Scientists Discover Heavy New Element


Científicos descubren nuevo elemento pesado (Gracias Ayrton Senna por la traducción)

Un equipo de científicos rusos y estadounidenses ha descubierto un nuevo elemento que tradicionalmente han defendido como un "eslabón perdido" entre los más pesados trozos de materia atómica jamás producidos. El elemento, aún sin nombre, parece señalar el camino hacia una mezcla de elementos aún más masivo con propiedades químicas nadie puede predecir.



El equipo produjo seis átomos del elemento por al romper juntos varios isótopos de calcio y un elemento radiactivo llamado berkelio en un acelerador de partículas a unas 75 millas al norte de Moscú en el río Volga, según un artículo que ha sido aceptado para su publicación en la revista Physical Review Letters.

Los datos recogidos por el equipo parecen apoyar lo que los teóricos han sospechado desde hace tiempo: que conforme nuevos elementos creados se vuelven más y más pesados, eventualmente se vuelven mucho más estables y duraderos que las partes de materia artificialmente creadas tienen.

Si la tendencia continúa hacia una teoría de la "isla de estabilidad" a mayores masa, dijo Dawn A. Shaughnessy, un químico en el Lawrence Livermore National Laboratory en California que está en el equipo, la obra podría generar una gran variedad de nuevos materiales extraños con hasta el momento inimaginables usos científicos y prácticos.

Por costumbre científica, si el último descubrimiento se confirma en otra parte, el elemento recibirá un nombre oficial y ocupar su lugar en la tabla periódica de los elementos, el tablero de ajedrez que comienza con el hidrógeno, helio y litio y se cuelga en las paredes de las aulas de ciencia y laboratorios de investigación de todo el mundo.

"Para un químico, es tan fundamentalmente cool" para llenar un lugar en dicha tabla, dijo el Dr. Shaughnessy, que fue mucho menos explícito sobre como finalmente el elemento podría llamarse. Un nombre basado en un laboratorio o alguien que participó en el hallazgo es considerado uno de los más altos honores en la ciencia. Berkelio, por ejemplo, fue sintetizado por primera vez en la Universidad de California, Berkeley.

"Nunca hemos discutido nombres porque es algo así como mal karma", dijo. "Es como hablar de un no-hitter durante el juego sin hits. Nunca hemos hablado de ello en voz alta. "

Otros investigadores fueron igualmente perspicaces, incluso cuando son invitados a sugerir un apodo whimsical temporal para el elemento. "Nombrar los elementos es una pregunta seria, de hecho," dijo Yuri Oganessian, un físico nuclear en el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear en Dubna, Rusia, y el autor principal del artículo. "Esto lleva años."

Varios aspectos de la obra se hicieron en el acelerador de partículas de Dubna, el laboratorio de Livermore, Oak Ridge National Laboratory y la Universidad de Vanderbilt en Tennessee, la Universidad de Nevada, Las Vegas, y el Instituto de Investigación de reactores atómicos de Dimitrovgrad, Rusia.

Por el momento, el descubrimiento se conoce como ununseptium, un marcador de posición latinas muy extravagante que hace referencia al número atómico del elemento, 117.

"Creo que tienen un excelente caso convincente para la primera observación del elemento 117; casi todo lo que ha caído en su lugar muy bien", dijo Walter D. Loveland, un profesor de química en la Universidad Estatal de Oregon que no estuvo involucrado en el trabajo.

A los elementos se les asigna un número atómico de acuerdo al número de protones - partículas relativamente pesadas con una carga eléctrica positiva - en sus núcleos. El hidrógeno tiene un protón, el helio tiene dos, y el uranio tiene 92, lo máximo en cualquier átomo sabe que se producen naturalmente. Varios números de neutrones libres de carga a añadir a la masa nuclear de los átomos, pero no afectan el número atómico.

A medida que los investigadores han creado artificialmente más pesados y elementos más pesados, estos elementos han tenido vidas más y más breves - el tiempo que le toma a los elementos inestables decaer mediante procedimientos como la fisión espontánea del núcleo. Entonces, conforme los elementos son más pesados, los tiempos de vida comenzaron a subir de nuevo, dijo Joseph Hamilton, un físico de Vanderbilt que está en el grupo.

La razón puede ser que los elementos están acercando a una teoría de "isla de estabilidad" en las masas aún más mayores, donde los tiempos de vida puede ir desde fracciones de segundo hasta días o incluso años, el Dr. Hamilton dijo.

En los últimos años, los científicos han creado varios elementos nuevos en el acelerador Dubna, llamado ciclotrón, estrellando calcio en los objetivos que contiene elementos radiactivos más pesados que son ricos en neutrones - una técnica desarrollada por el Dr. Oganessian.

Puesto que el calcio contiene 20 protones, simples cálculos indican a los científicos que deben disparar el calcio en algo con 97 protones - berkelio - para producir ununseptium, el elemento 117.

Berkelio es muy difícil de obtener, pero un reactor de investigación nuclear de Oak Ridge produjo alrededor de 20 miligramos de berkelio altamente purificada y lo envió a Rusia, donde fue bombardeado la sustancia durante cinco meses a finales del año pasado y a principios de este año.

Un análisis de los productos de desintegración del acelerador se indica que el equipo había producido escasos seis átomos de ununseptium. Pero eso fue suficiente para el título del documento, "Síntesis de un nuevo elemento con número atómico Z = 117."

Eso es lo más cercano a "¡Eureka!" que los secas convenciones de publicaciones científicas permiten. Los átomos nuevos y sus productos de desintegración muestra la tendencia hacia tiempos de vida ya visto en anteriores descubrimientos de tales elementos pesados. El mayor número atómico creado hasta ahora es de 118, también en el acelerador de Dubna.

Cinco de los seis átomos de nuevos contenidos 176 neutrones para ir con sus 117 protones, mientras que un átomo contenía 177 neutrones, dijo Jim Roberto, un físico de Oak Ridge en el proyecto.

Los núcleos atómicos pueden ser considerados como capas concéntricas de protones y neutrones. Los núcleos más estables se producen cuando los depósitos están llenos ultraperiféricas. Algunos expertos pronostican que esto ocurra con 184 neutrones y protones ya sea 120 o 126: el presumido centro de la “isla de la estabilidad”.
Lo que sucede más allá de ese punto se debe adivinar, dijo Kenton Moody, un radiochemist en el equipo de Livermore. "La cuestión que estamos tratando de responder es: Si la tabla periódica llegado a su fin, y si es así, ¿dónde termina? "Dr. Moody dijo.


A team of Russian and American scientists has discovered a new element that has long stood as a missing link among the heaviest bits of atomic matter ever produced. The element, still nameless, appears to point the way toward a brew of still more massive elements with chemical properties no one can predict.
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Graphic Elusive Atoms

The team produced six atoms of the element by smashing together isotopes of calcium and a radioactive element called berkelium in a particle accelerator about 75 miles north of Moscow on the Volga River, according to a paper that has been accepted for publication at the journal Physical Review Letters.

Data collected by the team seem to support what theorists have long suspected: that as newly created elements become heavier and heavier they will eventually become much more stable and longer-lived than the fleeting bits of artificially produced matter seen so far.

If the trend continues toward a theorized “island of stability” at higher masses, said Dawn A. Shaughnessy, a chemist at Lawrence Livermore National Laboratory in California who is on the team, the work could generate an array of strange new materials with as yet unimagined scientific and practical uses.

By scientific custom, if the latest discovery is confirmed elsewhere, the element will receive an official name and take its place in the periodic table of the elements, the checkerboard that begins with hydrogen, helium and lithium and hangs on the walls of science classrooms and research labs the world over.

“For a chemist, it’s so fundamentally cool” to fill a square in that table, said Dr. Shaughnessy, who was much less forthcoming about what the element might eventually be called. A name based on a laboratory or someone involved in the find is considered one of the highest honors in science. Berkelium, for example, was first synthesized at the University of California, Berkeley.

“We’ve never discussed names because it’s sort of like bad karma,” she said. “It’s like talking about a no-hitter during the no-hitter. We’ve never spoken of it aloud.”

Other researchers were equally circumspect, even when invited to suggest a whimsical temporary moniker for the element. “Naming elements is a serious question, in fact,” said Yuri Oganessian, a nuclear physicist at the Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russia, and the lead author on the paper. “This takes years.”

Various aspects of the work were done at the particle accelerator in Dubna; the Livermore lab; Oak Ridge National Laboratory and Vanderbilt University in Tennessee; the University of Nevada, Las Vegas; and the Research Institute of Atomic Reactors in Dimitrovgrad, Russia.

For the moment, the discovery will be known as ununseptium, a very unwhimsical Latinate placeholder that refers to the element’s atomic number, 117.

“I think they have an excellent convincing case for the first observation of element 117; most everything has fallen into line very well,” said Walter D. Loveland, a professor of chemistry at Oregon State University who was not involved in the work.

Elements are assigned an atomic number according to the number of protons — comparatively heavy particles with a positive electric charge — in their nuclei. Hydrogen has one proton, helium has two, and uranium has 92, the most in any atom known to occur naturally. Various numbers of charge-free neutrons add to the nuclear mass of atoms but do not affect the atomic number.

As researchers have artificially created heavier and heavier elements, those elements have had briefer and briefer lifetimes — the time it takes for unstable elements to decay by processes like spontaneous fission of the nucleus. Then, as the elements got still heavier, the lifetimes started climbing again, said Joseph Hamilton, a physicist at Vanderbilt who is on the team.

The reason may be that the elements are approaching a theorized “island of stability” at still higher masses, where the lifetimes could go from fractions of a second to days or even years, Dr. Hamilton said.

In recent years, scientists have created several new elements at the Dubna accelerator, called a cyclotron, by smacking calcium into targets containing heavier radioactive elements that are rich in neutrons — a technique developed by Dr. Oganessian.

Because calcium contains 20 protons, simple math indicates scientists would have to fire the calcium at something with 97 protons — berkelium — to produce ununseptium, element 117.

Berkelium is mighty hard to come by, but a research nuclear reactor at Oak Ridge produced about 20 milligrams of highly purified berkelium and sent it to Russia, where the substance was bombarded for five months late last year and early this year.

An analysis of decay products from the accelerator indicated that the team had produced a scant six atoms of ununseptium. But that was enough to title the paper, “Synthesis of a new element with atomic number Z=117.”

That is about the closest thing to “Eureka!” that the dry conventions of scientific publication will allow. The new atoms and their decay products displayed the trend toward longer lifetimes seen in past discoveries of such heavy elements. The largest atomic number so far created is 118, also at the Dubna accelerator.

Five of the six new atoms contained 176 neutrons to go with their 117 protons, while one atom contained 177 neutrons, said Jim Roberto, a physicist at Oak Ridge on the project.

Atomic nuclei can be thought of as concentric shells of protons and neutrons. The most stable nuclei occur when the outermost shells are filled. Some theories predict this will happen with 184 neutrons and either 120 or 126 protons: the presumed center of the island of stability.

What happens beyond that point is anyone’s guess, said Kenton Moody, a radiochemist on the team at Livermore. “The question we’re trying to answer is, ‘Does the periodic table come to an end, and if so, where does it end?’ ” Dr. Moody said.