Síntesis del meitnerio

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El meitnerio es un elemento químico sintético de símbolo Mt y número atómico 109. Es un elemento sintético extremadamente radiactivo (un elemento que no se encuentra en la naturaleza, pero que puede crearse en un laboratorio).

El isótopo más estable conocido, el meitnerio-278, tiene una vida media de 4,5 segundos, aunque el meitnerio-282, no confirmado, puede tener una vida media más larga, de 67 segundos. El Centro Helmholtz de Investigación de Iones Pesados del GSI, cerca de Darmstadt (Alemania), creó este elemento por primera vez en 1982. Lleva el nombre de Lise Meitner.

La historia detrás de la síntesis

El meitnerio, un elemento radiactivo que no se encuentra en la naturaleza, con un número atómico de 109, fue sintetizado por primera vez el 29 de agosto de 1982. El meitnerio, del que sólo se han producido unos pocos átomos, sigue guardando muchos secretos.

Al igual que los elementos transuránicos corresponden a los elementos químicos con número atómico superior a 92 (el número atómico del uranio), los elementos transférmicos son aquellos que tienen un número atómico superior a 100 (el número atómico del fermio). Aunque los elementos transférmicos son un subconjunto de los elementos transuranicos, que son todos inestables y se descomponen radiactivamente en otros elementos, la necesidad de esta clasificación se debe a varias razones.

Aparte de que ninguno de los elementos transférmicos se da de forma natural y todos se sintetizan artificialmente, a veces con gran dificultad, también están unidos por el hecho de que todavía se sabe muy poco sobre estos elementos, ya que hasta ahora sólo se han producido unos pocos átomos de cada uno.

Las guerras transférmicas

Otro factor común a estos elementos es la bien documentada disputa entre los adversarios de la Guerra Fría sobre la prioridad del descubrimiento y la denominación de muchos de los elementos transférmicos. Incluso se ha bautizado como las Guerras transférmicas, para llamar la atención sobre las furiosas disputas en torno a estos elementos, en las que participaron principalmente el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de Estados Unidos y el Instituto Conjunto de Investigación Nacional de Dubna.

Fundado en Darmstadt, en la entonces Alemania Occidental, en 1969, el Gesellschaft fur Schwerionenforschung (GSI Centro Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados), que era el centro de investigación nuclear alemán, surgió como un nuevo actor en la síntesis de elementos superpesados. Dirigido por los físicos alemanes Peter Armbruster y Gottfried Munzenberg, el equipo tuvo su primer éxito en 1981 con el descubrimiento del elemento 107.

Un solo átomo de meitnerio

Y entonces, el 29 de agosto de 1982, volvieron a tener éxito al producir un único átomo de meitnerio. El elemento se sintetizó bombardeando un blanco de bismuto-209 con núcleos acelerados de hierro-58, dando lugar a un único átomo de lo que se conoció como meitnerio. El isótopo producido, el meitnerio-266, tenía 157 neutrones en su núcleo junto con 109 protones, lo que define al elemento y le da su número atómico.

A pesar de que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) había intervenido en ese momento para establecer claramente que los científicos debían evitar sugerir prematuramente nombres para nuevos elementos que entonces estaban envueltos en controversias y disputas, el meitnerio salió indemne ya que ningún otro equipo reclamó la prioridad de su descubrimiento. El grupo del GSI lo bautizó con el nombre de la física nuclear Lise Meitner y fue aceptado formalmente en 1997 por la IUPAC.

«Hacer justicia»

Armbruster había descrito el nombramiento como una forma de «hacer justicia a una víctima del racismo alemán y acreditar con justicia una vida y una obra científica». Y es que Meitner no sólo fue discriminada por ser mujer, sino también por ser judía, y tuvo que huir de Alemania. Y lo que es peor, su papel decisivo en el descubrimiento de la fisión nuclear no recibió el debido reconocimiento, ya que fue marginada por el químico alemán Otto Hahn, su colaborador durante mucho tiempo y alguien a quien ella consideraba un amigo.

Mientras que Hahn recibió el Premio Nobel de Química en 1944 «por su descubrimiento de la fisión de los núcleos pesados», las contribuciones de Meitner fueron ignoradas. La propia Meitner describió el comportamiento de Hahn en su biografía Lise Meitner: A Life in Physics como «una simple supresión del pasado», antes de añadir que «yo soy parte de ese pasado suprimido».

Meitner recibió cierto reconocimiento por sus trabajos antes de su muerte en 1968, y su exclusión del Premio Nobel se considera hoy en día injusta. Sus contribuciones científicas quedaron inmortalizadas para siempre cuando se adoptó oficialmente el nombre de meitnerio para el elemento 109 en 1997. Al fin y al cabo, son menos los químicos que tienen un elemento con su nombre que los que han ganado el Premio Nobel.

Dándole un nombre

Utilizando la nomenclatura de Mendeleev para los elementos sin nombre y sin descubrir, el meitnerio debía conocerse como eka-iridio. En 1979, durante las Guerras de la Transferencia (pero antes de la síntesis del meitnerio), la IUPAC publicó unas recomendaciones según las cuales el elemento debía llamarse unnilenio (con el símbolo correspondiente de Une), un nombre de elemento sistemático como marcador de posición, hasta que se descubriera el elemento (y se confirmara entonces el descubrimiento) y se decidiera un nombre permanente.

Lisa Meitner, en cuyo honor fue nombrado el meitnerio
Lisa Meitner, en cuyo honor fue nombrado el meitnerio

Aunque se utilizó ampliamente en la comunidad química a todos los niveles, desde las aulas de química hasta los libros de texto avanzados, las recomendaciones fueron mayoritariamente ignoradas entre los científicos del sector, que lo llamaron «elemento 109», con el símbolo de E109, (109) o incluso simplemente 109, o utilizaron el nombre propuesto de «meitnerio».

El nombre de meitnerio se discutió en la controversia sobre los nombres de los elementos 104 a 109, pero meitnerio fue la única propuesta y, por tanto, nunca se discutió. El nombre meitnerio (Mt) fue sugerido por el equipo del GSI en septiembre de 1992 en honor a la física austriaca Lise Meitner, codescubridora del protactinio (con Otto Hahn), y una de las descubridoras de la fisión nuclear. En 1994, la IUPAC recomendó el nombre, que se adoptó oficialmente en 1997, y es el único elemento que lleva el nombre de una mujer no mitológica (el curio lleva el nombre de Pierre y Marie Curie).

Corta vida media

Aunque las aplicaciones prácticas del meitnerio probablemente harían más famosos tanto al elemento como a la mujer que le da nombre, está claro que es algo para el futuro. El método original utilizado para producir un átomo en 1982 se repitió en 1988 y 1997, produciendo dos y 12 átomos, respectivamente. Aunque también se ha informado de otros isótopos del meitnerio, todos ellos tienen vidas medias que oscilan entre milisegundos y unos pocos segundos como máximo.

La limitada disponibilidad del elemento, tanto en términos de cantidades como de tiempo, implica que su estudio ha sido extremadamente difícil, incluso utilizando técnicas experimentales que se conocen colectivamente como métodos de átomo a tiempo.

Aunque la química del elemento sigue siendo un secreto desconocido, hay margen para el optimismo, ya que las investigaciones han sugerido la existencia de isótopos con una vida media más larga. Cuando los científicos descifren la forma de producir átomos de esos isótopos, las propiedades químicas y físicas del meitnerio saldrán por fin del ámbito de la especulación educada.

Para más información Meitnerium in tribute

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