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¿Cuántos elementos químicos existen?

Philip Ball, Investigación y Ciencia, diciembre de 2011, Leído en Tribuna Magisterial, febrero 19 de 2012

Las tablas periódicas de los textos escolares han de revisarse constantemente, ya que el número de elementos no deja de aumentar. Si se hace colisionar núcleos atómicos mediante aceleradores de partículas, se pueden crear elementos “superpesados” cuyos núcleos poseen más protones y neutrones que los 92 elementos descubiertos en la naturaleza. Esos enormes núcleos no son muy estables y se descomponen radiactivamente, a menudo en una ínfima fracción de segundo. Pero mientras existen, estos nuevos (...)

Las tablas periódicas de los textos escolares han de revisarse constantemente, ya que el número de elementos no deja de aumentar. Si se hace colisionar núcleos atómicos mediante aceleradores de partículas, se pueden crear elementos “superpesados” cuyos núcleos poseen más protones y neutrones que los 92 elementos descubiertos en la naturaleza. Esos enormes núcleos no son muy estables y se descomponen radiactivamente, a menudo en una ínfima fracción de segundo. Pero mientras existen, estos nuevos elementos sintéticos, como el seaborgio (Sg, elemento 106) y el hassio (Hs, elemento 108) poseen, como cualesquiera otros, propiedades químicas bien definidas. En experimentos asombrosos se han investigado algunas de estas propiedades en átomos de seaborgio y hassio durante los efímeros momentos previos a su desintegración.

Tales estudios no solo ponen a prueba los límites físicos de la tabla periódica, sino también sus aspectos conceptuales. ¿Siguen los elementos supermasivos exhibiendo las tendencias y regularidades de comportamiento químico que hicieron nacer la tabla periódica? La respuesta es que algunos sí, pero otros no. En particular, los átomos de gran masa retienen con tal fuerza a sus electrones más internos, que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. Los efectos previstos por la teoría de la relatividad especial aumentan la masa de los electrones y pueden crear un caos en los estados energéticos cuánticos de los que dependen sus propiedades químicas y, por consiguiente, la periodicidad de la tabla.

Como se cree que los núcleos son estabilizados por ciertos “números mágicos” de protones y neutrones, algunos confían en hallar la denominada “isla de estabilidad”, una región situada más allá de la capacidad actual de síntesis de elementos en la que los supermasivos vivirían más tiempo. ¿Existe, no obstante, alguna ley fundamental que limite su tamaño? Un cálculo sencillo lleva a pensar que la relatividad prohíbe que haya electrones ligados a núcleos de más de 137 protones. Pero cálculos más refinados ponen reparos a ese límite. “El sistema periódico no acabará en 137; de hecho, no acabará nunca”, insiste Walter Greiner, físico nuclear de Universidad Johann Wolfgang Goethe, de Frankfurt. La verificación experimental de tal aserto queda aún lejos.

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