La tabla peri¨®dica se asoma a una nueva fila por primera vez en la historia

Un equipo de cient¨ªficos en Jap¨®n acaba de arrancar uno de los proyectos m¨¢s apasionantes de la f¨ªsica en los ¨²ltimos tiempos: la b¨²squeda del elemento 119 de la tabla peri¨®dica, ¡°nunca visto e incluso jam¨¢s creado en la historia del universo¡±, seg¨²n afirma el f¨ªsico Hideto Enyo, l¨ªder de la iniciativa.

El nuevo elemento, bautizado temporalmente ununennio (uno uno nueve, en lat¨ªn), inaugurar¨ªa por primera vez una nueva fila ¡ªser¨ªa la octava¡ª en la tabla peri¨®dica propuesta en 1869 por el qu¨ªmico ruso Dimitri Mendel¨¦iev. La cantinela de la primera columna, recitada de memoria por cualquier estudiante de instituto, quedar¨ªa as¨ª: hidr¨®geno, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, francio y ununennio.

La teor¨ªa es sencilla: los 23 protones del vanadio sumados a los 96 del curio crear¨ªan un elemento superpesado con 119 protones

Hideto Enyo dirige el laboratorio Nishina del centro de investigaci¨®n Riken, un acelerador de part¨ªculas situado cerca de Tokio. All¨ª, los cient¨ªficos van a disparar haces de vanadio, un metal, contra un objetivo de curio, un elemento m¨¢s pesado que no existe de manera natural en el ambiente terrestre. La teor¨ªa es sencilla: el n¨²cleo del ¨¢tomo de vanadio posee 23 protones. El de curio tiene 96. Fusionados, crear¨ªan un elemento superpesado con 119 protones. Pero no es tan f¨¢cil.

¡°Todos somos polvo de estrellas¡±, recuerda el f¨ªsico nuclear Jos¨¦ Luis Ta¨ªn, parafraseando al c¨¦lebre astr¨®nomo estadounidense Carl Sagan. El equipo de Ta¨ªn, ajeno a la b¨²squeda del elemento 119, lidera otro experimento en el Riken para investigar c¨®mo se forman los elementos pesados en el universo. Los m¨¢s ligeros, como el hidr¨®geno (un prot¨®n) y el helio (dos protones), se formaron inmediatamente despu¨¦s del Big Bang, hace unos 13.700 millones de a?os. Los dem¨¢s, hasta el hierro, surgen por fusi¨®n nuclear en el interior de las estrellas. Pero a partir del hierro, con 26 protones, el origen es m¨¢s confuso.

¡°Creemos que para formar elementos m¨¢s pesados que el hierro se necesitan sucesos explosivos, como supernovas [explosiones de estrellas muy masivas] o fusiones de estrellas de neutrones¡±, se?ala Ta¨ªn, investigador del Instituto de F¨ªsica Corpuscular, en Paterna (Valencia). En esos cataclismos c¨®smicos se da un proceso r¨¢pido de captura de neutrones, que al desintegrarse forman protones. As¨ª se crear¨ªan, en pocos segundos, elementos cada vez m¨¢s pesados, como el oro (79), el plomo (82) o el uranio (92). El experimento de Ta¨ªn, denominado BRIKEN, intenta imitar estos embrollos estelares en el laboratorio de Jap¨®n.

Este proceso r¨¢pido de captura de neutrones, sin embargo, se detendr¨ªa alrededor del elemento 110, seg¨²n apunta Ta¨ªn citando las actuales predicciones te¨®ricas. Si son ciertas, el elemento 119, como dice el japon¨¦s Hideto Enyo, jam¨¢s se ha creado en el universo. Nunca.

Para formar elementos m¨¢s pesados que el hierro se necesitan cataclismos c¨®smicos, como las fusiones de estrellas de neutrones

El elemento m¨¢s pesado que se encuentra de manera natural en la Tierra es el plutonio, con 94 protones. A partir de ah¨ª, los n¨²cleos no son lo suficientemente estables. Los ¨²ltimos elementos sintetizados ¡ªnihonio (113), moscovio (115), teneso (117) y oganes¨®n (118)¡ª son muy radiactivos y apenas han existido durante unas mil¨¦simas de segundo en un laboratorio.

¡°Esperamos encontrar el elemento 119 en unos pocos a?os¡±, declara Enyo con entusiasmo. ¡°Ya hemos comenzado la cacer¨ªa, aunque todav¨ªa estamos en una fase muy preliminar¡±, reconoce. El f¨ªsico japon¨¦s sabe que otros prestigiosos equipos cient¨ªficos ya han fracasado en la b¨²squeda del elemento 119. El centro GSI Helmholtz, en Darmstadt (Alemania), lo intent¨® en 2012 disparando un haz de titanio (22) contra un objetivo de berkelio (97), sin ¨¦xito. ¡°Todav¨ªa no sabemos qu¨¦ tipo de combinaci¨®n de haces y objetivos ser¨¢ mejor¡±, admite Enyo.

?Por qu¨¦ dedicar tanto tiempo en experimentos car¨ªsimos para sintetizar un elemento durante unas miserables mil¨¦simas de segundo? ¡°Porque es muy emocionante descubrir un nuevo elemento, especialmente el 119, que ser¨¢ el primero de la octava fila de la tabla peri¨®dica¡±, zanja el f¨ªsico japon¨¦s, resumiendo el esp¨ªritu curioso de la ciencia b¨¢sica.

El qu¨ªmico alem¨¢n Martin Heinrich Klaproth descubri¨® el uranio en 1789. Lo bautiz¨® as¨ª por el planeta Urano, que se acababa de observar por primera vez un pu?ado de a?os antes. El uranio es el elemento m¨¢s antiguo de la s¨¦ptima fila de la tabla peri¨®dica. Si en 1789 le hubieran preguntado a Klaproth ¡°?y para qu¨¦ queremos esto?¡±, no habr¨ªa podido imaginar que las centrales nucleares llegar¨ªan a producir el 17% de la electricidad mundial con el elemento m¨¢s antiguo de la s¨¦ptima fila.