GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: ORÍGENES
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El elemento 119 y los nuevos proyectiles

 

El proyectil milagroso que había contribuido a descubrir los elementos 112, 114 y 116, había sido el Ca48 (ver el origen de los elementos 118, y 114 en esta misma sección), y los procesos desarrollados para cada caso habían sido:

            238U(48Ca, 2-4n), para el elemento 112

            242Pu(48Ca, 2-4n) y  244Pu(48Ca, 3-5n) para el elemento 114 y

            248Cm(48Ca, 3-4n) para el elemento 116

Como se ve siempre se emplearon núcleos con número par de neutrones y protones. Además como las cadenas de desintegración hasta alcanzar la zona de fisión espontánea, eran por emisión de partículas alfa, con dos protones y  dos neutrones, los núcleos obtenidos en dichas cadenas también iban a ser pares.

Entre julio y agosto de 2003, en Dubna, se va a cambiar de blanco, y por primera vez se va a ensayar con el americio 243, en forma de AmO2, con un 99,9% de pureza, insertado en una pequeña plaquita de titanio de 1,5mm de espesor recubierta por carbono. Se reunían 6 placas con una superficie de 5,3 cm2, y se montaban en un disco que giraba a 2000RPM, perpendicular a la dirección de la partícula incidente, el Ca 48 con energías entre 248 y 253 MeV. De esa forma se produjeron los primeros núcleos superpesados impares, a través del proceso acostumbrado de fusión con evaporación neutrónica

 

243Am95 + 48Ca20 = 288Uup115+3n0

 

 243Am95 + 48Ca20 = 287Uup115+4n0

 

La investigación en Dubna continuó, esta vez en colaboración con el laboratorio nacional Oak Ridge en Tennesse, y la universidad de Vanderbilt. Sustituyendo el americio por el siguiente elemento impar, el berkelio, consiguen obtener el elemento 117, según las reacciones:

 

249Bk97 + 48Ca20 = 294Uus117+3n0

 

249Bk97 + 48Ca20 = 293Uus117+4n0

 

La vida media en el comienzo del decaimiento radiactivo es muy inferior a la del elemento 115, pues oscila entre 14 y 78 ms. Sin embargo mientras que la cadena de desintegración " del 294Uup117, llega hasta el dubnio (elemento 105), la del 293Uus117, solo llega hasta el roentgenio (elemento 111).

 

El elemento 119, se intentó sintetizar en Berkeley, a partir de la siguiente reacción:

 

254Es99 + 48Ca20 = 302Uun119

 

Sin embargo al no evaporar neutrones, no disipan energía y por lo tanto la reacción no tiene lugar, ni se consiguió obtener ni un solo núcleo.

 

Había que cambiar de sistema y buscar nuevos sistemas y proyectiles.

En el laboratorio Flerov en Dubna, se llevaba tiempo ensayando procesos de fusión en caliente, empleando proyectiles diferentes al Ca 48. Así se usaron el Ne22, Mg 26, S36 y Fe58, para obtener el elemento Hs108:

 

249Cf98 + 22Ne10 = 271Hs108                                                        248Cm96 + 26Mg12 = 274Hs108

 

238U92 + 36S16 = 274Hs108                                                             208Pb82 + 58Fe26 = 266Hs108

 

Los iones pesados fueron seleccionados em um cíclotron U-400, y depositados en capas, com una densidad de 120-200 µg/cm2, sobre um soporte de carbono. Las energias empleadas oscilaron entre 30 y 56MeV.

 

Teóricamente se había estudiado la posibilidad de otros proyectiles para obtener elementos de mayor número atómico, especialmente aquellos con un número de neutrones mas elevado, dado que la isla de estabilidad, estaria situada, por encima de lós 180 neutrones. Así se ensayaron:

 

208Pb82 + 64Ni28 = 266Ds110                                         209Bi83 + 64Ni28 = 273Rg111

 

208Pb82 + 70Zn30 = 266Cn112                                        209Bi83 + 70Zn30 = 278Uus113 + +1n0  ( fusión fría)

 

208Pb82 + 76Ge30 = 266Fl114         

 

Zu-Hua Liu y Jing-Dong Bao en el instituto de energía atómica de China en Beijing, y en el centro de Lanzhou, se ensayan para la obtención de elementos superpesados por encima del Z118, el Ti50, y en Dubna, el Fe58 y el Cr54, en fusiones en caliente.

249Bk97 + 50Ti22 = 295Uue119+4n0                            249Bk97 + 50Ti22 = 296Uue119+3n0

 

Sin embargo  el elemento 119, todavía conocido como Ununennio, también se pudo obtener en Dubna, en colaboración con el laboratorio Flerov, y el instituto  de estudios avanzados de Frankfurt por el equipo de  Zagrebaev, Karpov y Greiner, usando el clásico proyectil Ca48

 

254Es99 + 48Ca20 = 299Uue119+3n0

 

La cadena de desintegración de este elemento sería: