Por I. Fernandez Bayo
del diario El País de Madrid

Sería el átomo más pesado que haya existido en la Tierra, y probablemente en el Universo. Con una masa atómica de 289 (114 protones y 175 neutrones en su núcleo), supera ampliamente la del elemento 112 (277), el más pesado hasta ahora, y en cerca de un 50% la de un átomo de plomo. Un equipo de investigadores rusos y estadounidenses, liderados por Yuri Oganessian, tras cuatro meses de experimentos en el Instituto de Investigación Nuclear de Dubna (Rusia), lograron indicios en diciembre pasado de la creación de un núcleo de este nuevo elemento.

La consecución del elemento 114 no sería sólo un peldaño más en la incesante carrera por aumentar la lista de la tabla periódica de elementos. Si los pronósticos de la teoría vigente sobre los núcleos atómicos son correctos, se podría estar a las puertas de conseguir elementos superpesados de suficiente estabilidad como para permitir todo tipo de ensayos físicos y químicos y con los que construir, quizá, materiales nuevos de propiedades insospechadas.

Los 30 segundos de vida que tuvo, al parecer, el nuevo átomo parecen confirmar la existencia de una isla de estabilidad en las inmediaciones de los elementos 114 o 115. Aunque 30 segundos puedan parecer un período demasiado corto de tiempo, hay que tener en cuenta que los elementos inmediatamente anteriores apenas sobreviven unas milésimas de segundo, siendo el 111 el más fugaz, ya que su vida media es de sólo 1,5 milisegundos. De hecho, todos los elementos transuránidos, que son los que ocupan los puestos 93 en adelante, son inestables y se desintegran en períodos de tiempo cada vez más cortos, y a partir del 107 ninguno supera el segundo. De ahí la esperanza que suscita entre los físicos nucleares el hallazgo, que aún debe ser confirmado.

Los teóricos consideran que la isla de estabilidad predicha debe encontrarse en núcleos cuya masa atómica se acerque a 298. La razón de esta predicción es puramente geométrica y se debe a que los protones y neutrones concentrados en semejante número deben formar una esfera perfecta. Es lo que ocurre con otros isótopos, como el oxígeno-16 y el plomo-208. Protones y neutrones van formando capas sucesivas y parece ser que cuando completan una nueva capa tienden a ser estables. Los isótopos con 298 partículas, que podrían ser de diferentes elementos, como el 114 y el 115, cumplirían esta norma y podrían ser lo bastante estables como para tener vidas medias de varios millones de años de duración. Y además los núcleos de masa cercana podrían tener vidas medias de varios años.

Todos los elementos transuránidos fueron creados en laboratorio, aunque más tarde se descubrieron trazas de uno de ellos, el plutonio (el 94), en la naturaleza. Salvo los primeros, el medio para conseguirlos es el bombardeo de un blanco de algún material pesado con átomos de otro más ligero para inducir la fusión de algunos núcleos de ambos. Para ello, y dado que los núcleos tienen carga eléctrica positiva, es necesario superar la barrera electrostática, lo que exige emplear grandes aceleradores que proporcionen energía cinética a los átomos empleados en el bombardeo. En el caso del elemento 114, la diana estaba hecha de plutonio-244 y las bombas de calcio-48.

Desde hace décadas ha habido una auténtica competición científica para ir creando nuevos elementos entre estadounidenses, a través del Lawrence Berkeley National Laboratory de California, rusos, mediante el Laboratorio de Reacciones Nucleares de Dubna, y alemanes, con el Laboratorio de Iones Pesados de Darmstadt. Los estadounidenses se anotaron los primeros éxitos, con la creación de los elementos 93 a 99. El 100 se encontró entre las cenizas del primer ensayo termonuclear realizado en las islas Bikini en 1952. Los siguientes fueron objeto de disputa entre americanos y rusos y la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada decretó en su día, en una decisión salomónica, adjudicar el 101 a Berkeley, el 102 a Dubna, el 103 y el 105 a ambos, el 104 a los rusos y el 106 a los americanos. Los alemanes, los últimos en entrar en la competición, se han adjudicado los elementos 107 a 112, aunque el 110 se considera una consecución conjunta de los tres contendientes.

Pero en este campo, como en el espacial, parece llegada la hora de la colaboración. De hecho, en el centro de investigación ruso han participado en este experimento 18 científicos del propio centro y cinco estadounidenses del Lawrence Livermore Laboratory, que también ha proporcionado los isótopos de calcio y plutonio empleados. Además, la confirmación del hallazgo se intentará realizar en el ciclotrón de 88 pulgadas de Berkeley, según ha confirmado Albert Ghiorso, uno de los científicos más reputados en este campo y que ha participado en la elaboración de 12 elementos nuevos.

Según revelaba hace unos meses la revista Science, los tres laboratorios preparaban experimentos para conseguir el nuevo elemento y acercarse al número mágico de masa atómica 298, incluso saltándose el elemento 113, que aún no ha sido fabricado. El isótopo conseguido se aproxima a ese número mágico pero a cierta distancia aún, de modo que el reto de alcanzar la masa atómica exacta que la teoría predice como altamente estable continúa siendo un objetivo válido que ahora será atacado con mayor interés.

La ciencia-ficción ha explotado ya la idea de los materiales hechos con este tipo de elementos, y en Star-Trek, por ejemplo, aparece una nave enemiga revestida con un material hecho de un elemento superpesado y desconocido, que posee cualidades sorprendentes. Pero a pesar del entusiasmo de los físicos, la posibilidad de hacer realidad esta idea es enormemente remota, ya que los medios necesarios para fabricar artificialmente estos elementos en cantidades significativas están por ahora fuera de nuestro alcance. Del elemento 114 sólo se habría conseguido un átomo, pero del 105, uno de los mejor conocidos en esta zona de la tabla periódica, se han fabricado ya decenas de millones de ellos y sin embargo todos juntos apenas pesarían una milmillonésima de miligramo.