Elemento sintético

Elementos sintéticos

Elementos naturales radiactivos raros; a menudo producidos artificialmente

Elementos naturales radiactivos comunes

Un elemento sintético es uno de los 24 elementos químicos conocidos que no existen de forma natural en la Tierra: han sido creados por la manipulación humana de partículas fundamentales en un reactor nuclear, un acelerador de partículas o la explosión de una bomba atómica; por lo tanto, se denominan "sintéticos", "artificiales" o "hechos por el hombre". Los elementos sintéticos son aquellos con números atómicos 95–118, como se muestra en púrpura en la tabla periódica adjunta: estos 24 elementos se crearon por primera vez entre 1944 y 2010. El mecanismo para la creación de un elemento sintético es forzar la entrada de protones adicionales en el núcleo. de un elemento con un número atómico inferior a 95. Todos los elementos sintéticos conocidos (ver: Island of Stability) son inestables, pero se descomponen a velocidades muy variables: las vidas medias de sus isótopos de vida más larga van desde microsegundos hasta millones de años..

Cinco elementos más que fueron creados artificialmente no son estrictamente sintéticos porque luego se encontraron en la naturaleza en pequeñas cantidades: 43Tc, 61Pm, 85At, 93Np y 94Pu. Sin embargo, a veces se les llama sintéticos de todos modos. El primero, el tecnecio, se creó en 1937. El plutonio (Pu, número atómico 94), sintetizado por primera vez en 1940, es otro de esos elementos. Es el elemento con la mayor cantidad de protones (número atómico) que existe en la naturaleza, pero lo hace en cantidades tan pequeñas que es mucho más práctico sintetizarlo. El plutonio es conocido principalmente por su uso en bombas atómicas y reactores nucleares.

Ningún elemento con números atómicos superiores a 99 tiene ningún uso fuera de la investigación científica, ya que tienen vidas medias extremadamente cortas y, por lo tanto, nunca se han producido en grandes cantidades.

Propiedades

Todos los elementos con un número atómico superior a 94 se descomponen lo suficientemente rápido en elementos más ligeros, de modo que cualquier átomo de estos que pudiera haber existido cuando se formó la Tierra (hace unos 4600 millones de años) se descompuso hace mucho tiempo. Los elementos sintéticos ahora presentes en la Tierra son el producto de bombas atómicas o experimentos que involucran reactores nucleares o aceleradores de partículas, vía fusión nuclear o absorción de neutrones.

La masa atómica de los elementos naturales se basa en la abundancia media ponderada de isótopos naturales en la corteza terrestre y la atmósfera. Para los elementos sintéticos, no hay "abundancia de isótopos naturales". Por lo tanto, para los elementos sintéticos, el recuento total de nucleones (protones más neutrones) del isótopo más estable, es decir, el isótopo con la vida media más larga, se indica entre paréntesis como masa atómica.

Historia

Tecnecio

El primer elemento que se sintetizó, en lugar de descubrirse en la naturaleza, fue el tecnecio en 1937. Este descubrimiento llenó un vacío en la tabla periódica, y el hecho de que el tecnecio no tenga isótopos estables explica su ausencia natural en la Tierra (y el vacío). Con el isótopo de tecnecio de vida más larga, ⁹⁷Tc, que tiene una vida media de 4,21 millones de años, no queda tecnecio de la formación de la Tierra. Solo pequeñas trazas de tecnecio ocurren naturalmente en la corteza terrestre, como producto de la fisión espontánea de ²³⁸U, o de la captura de neutrones en el molibdeno, pero el tecnecio está presente naturalmente en las estrellas gigantes rojas.

Curio

El primer elemento totalmente sintético que se fabricó fue el curio, sintetizado en 1944 por Glenn T. Seaborg, Ralph A. James y Albert Ghiorso mediante el bombardeo de plutonio con partículas alfa.

Otros ocho

Pronto siguió la síntesis de americio, berkelio y californio. El einstenio y el fermio fueron descubiertos por un equipo de científicos dirigido por Albert Ghiorso en 1952 mientras estudiaban la composición de los desechos radiactivos de la detonación de la primera bomba de hidrógeno. Los isótopos sintetizados fueron einstenio-253, con una vida media de 20,5 días, y fermio-255, con una vida media de unas 20 horas. Siguió la creación de mendelevio, nobelio y laurencio.

Rutherfordio y dubnio

Durante el apogeo de la Guerra Fría, equipos de la Unión Soviética y los Estados Unidos crearon rutherfordio y dubnio de forma independiente. El nombre y el crédito para la síntesis de estos elementos permaneció sin resolver durante muchos años, pero finalmente IUPAC/IUPAP reconoció el crédito compartido en 1992. En 1997, IUPAC decidió dar al dubnio su nombre actual en honor a la ciudad de Dubna, donde el equipo ruso trabajó desde entonces. Los nombres elegidos por los estadounidenses ya se habían utilizado para muchos elementos sintéticos existentes, mientras que el nombre rutherfordio (elegido por el equipo estadounidense) fue aceptado para el elemento 104.

Las últimas trece

Las últimas trece

Las últimas trece

Los siguientes elementos no ocurren naturalmente en la Tierra. Todos son elementos transuránicos y tienen números atómicos de 95 y superiores.

Otros elementos generalmente producidos por síntesis

Todos los elementos con números atómicos del 1 al 94 se encuentran de forma natural al menos en pequeñas cantidades, pero los siguientes elementos a menudo se producen mediante síntesis. El tecnecio, el prometio, el astato, el neptunio y el plutonio se descubrieron mediante síntesis antes de encontrarse en la naturaleza.