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Las estrellas, su evolución y muerte: La gran cocina de los elementos químicos
- En el Universo temprano y según la Teoría del Big Bang, solo existían partículas fundamentales. Una estrella es una enorme masa de plasma (gas formado por iones y electrones a muy altas temperaturas) que se mantiene en equilibrio. Por un lado, la atracción gravitacional provocaría el colapso de la estrella, pero por otro lado, la enorme presión que ejerce la estrella hacia su interior hace que la temperatura suba a valores de millones de grados en su interior. A esa temperatura, los átomos alcanzan velocidades enormes y cuando chocan entre sí, se producen reacciones de fusión nuclear.
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El tecnecio: Primer elemento artificial
- El tecnecio, había sido predicho por Mendeleyev, quien le reservó un agujero en su tabla de elementos y lo llamó eka-manganeso (eka significa "debajo"). Sin embargo, no estaba por ningún lado. El motivo no es otro que la inestabilidad de todos sus isótopos. Incluso si se hubiera formado, habría desaparecido en la Tierra hace mucho tiempo. Sin embargo, se produce como producto residual de la fisión del uranio en reactores nucleares, esto se verificó en 1937. Esto ha permitido estudiarlo, obtener más isótopos e incluso se utiliza actualmente en la industria y la medicina. Su isótopo más estable duraría apenas unos millones de años, por lo que no se encuentra en la Tierra, aunque se ha detectado en estrellas del tipo "gigante roja". El nombre de tecnecio se refiere a su carácter artificial.
- Los transactínidos: Americanos, rusos y alemanes
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Más allá...
- La pregunta que nos formulamos es ¿Hasta cuándo se seguirán sintetizando nuevos elementos? La respuesta no es sencilla. Parece que con los últimos elementos se ha llegado casi hasta el límite actual de la técnica. Los elementos son cada vez más inestables y se obtienen apenas unos átomos, pero por otro lado, los aceleradores de partículas y los instrumentos de detección mejoran cada vez más, luego ¿quién sabe?...
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Los transuránidos
- Los elementos transuránicos son los elementos con Z> 92 (uranio). A partir del uranio no existen en la Tierra, la razón es que todos sus isótopos son radiactivos, desintegrándose en su totalidad en un tiempo mucho menor que la edad de la Tierra.
El primero de la serie, el neptunio se obtuvo en 1940 bombardeando uranio con núcleos de deuterio. El siguiente, plutonio, fue producido por primera vez en la Universidad de Berkeley en 1940 por G. T. Seaborg y sus colaboradores bombardeando el uranio 238 con neutrones. También fue Seaborg quien obtuvo el siguiente elemento en 1944: Americium. Para ello bombardeó plutonio 239 con neutrones.
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La nucleosíntesis artificial: Jugando a ser estrellas
- Fue el físico inglés Rutherford el primero que consiguió fabricar un elemento químico a partir de otro. En uno de los experimentos que hizo para desentrañar la estructura del núcleo, notó que en presencia de partículas alfa (que no son otra cosa que núcleos de helio) el nitrógeno atmosférico se convertía en el isótopo 17 del oxígeno. La reacción la podemos escribir:
4He + 14N → 17O
De esta manera Rutherford abrió el camino a la nucleosíntesis artificial. El sueño de los alquimistas de transmutar la materia de manera artificial empezaba a cumplirse.
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Los elementos químicos en el Universo
- Se han detectado alrededor de 90 elementos químicos diferentes en el Universo. La abundancia de cada uno de ellos es muy diferente, el hidrógeno constituye casi el 75% de la materia atómica del Universo, de un elemento como el francio apenas hay 30 g en toda la Tierra, de otros elementos se desconoce su existencia y solo unos pocos Los átomos se han sintetizado en el laboratorio en algunos casos. Vamos a dedicar este capítulo a conocer cómo el hombre ha ido ampliando, sintetizándolos artificialmente, el número de elementos químicos conocidos hasta llegar a 118 en la actualidad, de los cuales 112 son reconocidos y con un nombre admitido por la IUPAC.