TRANSURÁNIDOS 1

 

La investigación sobre los nuevos metales comienza a partir del descubrimiento de la radiactividad artificial por el matrimonio Federico Joliot e Irene Curie, la hija de María, en 1934. Lo que aquellos lograron con los núcleos ligeros pretende conseguirlo Enrico Fermi, profesor de Física Teórica de la Universidad de Roma, junto con su equipo formado por los científicos Segré y Amaldi, con los pesados. Para ello ya que no dispone de los poderosos aceleradores de partículas norteamericanos para  superar el rechazo de los núcleos pesados con su gran carga positiva, deberá emplear la partícula sin carga, descubierta dos años antes y de forma independiente  por Chadwick y  los Joliot-Curie. Curiosamente comprueba que la reacción se activa cuando el conjunto irradiado se protegía con plomo, o cerca de la fuente neutrónica existía parafina o agua.

El análisis de esas circunstancias le permite demostrar que los neutrones resultaban frenados por el plomo, el agua o la parafina aumentando la probabilidad de su captura por los núcleos; habían nacido los neutrones térmicos o lentos ^[1] . En junio de 1934 publica en la revista Nature, los primeros resultados del bombardeo neutrónico del uranio 92, el elemento más pesado que existía. El trabajo "Posible producción de elementos de número atómico superior al 92", será un clásico en el descubrimiento de nuevos metales. En el bombardeo con esos neutrones aparecía una actividad radiactiva que se mantenía durante 13 minutos. Evidentemente al emitir radiación beta, los núcleos bombardeados deberían dar lugar a elementos de número atómico superior al uranio, y que por lo tanto serían nuevos elementos químicos. Fermi los llama TRANSURÁNIDOS. Él mismo, lo comenta así:

"La imposibilidad de identificación de la actividad de 13 minutos con la de un gran número de elementos pesados, sugiere que es debida a un elemento cuyo  número atómico puede ser superior al 93, que lo haría químicamente homólogo al manganeso y al renio. Esta hipótesis se confirma por el hecho de que la actividad durante 13 minutos es transportada por un precipitado de sulfuro de renio insoluble en ácido clorhídrico. Aunque algunos elementos precipitan de esta forma, esta evidencia puede considerarse como muy importante".

En estos primeros comunicados al hipotético elemento formado se le denomina PRODUCTO DE 13 MINUTOS.  La actividad era transportada cuando se precipitaba el dióxido de manganeso hirviendo la solución con clorato sódico. Pese a las explicaciones contrarias de Grosse y Angruss, de la universidad de Chicago ^[2] , la idea de Fermi ^[3] se plasmaba en las siguientes reacciones nucleares:

 

²⁹⁸U₉₂ + ¹n₀ = ²³⁹U₉₂ = ²³⁹X₉₃ + ⁰β_-1             ²³⁹X₉₃ = ²³⁹Y₉₄ + ⁰β_-1

 

Así llegan hasta el elemento de número atómico 96, pero sólo bautiza al 93 y 94. Al primero lo llama AUSONIUM, y al segundo HESPERIUM, tomando seudónimos de Italia que aparecen en la Eneida de Virgilio ^[4] , puesto que el trabajo fue realizado en la Real Universidad de Roma, y por un equipo formado íntegramente por científicos italianos ^[5] .

 

Poco después Ida Nodack, la descubridora del elemento RHENIUM replica y contesta el descubrimiento de Fermi. Así el 15 de septiembre de 1934 en su publicación "Sobre el elemento 93", sugiere que la actividad radiactiva encontrada era debida a elementos de número atómico medio. Como se puede observar, los descubrimientos italianos no fueron tenidos muy en cuenta por los escépticos científicos europeos de París y Berlín, que intentaron comprobarlo, pero el hecho de que en 1938,  Irene Joliot Curie y Sávich, también discreparan de Fermi, recalcando que uno de los productos del bombardeo neutrónico del uranio "se comportaba químicamente como el lantano" ^[6] , llamándolo R_3,5, va a  abrir las puertas para que en Berlín, Hahn y Strassmann, "redescubran" por decirlo así la fisión ^[7] nuclear del uranio ^[8] .

Los investigadores alemanes del Instituto Kaiser Guillermo II de Berlin, bombardean  el uranio con neutrones lentos y también encuentran a mediados de 1937, los elementos transuránidos hasta el elemento 97. Los procesos que proponen son:

 

U₉₂ + ¹n₀ = X-β (10s) =  Eka Re₉₃ –β (2,2m) =  Eka Os₉₄ –β (59m) =  Eka Ir₉₅-β (66h)  =  

₌ Eka Pt₉₆-β (2,5h) = Eka Au₉₇

U₉₂ + ¹n₀ = Y-β (40s) = Eka Re₉₃ –β (16m) = Eka Os₉₄ –β (5,7h) =Eka Ir₉₅

U₉₂ + ¹n₀ = Z-β (23m) = Eka Re₉₃

 

 

Cada proceso correspondería a los diferentes isótopos del uranio, aunque con especial relevancia al U238. Los elementos obtenidos con números atómicos 93, 94, 95, 96 y hasta 97, son los EKA, de los inmediatamente encima siguiendo la sistemática de Mendeléev; esto es EKA RHENIUM (93), EKA OSMIUM (94), EKA IRIDIUM (95), EKA OSMIUM (96) y EKA AURUM (97). Era el recurso normal, cuando no se quería bautizar todavía a un elemento. Al año siguiente se comprobaría que no eran tales nuevos elementos, ya que su β actividad se debía a isótopos de fragmentos de fisión; esto es una reacción mucho más importante.

Siguiendo un proceso completamente distinto, el 4 de septiembre de 1939, el profesor Hulubei y su colaboradora Cauchois, a través del espectro de rayos X, obtienen pruebas de la existencia del elemento 93, en minerales de uranio extraídos de Madagascar y Brasil; lo denominan SEQUANIUM ^[9] .

 

La situación política europea se va a modificar y en cierto modo dirigirá la investigación científica mundial. Fermi con parte de su equipo emigra a Norteamérica y estalla la segunda guerra mundial. Los descubrimientos son secretos de estado que sólo posteriormente serán desvelados.

En los años 39 y 40, un equipo de la universidad de California formado por Mc.Millan y Abelson, repiten las experiencias de Fermi y Hahn, comprobando la fisión de uranio, pero demostrando que una vez separados los productos de fisión, existía en la muestra una sustancia con actividad radiactiva diferente de la que cabría esperar del uranio 239 o del uranio 238. Se trataba del elemento de número atómico 93, redescubierto en Estados Unidos. Se le llama "ELEMENTO 93". Posteriormente lo obtendrán por desintegración del uranio 237, ligeramente más estable, según esta reacción:

²³⁸U₉₂ +¹n₀ = ²³⁷U₉₂ + 2 (¹n₀)              ²³⁷U₉₂ = ²³⁷X₉₃ + ⁰e_-1

En 1941, Seaborg, Segré, Kennedy y Wahl, bombardean uranio con neutrones acelerados por un ciclotrón y obtienen también, un isótopo del elemento 93 pero beta emisor que se va a transformar en el siguiente, de número atómico 94. El 7 de marzo de 1941, aparece en The Physical Review, el comunicado  sobre el descubrimiento del "ELEMENTO 94" que se había realizado el 23 de febrero anterior. Las comunicaciones científicas fechadas el 7 de marzo y el 28 de junio de 1941 sobre estos hechos permanecen ocultas ya que existe la creencia de que el nuevo metal puede ser material fisionable.  Así toda la información pasa a ser alto secreto, codificándose  tanto el elemento 93 como el 94, con los nombres respectivos de SILVER (PLATA) y  COPPER (COBRE). Pasando a ser el cobre real, "HONEST-TO-GOD-COPPER". Pero los metales seguían sin nombrarse y el equipo tenía que presentar sin falta un informe al comité del Uranium en Washington, así que, a toda prisa, Mc.Millan llama al "ELEMENTO 93", NEPTUNIUM (Np) por ser el planeta NEPTUNO el que sigue a URANO, que había dado nombre siglo y medio antes al elemento anterior ^[10] . Continuando la mecánica de nombramiento anterior, el "ELEMENTO 94", deberá referirse la planeta PLUTO (en inglés), con lo que el nombre del metal podría ser PLUTIUM o PLUTONIUM, "decididamente porque sonaba mejor tomamos este último" dice Seaborg. Así nace el nombre de PLUTONIUM ^[11] (Pu), que producirá el PLUTONIO español.

 

Sin embargo la investigación continuó y el equipo destinado a la búsqueda de los elementos TRANSURÁNIDOS (por encontrarse después del uranio), formado por Seaborg, Segré, James y Giorso, seguirá trabajando en la universidad de Berkeley en California. Debemos recordar estos nombres ya que al no existir más planetas después de PLUTÓN, las corrientes nominadoras pasarán de las astronómicas iniciadas por  Klaproth a finales del XVIII, a las geográficas y honoríficas.