¿Ha llegado el fin de la tabla periódica tal como la conocemos?

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En 2016, se agregaron cuatro elementos nuevos a la tabla periódica: nihonio, moscovio, tennessina y oganesón. Sus números atómicos, es decir, el número de protones en el núcleo que determina sus propiedades químicas y su lugar en la tabla periódica, son 113, 115, 117 y 118, respectivamente. A punto de cumplir 150 años (fue formulada inicialmente por Dmitry Mendeleev en 1869), la Tabla Periódica de Elementos Químicos, podría encontrarse en el final de su recorrido tal como la conocemos.

Confirmar sus cuatro últimos elementos fue un trabajo mundial de una década y, mientras la búsqueda del elemento 119 continúa en varios laboratorios, principalmente en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Rusia, en GSI en Alemania y RIKEN en Japón, los científicos se preguntan: ¿hasta dónde puede llegar esta tabla? Un artículo publicado recientemente en Nature Physics Perspective podría tener algunas respuestas.

Todos los elementos con más de 104 protones están etiquetados como "superpesados", y son parte de una vasta y desconocida tierra que los científicos están tratando de descubrir. Se predice que los átomos con hasta 172 protones pueden formar físicamente un núcleo unido por la fuerza nuclear. Esa fuerza es lo que impide su desintegración, pero solo por unas pocas fracciones de segundo. Estos núcleos hechos en laboratorio son muy inestables y se descomponen espontáneamente poco después de formarse. En los más pesados, este proceso podría ser tan rápido que no daría tiempo para atraer y capturar un electrón para formar un átomo. Pasarán toda su vida como congregaciones de protones y neutrones.

Esta probable configuración desafia la forma en que los científicos definen y entienden hoy "átomos". Si se confirmara, dejaría de poderse describir el átomo como un núcleo central con electrones que lo orbitan, como planetas que se mueven alrededor del sol. Pero si estos núcleos se pueden formar o no, sigue siendo un misterio. Para resolverlo, los científicos van sintetizando elemento por elemento, si se encuentra el elemento 119, se agregará un octavo período a la tabla periódica. Witek Nazarewicz, físico de la Universidad Estatal de Michigan (EE.UU.) dijo que el descubrimiento podría no estar muy lejos: "Pronto. Podría ser ahora, o en dos o tres años. No lo sabemos. Los experimentos están en curso".

"Lo que hemos aprendido hasta ahora podría significar el final de la tabla periódica tal como la conocemos", concluye Nazarewicz.

Otra pregunta interesante sigue siendo. ¿Se pueden producir núcleos superpesados en el espacio? Se cree que se pueden hacer en fusiones de estrellas de neutrones, una colisión estelar tan poderosa que literalmente sacudiría el tejido del universo. En entornos estelares donde abundan los neutrones, un núcleo puede fusionarse con gran cantidad de neutrones para formar un isótopo más pesado. Tendría el mismo número de protones, así que se trataría del mismo elemento, pero más pesado. El desafío aquí es que los núcleos pesados son tan inestables que se descomponen mucho antes de agregar más neutrones y formar estos núcleos superpesados. Esto dificulta su producción en estrellas. La esperanza es que a través de simulaciones avanzadas, los científicos puedan "ver" estos núcleos elusivos a través de los patrones observados de los elementos sintetizados.
 

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma. 

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