Como os cientistas criam novos elementos para a tabela periódica

Por , em 7.11.2013

Criar um novo elemento químico dá aos seus descobridores o direito de batizá-lo e estudá-lo, conhecendo mais sobre o comportamento do núcleo atômico.

E como isso ocorre? A receita é simples. Por exemplo, você pega dois elementos mais leves, o titânio (Ti, número atômico 22) e o berkélio (um actinídeo, Bk, de número atômico 97), e tenta fundi-los para criar um elemento mais pesado, no caso, o elemento de número atômico 119. Faça a fusão acontecer em alta velocidade em direção a um detector, e fique esperando o sinal verde.

Essa é a teoria. Na prática, a coisa é mais complicada. Veja as etapas:

Aceleração: Um acelerador linear de partículas no Centro de Pesquisa de Íons Pesados GSI Helmholtz, em Darmstadt, Alemanha, acelera um feixe de titânio ionizado em um tubo de 121 metros a 10% da velocidade da luz.

Colisão: Durante cinco meses, uma equipe alemã colidiu o feixe de titânio ionizado contra um alvo cravejado de átomos de berkélio. Os cálculos são de que a cada 1 bilhão de colisões, um átomo de titânio colide com um átomo de berkélio na velocidade e posição certas para realizar a fusão, criando um novo átomo com 119 prótons.

Separação: Os novos átomos superpesados formados (tudo que tem mais de 102 prótons é superpesado) têm mais massa e se movem mais lentamente, a cerca de apenas 2% da velocidade da luz, e também reagem diferente a um campo magnético. Usando campos magnéticos poderosos, os cientistas desviam os átomos do elemento 119 em direção a um detector.

Detecção: Os átomos do elemento 119 entram no detector de silício. Ele é radioativo, e fica emitindo partículas alfa — dois prótons e dois nêutrons — de uma forma prevista pela teoria. O detector registra estes decaimentos que são usados pelos cientistas para provar a existência do novo elemento.

Os modelos da física predizem que o elemento mais pesado que pode ser obtido deve ter 126 prótons. A partir desta quantidade, o núcleo é excessivamente instável. O elemento 119 tem 177 nêutrons, e uma meia-vida prevista de 200 microssegundos, além de acrescentar mais uma linha à nossa conhecida tabela periódica.

Finalmente, para dar nome ao novo elemento, o grupo de pesquisa deve fazer a comprovação da detecção. Ela precisa ser validada e submetida à International Union of Pure and Applied Chemistry, que pode levar anos até aprovar o novo nome. Enquanto não recebem uma nomeação definitiva, elementos recém descobertos recebem um nome em latim, como ununseptium, o nome temporário do elemento 117. [PopSci]

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