E’ ora di rivedere la tavola periodica

Il TransActinide Separator and Chemistry Apparatus (TASCA) al GSI di Darmstadt, l’apparato con cui è stata confermata l’esistenza dell’elemento superpesante 117. Crediti: G. Otto, GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research

Laggiù, verso il fondo della tavola periodica, si accalcano elementi chimici tanto pesanti quanto evanescenti. Alcuni sono stati sintetizzati di recente e non hanno ancora una conferma ufficiale della loro esistenza e quindi un nome vero e proprio. Come l’elemento di peso atomico 117, provvisoriamente indicato con la tautologica definizione di Ununseptio. Il primo annuncio della scoperta dell’Ununseptio è arrivato nel 2010 da un gruppo di ricerca russo-statunitense, guidata da Yuri Oganessian dell’Istituto unito per la ricerca nucleare di Dubna, in Russia.

Ora una nuova collaborazione internazionale, composta da 72 scienziati e ingegneri di 11 diversi paesi, ha confermato quella scoperta con un esperimento condotto presso i laboratori di Darmstadt della Società per la ricerca sugli ioni pesanti (GSI), un centro di ricerca tedesco a cui si deve la scoperta di numerosi elementi chimici transuranici. Il poliedrico gruppo è stato guidato dal professor Christoph Düllmann, della Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) e dell’Helmholtz Institute Mainz (HIM), tra i primi firmatari dello studio apparso su Physical review letters.

Gli elementi oltre il numero atomico 104 sono conosciuti come superpesanti. Non esistono in natura ma possono essere prodotti negli acceleratori di particelle, “sparando” dei nuclei relativamente leggeri contro nuclei più pesanti possibili. Come “proiettile” i ricercatori in caccia dell’elemento 117 hanno usato il Ca-48, un isotopo poco comune del Calcio il cui nucleo, costituito da 20 protoni e 28 neutroni, è la forma più stabile con un tale eccesso di neutroni. Eccesso indispensabile, dal punto di vista teorico, a rendere più stabili gli atomi degli elementi superpesanti che si vengono a creare. Come bersaglio si è utilizzato il Berkelio (o meglio il suo isotopo Bk-249, con un’emivita di soli 330 giorni), un elemento sintetico di peso atomico 97 che viene prodotto in un unico laboratorio al mondo, l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL) negli Stati Uniti.

Circa 13 milligrammi di Berkelio-249 puro, prodotti con un processo lungo 18 mesi, sono stati utilizzati come bersaglio del fascio di ioni Calcio-48 accelerati nel TransActinide Separator and Chemistry Apparatus (TASCA) del GSI. Tra le innumerevoli reazioni nucleari registrate, i ricercatori hanno potuto distinguere la presenza di alcuni atomi dell’elemento 117, identificati attraverso le caratteristiche del loro decadimento radioattivo. Nella catena di decadimento sono stati osservati anche altri elementi interessanti, come un isotopo finora sconosciuto dell’elemento di peso atomico 103, il Laurenzio-266, che, con un tempo di dimezzamento di circa 11 ore, è fra gli elementi superpesanti più longevi conosciuti finora.

Se questo nuovo esperimento è un passo in avanti importante per approdare a quella che gli scienziati definiscono “isola di stabilità” degli elementi sintetici superpesanti, per l’elemento 117 ci sarà ancora da aspettare un po’ per avere un nome tutto suo. Un comitato composto da membri dell’Unione internazionale di chimica pura e applicata valuterà questi ultimi risultati assieme a quelli della precedente ricerca, decidendo se siano necessari ulteriori esperimenti prima di riconoscere ufficialmente la scoperta. Solo dopo l’accettazione finale sarà possibile per gli scopritori proporre un nome per la loro creatura

Fonte: Media INAF | Scritto da Stefano Parisini