Un elemento sintético es uno de los 24 elementos químicos que no ocurren naturalmente en la Tierra : han sido creados por manipulación humana de partículas fundamentales en un reactor nuclear , un acelerador de partículas o la explosión de una bomba atómica ; por lo tanto, se les llama "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 : [1] estos 24 elementos se crearon por primera vez entre 1944 y 2010. El mecanismo para la creación de un elemento sintético es forzar protones adicionales en el núcleo de un elemento con unnúmero atómico inferior a 95. Todos los elementos sintéticos son inestables, pero se desintegran a ritmos muy variables: sus vidas medias van desde unos pocos cientos de microsegundos hasta millones de años.
Cinco elementos que fueron creados artificialmente ya no se llaman sintéticos porque más tarde se descubrió que existían en la naturaleza en cantidades traza: 43 Tc , 61 Pm , 85 At , 93 Np y 94 Pu . El primero, tecnecio Tc, fue creado en 1937. [2] Plutonio Pu, número atómico 94, sintetizado por primera vez en 1940, es otro de esos elementos. Es el elemento con el mayor número de protones (y número atómico equivalente) que se produce en la naturaleza, pero lo hace en cantidades tan pequeñas que es mucho más práctico sintetizarlo. El plutonio es muy conocido por su uso en bombas atómicas y reactores nucleares. [3]
Ningún elemento con un número atómico superior 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
Cualquier elemento con un número atómico superior a 94 presente en la formación de la Tierra hace unos 4.600 millones de años se ha descompuesto con la suficiente rapidez en elementos más ligeros en relación con la edad de la Tierra que cualquier átomo de estos elementos que pueda haber existido cuando la Tierra se formó hace mucho tiempo. decaido. [4] [5] Los átomos de 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 . [6]
Masa atómica de los elementos naturales se basa en la abundancia promedio ponderado de los naturales de isótopos que se producen en la Tierra 's corteza y la atmósfera . Para los elementos sintéticos , el isótopo depende de los medios de síntesis, por lo que el concepto de abundancia de isótopos naturales no tiene significado. 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 enumera entre paréntesis como la masa atómica.
Historia
Tecnecio
El primer elemento que se sintetizó, en lugar de ser descubierto en la naturaleza, fue el tecnecio en 1937. [7] Este descubrimiento llenó un vacío en la tabla periódica , y el hecho de que no existan isótopos estables de tecnecio explica su ausencia natural en la Tierra (y el hueco). [8] Con el isótopo de tecnecio de vida más larga, 97 Tc, que tiene una vida media de 4,21 millones de años , [9] no queda tecnecio de la formación de la Tierra. [10] [11] Sólo diminutos rastros de tecnecio ocurren naturalmente en la corteza terrestre, como un producto de fisión espontánea de 238 U o por captura de neutrones en minerales de molibdeno , pero el tecnecio está presente de forma natural en las estrellas gigantes rojas . [12] [13] [14] [15]
Curio
El primer elemento puramente sintético que se fabricó fue el curio , sintetizado en 1944 por Glenn T. Seaborg , Ralph A. James y Albert Ghiorso bombardeando plutonio con partículas alfa. [16] [17]
Otros ocho
Pronto siguió la síntesis de americio , berkelio y californio . El einstenio y el fermio fueron creados por un equipo de científicos dirigido por Albert Ghiorso en 1952 mientras estudiaban los restos radiactivos de la detonación de la primera bomba de hidrógeno. [18] Los isótopos sintetizados fueron einstenio-253, con una vida media de 20,5 días, y fermio-255 , con una vida media de aproximadamente 20 horas. Siguió la creación de mendelevio , nobelio y lawrencio .
Rutherfordio y dubnio
Durante el apogeo de la Guerra Fría , equipos de la Unión Soviética y Estados Unidos crearon rutherfordium y dubnium de forma independiente . El nombre y el crédito para la síntesis de estos elementos permanecieron sin resolver durante muchos años , pero finalmente la IUPAC / IUPAP reconoció el crédito compartido en 1992. En 1997, la IUPAC decidió darle a dubnium su nombre actual en honor a la ciudad de Dubna, donde el equipo ruso trabajó desde entonces. Los nombres elegidos por Estados Unidos ya se habían utilizado para muchos elementos sintéticos existentes, mientras que el nombre de rutherfordio (elegido por el equipo estadounidense) fue aceptado para el elemento 104.
Los últimos trece
Mientras tanto, el equipo estadounidense había creado el seaborgio , y los siguientes seis elementos los había creado un equipo alemán: bohrium , hassium , meitnerium , darmstadtium , roentgenium y copernicium . El elemento 113, nihonium , fue creado por un equipo japonés; los últimos cinco elementos conocidos, flerovium , moscovium , livermorium , tennessine y oganesson , fueron creados por la colaboración ruso-estadounidenses y completar la séptima fila de la tabla periódica.
Lista de elementos sintéticos
Los siguientes elementos no ocurren naturalmente en la Tierra. Todos son elementos transuránicos y tienen números atómicos de 95 o más.
Nombre del elemento | Símbolo químico | Número atómico | Primera síntesis definida |
---|---|---|---|
Americio | Soy | 95 | 1944 |
Curio | Cm | 96 | 1944 |
Berkelio | Bk | 97 | 1949 |
Californio | Cf | 98 | 1950 |
Einstenio | Es | 99 | 1952 |
Fermio | Fm | 100 | 1952 |
Mendelevio | Maryland | 101 | 1955 |
Nobelio | No | 102 | 1966 |
Lawrencium | Lr | 103 | 1961 |
Rutherfordio | Rf | 104 | 1966 (URSS), 1969 (Estados Unidos) * |
Dubnium | Db | 105 | 1968 (URSS), 1970 (Estados Unidos) * |
Seaborgio | Sg | 106 | 1974 |
Bohrium | Bh | 107 | 1981 |
Hassium | Hs | 108 | 1984 |
Meitnerio | Monte | 109 | mil novecientos ochenta y dos |
Darmstadtium | Ds | 110 | 1994 |
Roentgenio | Rg | 111 | 1994 |
Copérnico | Cn | 112 | 1996 |
Nihonium | Nueva Hampshire | 113 | 2003–4 |
Flerovio | Florida | 114 | 1999 |
Moscovium | Mc | 115 | 2003 |
Livermorium | Lv | 116 | 2000 |
Tennessine | Ts | 117 | 2010 |
Oganesson | Og | 118 | 2002 |
* Crédito compartido por descubrimiento. |
Otros elementos generalmente producidos mediante síntesis.
Todos los elementos con números atómicos del 1 al 94 ocurren naturalmente al menos en cantidades traza, pero los siguientes elementos a menudo se producen mediante síntesis. El tecnecio, prometio, astato, neptunio y plutonio se descubrieron mediante síntesis antes de encontrarse en la naturaleza.
Nombre del elemento | Símbolo químico | Número atómico | Primer descubrimiento definitivo |
---|---|---|---|
Tecnecio | Tc | 43 | 1937 |
Prometeo | Pm | 61 | 1945 |
Polonio | Correos | 84 | 1898 |
Astatine | A | 85 | 1940 |
Francio | P. | 87 | 1939 |
Actinio | C.A | 89 | 1902 |
Protactinio | Pensilvania | 91 | 1913 |
Neptunio | Notario público | 93 | 1940 |
Plutonio | Pu | 94 | 1940 |
Referencias
- ↑ Kulkarni, Mayuri. "Una lista completa de elementos sintéticos artificiales" . ScienceStuck . Consultado el 15 de mayo de 2019 .
- ^ "Tabla periódica de WebElements» Technecio »información histórica" . www.webelements.com . Webelements . Consultado el 7 de noviembre de 2019 .
- ^ Bradford, Alina. "Hechos sobre el plutonio" . LiveScience . Consultado el 16 de mayo de 2019 .
- ^ Redd, Nola. "¿Cómo se formó la Tierra?" . Space.com . Consultado el 16 de mayo de 2019 .
- ^ "Elementos sintéticos" . Infoplease . Consultado el 16 de mayo de 2019 .
- ^ Kulkarni, Mayuri. "Una lista completa de elementos sintéticos artificiales" . ScienceStuck . Consultado el 16 de mayo de 2019 .
- ^ Helmenstine, Anne Marie. "Hechos de tecnecio o masurio" . ThoughtCo . ThoughtCo . Consultado el 15 de mayo de 2019 .
- ^ "La desintegración del tecnecio y su aplicación cardíaca" . KhanAcademy . Khan Academy . Consultado el 15 de mayo de 2019 .
- ^ Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "La evaluación NUBASE2016 de las propiedades nucleares" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030001. Código bibliográfico : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
- ^ Stewart, Doug. "Hechos del elemento tecnecio" . Chemicool . Consultado el 15 de mayo de 2019 .
- ^ Yinon, Yinon. "Tabla periódica: tecnecio" . Elementos químicos . Consultado el 15 de mayo de 2019 .
- ^ Hammond, CR (2004). "Los elementos". Manual de Química y Física (81ª ed.). Prensa CRC. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- ^ Moore, CE (1951). "Tecnecio al sol". Ciencia . 114 (2951): 59–61. Código Bibliográfico : 1951Sci ... 114 ... 59M . doi : 10.1126 / science.114.2951.59 . PMID 17782983 .
- ^ Dixon, P .; Curtis, David B .; Musgrave, John; Roensch, Fred; Roach, Jeff; Rokop, Don (1997). "Análisis de tecnecio y plutonio producidos naturalmente en materiales geológicos". Química analítica . 69 (9): 1692–9. doi : 10.1021 / ac961159q . PMID 21639292 .
- ^ Curtis, D .; Fabryka-Martin, junio; Dixon, Paul; Cramer, enero (1999). "Elementos poco comunes de la naturaleza: plutonio y tecnecio" . Geochimica et Cosmochimica Acta . 63 (2): 275. Bibcode : 1999GeCoA..63..275C . doi : 10.1016 / S0016-7037 (98) 00282-8 .
- ^ Krebs, Robert E. La historia y el uso de los elementos químicos de nuestra tierra: una guía de referencia , Greenwood Publishing Group, 2006, ISBN 0-313-33438-2 pág. 322
- ^ Hall, Nina (2000). La nueva química: un escaparate de la química moderna y sus aplicaciones . Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 8 –9. ISBN 978-0-521-45224-3.
- ^ Ghiorso, Albert (2003). "Einstenio y fermio". Noticias de Química e Ingeniería. 81 (36): 174-175. doi: 10.1021 / cen-v081n036.p174.
enlaces externos
- "einstenio (Es) - elemento químico" . Britannica.com . Consultado el 23 de mayo de 2017 .
- "mendelevio (Md) - elemento químico" . Britannica.com . Consultado el 23 de mayo de 2017 .
- "elementos sintéticos" . Encyclopedia2.thefreedictionary.com . Consultado el 23 de mayo de 2017 .
- "Es elemental - el elemento fermio" . Education.jlab.org . Consultado el 23 de mayo de 2017 .
- Kulkarni, Mayuri. "Una lista completa de elementos sintéticos artificiales" . ScienceStuck . Consultado el 15 de mayo de 2019 .