por repulsión electrostática. Por ejemplo, la desintegración beta es causada por la interacción débil . [ 38 ]
  8. ↑ Ya en la década de 1960 se sabía que los estados fundamentales de los núcleos diferían en energía y forma, así como que ciertos números mágicos de nucleones correspondían a una mayor estabilidad del núcleo. Sin embargo, se asumía que los núcleos superpesados ​​carecían de estructura nuclear, ya que estaban demasiado deformados para formarla. [ 43 ]
  9. ↑ Dado que la masa de un núcleo no se mide directamente, sino que se calcula a partir de la de otro núcleo, dicha medición se denomina indirecta. Las mediciones directas también son posibles, pero en su mayor parte no han estado disponibles para los núcleos superpesados. [ 48 ] La primera medición directa de la masa de un núcleo superpesado se informó en 2018 en LBNL. [ 49 ] La masa se determinó a partir de la ubicación de un núcleo después de la transferencia (la ubicación ayuda a determinar su trayectoria, que está vinculada a la relación masa-carga del núcleo, ya que la transferencia se realizó en presencia de un imán). [ 50 ]
  10. ↑ Si la desintegración ocurriera en el vacío, entonces, dado que el momento total de un sistema aislado antes y después de la desintegración debe conservarse , el núcleo hijo también recibiría una pequeña velocidad. La relación de las dos velocidades, y por consiguiente la relación de las energías cinéticas, sería inversamente proporcional a la relación de las dos masas. La energía de desintegración es igual a la suma de la energía cinética conocida de la partícula alfa y la del núcleo hijo (una fracción exacta de la primera). [ 39 ] Los cálculos también son válidos para un experimento, pero la diferencia es que el núcleo no se mueve después de la desintegración porque está ligado al detector.
  11. ↑ La fisión espontánea fue descubierta por el físico soviético Georgy Flerov , [ 51 ] un científico destacado del JINR, y por lo tanto era un "caballo de batalla" para la instalación. [ 52 ] En contraste, los científicos del LBL creían que la información sobre la fisión no era suficiente para afirmar la síntesis de un elemento. Creían que la fisión espontánea no se había estudiado lo suficiente como para utilizarla en la identificación de un nuevo elemento, ya que existía la dificultad de establecer que un núcleo compuesto solo había eyectado neutrones y no partículas cargadas como protones o partículas alfa. [ 28 ] Por lo tanto, preferían vincular los nuevos isótopos con los ya conocidos mediante desintegraciones alfa sucesivas. [ 51 ]
  12. ↑ Por ejemplo, el elemento 102 fue identificado erróneamente en 1957 en el Instituto Nobel de Física en Estocolmo , condado de Estocolmo , Suecia . [ 53 ] No hubo afirmaciones definitivas previas sobre la creación de este elemento, y sus descubridores suecos, estadounidenses y británicos le asignaron el nombre de nobelio . Posteriormente se demostró que la identificación era incorrecta. [ 54 ] Al año siguiente, RL no pudo reproducir los resultados suecos y anunció en su lugar su síntesis del elemento; esa afirmación también fue refutada más tarde. [ 54 ] JINR insistió en que fueron los primeros en crear el elemento y sugirió un nombre propio para el nuevo elemento, joliotio ; [ 55 ] el nombre soviético tampoco fue aceptado (JINR posteriormente se refirió a la denominación del elemento 102 como "precipitada"). [ 56 ] Este nombre fue propuesto a la IUPAC en una respuesta escrita a su dictamen sobre la prioridad de las reivindicaciones de descubrimiento de elementos, firmada el 29 de septiembre de 1992. [ 56 ] El nombre "nobelio" permaneció sin cambios debido a su uso generalizado. [ 57 ]
  13. ↑ Diferentes fuentes dan diferentes valores para las vidas medias; se enumeran los valores publicados más recientemente.
  14. ↑ Este isótopo no está confirmado.
  15. ↑ En millones de dólares [ 76 ]

Referencias

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  2. ↑ Meitnerium . La tabla periódica de los vídeos . Universidad de Nottingham. 18 de febrero de 2010. Consultado el 15 de octubre de 2012 .
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