Elementos transuránicos   Ir a la Tabla Periodica

Elementos químicos con un número atómico mayor de 92, que es el correspondiente al uranio. Se han identificado 18 de esos elementos como mínimo. Entre ellos hay más de 100 isótopos, que se caracterizan por su inestabilidad radiactiva (véase Radiactividad). Estos radioisótopos se producen artificialmente bombardeando átomos pesados con neutrones, producidos en reactores nucleares o en explosivos nucleares diseñados especialmente, o con partículas aceleradas, de gran energía, en ciclotrones o aceleradores lineales. Los 11 primeros elementos transuránicos, junto con el actinio, el torio, el protactinio y el uranio, constituyen la serie de los actínidos, químicamente análogos a los lantánidos. Estos elementos son, por orden creciente de número atómico: neptunio, plutonio, americio, curio, berquelio, californio, einstenio, fermio, mendelevio, nobelio y laurencio.

Últimos descubrimientos

Entre 1964 y 1984, científicos de Estados Unidos, Europa y la Unión Soviética anunciaron la producción experimental de seis elementos transuránicos adicionales más allá del laurencio en el sistema periódico, y por tanto más allá de los actínidos. Según se informó, el primero de ellos, el elemento 104, se obtuvo en un ciclotrón de ion pesado en Dubna, cerca de Moscú en 1964, irradiando un blanco de plutonio con iones neón. Un equipo del Lawrence Berkeley Laboratory, dirigido por el científico estadounidense Albert Ghiorso, no pudo reproducir esos resultados, pero en cambio produjo en 1969 el elemento 104 bombardeando californio con átomos de carbono.

El elemento 105 fue obtenido en Dubna en 1968, bombardeando americio con iones neón; el equipo de Ghiorso consiguió un resultado similar en 1970 bombardeando californio con iones nitrógeno. En 1974 el grupo de Dubna produjo el elemento 106 bombardeando isótopos del plomo con un haz de cromo; el equipo estadounidense lo produjo ese mismo año utilizando californio y oxígeno.

La obtención del elemento 107 fue anunciada en 1977 por el equipo de investigación de Dubna, que utilizó un blanco de bismuto y un haz de cromo, pero aún no ha sido confirmada en ningún otro lugar. Los elementos 108 y 109, a diferencia de los otros descubrimientos, fueron sintetizados en Alemania Occidental (ahora parte de la República Federal de Alemania) en 1984 y 1982 respectivamente, por un grupo de investigadores utilizando el acelerador Unilac en Darmstadt.

Durante varios años existió una pugna internacional para nombrar a estos últimos elementos, del 104 al 109, pero finalmente la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, siglas en inglés) acordó los siguientes nombres: rutherfordio, dubnio, seaborgio, bohrio, hassio y meitnerio (por orden creciente de número atómico). En 1994, un equipo de científicos de la Sociedad de Investigación de Iones Pesados de Darmstadt, Alemania, anunció el descubrimiento de los elementos 110 y 111.

Producción y aplicaciones

La velocidad de desintegración radiactiva de los elementos transuránicos tiende a aumentar con el número atómico; los núcleos transuránicos muy pesados, como el del californio, tienden a la fisión de forma espontánea. Debido a esto, es extremamente difícil fabricar grandes cantidades de elementos más pesados que el plutonio. Este problema está siendo resuelto bombardeando uranio y plutonio con haces muy intensos de neutrones en reactores como el High Flux Isotope Reactor en el Oak Ridge National Laboratory de Tennessee (EEUU). A mediados de la década de 1970 este reactor estaba produciendo varios miligramos por año de berquelio, californio y einstenio, y pequeñas cantidades de fermio. Además, las explosiones nucleares, que liberan grandes flujos de neutrones, pueden ser diseñadas específicamente para aumentar la producción instantánea de elementos pesados como el einstenio y el fermio. En el momento en que se pudiera disponer de cantidades suficientes de elementos pesados, sería posible utilizar isótopos como el plutonio 238 y el curio 244 como fuentes de energía extremamente compactas y seguras, aunque un poco caras, convirtiendo directamente el calor de la desintegración radiactiva en electricidad por medio de mecanismos termoeléctricos. Otros isótopos transuránicos como el americio 241 y el californio 252 tienen usos médicos e industriales.

Elementos transuránicos más pesados

La búsqueda de elementos aún más pesados continúa. Sin embargo, muchos de estos elementos superpesados tendrían una vida media tan corta, que su identificación positiva sería muy difícil. Estudios teóricos sugieren que el elemento hipotético con número atómico 114, y algunos de los elementos cercanos a él, podrían tener disposiciones nucleares comparativamente estables. Para producir estos núcleos, sería preciso acelerar iones mucho más pesados de los que se han acelerado hasta la fecha.

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