El físico italiano Enrico Fermi (1901-1954), quien participaría en el Proyecto Manhattan para producir la bomba atómica, se unió al partido Nacional Fascista de Benito Mussolini (Il Duce) en 1929. Para entonces, Fermi, estaba interesado en descubrir nuevos elementos llamados transuránicos; es decir, con más de los 92 protones, que posee el uranio. En 1934, Fermi se dedicó a bombardear al uranio con neutrones y después de varios intentos, creyó descubrir los elementos 93 y 94 previstos en la tabla periódica creada por el químico ruso Dmitri Mendeléyev (1834-1907).
Los autores del libro The lost elements (2014) relatan un hecho irónico. En aras de probar la supremacía del ré- gimen fascista, Mussolini le dio mucha publicidad al hallazgo de Fermi. El primer nombre sugerido para el “nuevo” ele- mento 93 fue mussolinium. Aunque ese epígrafe alababa a Il Duce, el mismo Mussolini propuso el nombre de littorium, en alusión al fascio littorio, ícono fascista de poder. Sin embargo, el influyente físico y político italiano Orso Mario Corbino, alegó que ello no era conveniente, ya que ‒por su naturaleza radioactiva‒ el “elemento 93” era efímero, mientras que el régimen fascista era “eterno”… Para evitar problemas, Fermi nombró a los “nuevos” elementos ausonium y hesperium, en honor a Italia.
Por "sus demostraciones sobre la síntesis de nuevos elementos radiactivos", Fermi recibió el Premio Nobel en 1938. La euforia de ese galardón que hinchó de orgullo a la Italia fascista, duraría poco. Ese mismo año Fermi migró con sus hijos y esposa de origen judío a New York, para evadir las leyes antisemitas promulgadas por la dictadura de Mussolini.
Pero la mayor vergüenza ocurrió dos años después. En 1940 se descubrió que el ausonium y el hesperium habían sido meros errores experimentales. Para congoja del comité Nobel, dos grupos de científicos de Berkley encontraron el elemento 93, llamado neptunium, y el 94 nombrado plutoniom, respectivamente. Así, la grandeza del “descubrimiento” de Fermi duró menos que el régimen fascista que se derrumbó en 1945 junto con Il Duce.
A la tabla periódica de Mendeléyev de 1869, se le han agregado 55 elementos más; los últimos tres en el 2016. La primera tabla tenía solo 63 elementos y varios espacios vacíos correspondientes a aquellos por descubrir. Ese fue el gran acierto de Mendeléyev: dejar plazas para la inclusión de nuevos átomos. Desde entonces, el camino ha sido largo y tortuoso, pues a la fecha se han reportado cerca de 200 elementos espurios e inexistentes. El mismo Mendeléyev predijo varios de ellos: seis entre el hidrógeno y el litio, y dos con números atómicos inferiores al hidrógeno (newtonium y coronium), los que resultaron falsos o imposibles.
Algunos de los elementos espurios descritos después de Mendeléyev como el asium, el canadium y el oceanium conmemoran lugares; otros como el carolinium, el victorium y el rogerium recuerdan nombres de seres queridos. Incluso los hubo lúgubres como el demonium. Además, las ideas para dar nombre a los elementos transuránicos no se hicieron esperar. Entre las más divertidas estuvieron la del elemento 95: unonium, en honor a la ONU. Para ese elemento 95, también se sugirió el nombre de persephonium, aludiendo a la diosa griega Perséfone quien fue violada por Pluto; de este último se derivó el plutonio con 94 protones. Por tanto, el nombre “obvio” que se propuso para el “nuevo” elemento 96 fue bastardium, refiriéndose al hijo bastardo engendrado por Perséfone tras ser violada por Pluto. Nada más original que lo ridículo…
Todos los espacios del 1 al 118 de la tabla periódica están llenos. Solo hay lugar para los elementos más pesados y radioactivos. Lo anterior es cada vez más difícil, ya que la naturaleza efímera de estos dificulta su detección; y para su síntesis, se requieren enormes cantidades de energía. Por ejemplo, del elemento 118 solo se hallaron 4 átomos, con una vida media de apenas 0.89 milisegundos.
Aunque en teoría, existen “islas” de estabilidad para los elementos superpesados 120 y 164 (de segundos), la realidad es que la cifra de átomos posibles es finita. Se ha estimado que el número de núcleos probables es de 7000 para elementos que contienen no más de 120 protones, lo que parece ser la frontera. Más allá, solo existe la inestabilidad y los límites de la mecánica cuántica. Es posible que en la superficie de las estrellas de neutrones y en las supernovas lleguen a formarse elementos más pesados que el 118, pero siempre de manera efímera. Fuera de esos cuerpos celestes su presencia en sistemas solares es poco probable.
Los elementos de la tabla periódica pertenecen a la materia llamada bariónica; es decir, la que es visible (ej. quasars, polvo cósmico, galaxias, estrellas, planetas, lunas, cometas y meteoritos) y que constituye solo el 5 % del toda la materia del universo. El resto es 23% de materia oscura y 72% de energía oscura. Es por eso que los límites en la formación de los elementos bariónicos tienen importancia, ya que la vida y la realidad cotidiana se circunscriben a la materia visible.
Se ha especulado que parte de la materia oscura podría estar constituida por hipotéticos “átomos oscuros” que utilizarían “fotones oscuros” en el contexto de un “electromagnetismo oscuro”. Si los átomos oscuros existieran, estos podrían interactuar unos con otros y construir una “química oscura” tan diversa como la del mundo visible, con una tabla periódica, la existencia de sistemas celestes oscuros y de vida oscura. Aunque todo esto tiene una base científica, siguen siendo conjeturas. Lo único que se sabe de la materia oscura es que está allí ejerciendo su influencia gravitacional. “Desconocéis el poder que tiene el lado oscuro…” Darth Vader (Star Wars de George Lucas).
De los 118 elementos bariónicos, solo 50 están presentes en los seres vivos. En las células, el 63% es oxígeno, el 18% carbono, el 10% hidrógeno, el 2.5 % nitrógeno, el 2.5% calcio y el 1% fósforo, lo que suma 98%. ¿Pero, por qué estos y no otros elementos? No es la abundancia relativa de ellos lo que cuenta, sino sus propiedades excepcionales. Entre ellas están la capacidad de unir diferentes átomos con varios tipos de enlaces para crear un gran número de macromoléculas. Por ejemplo, tanto el carbono con 6 protones como el silicio con 14 protones, pueden formar hasta cuatro enlaces (son de la misma familia), pero el menor tamaño del carbono le permite establecer enlaces más estables y diversos que el voluminoso silicio. Esto sucede, aun cuando las proporciones del carbono en la tierra (0.05%) están muy por debajo de las del silicio (28%).
A pesar de sus hierros, la ciencia se corrige a sí misma y Fermi ha sido ampliamente honrado por sus contribuciones. Ejemplos de ello son el Fermilab, el Instituto Enrico Fermi, la unidad de medida fermi, la estadística Fermi-Dirac y los fermiones. Estos últimos son partículas elementales (quarks y leptones) que forman toda la materia visible sobre la que se funda la tabla periódica y la vida…
Edgardo Moreno
Este ensayo se publicó en el el suplemento del Semanario
Universidad C+T: https://issuu.com/ct.ucr/docs/c_t_5_abril_2016
Lecturas Recomendadas
- Fontani M, Costa M, Virginia-Orna Mary. The lost elements: the periodic table's shadow side. 2014. Oxford University Press. New York, NY. p576. https://global.oup.com/academic/product/the-lost-elements-9780199383344?cc=cr&lang=en&
No hay comentarios:
Publicar un comentario