Elementos extremos: Los núcleos atómicos exóticos superpesados se forman naturalmente
Después de todo, es posible que los elementos pesados creados por el hombre no sean los más pesados del universo. Incluso los núcleos atómicos más pesados conocidos parecen formarse en el espacio.
© Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA/Laboratorio CI/(svs.gsfc.nasa.gov/12740) (detalle)
Cuando las estrellas de neutrones se fusionan, se crean los elementos más pesados del universo.
Los elementos más pesados jamás creados, como Tenness u Oganesson, contienen hasta 294 protones y neutrones. Pero incluso en complejos experimentos de colisión, sólo se forman unos pocos de estos exóticos núcleos atómicos y se desintegran en milisegundos. No ocurren en la naturaleza. ¿O es eso? Lo encontró un equipo dirigido por Ian Yu. Roeder, de la Universidad de Michigan, ha encontrado evidencia en los espectros estelares de que en el universo se forman núcleos atómicos que contienen más de 260 bloques de construcción nucleares. Según informó el equipo en la revista «Al-Ilm».Algunas estrellas muy antiguas contienen proporciones aumentadas de elementos que surgen de la desintegración de estos elementos muy pesados. Esto sugiere que los elementos extremadamente pesados se forman en el borde de la tabla periódica durante las fusiones de estrellas de neutrones o en las supernovas.
Los elementos más pesados del universo no se crean mediante una fusión nuclear ordinaria, sino mediante un mecanismo llamado proceso r. Durante una explosión de supernova o una colisión de estrellas de neutrones, elementos como el hierro capturan muchos neutrones en muy poco tiempo. Algunos de estos elementos se convierten en protones mediante la desintegración beta y los núcleos capturan más neutrones. Así se forman núcleos con un número atómico elevado en condiciones extremadamente duras. Pero aún no se comprende bien cómo se forman los núcleos de los elementos transuránicos más pesados.
En su estudio, el equipo examinó estrellas que se sabe que contienen elementos formados durante el proceso r. Podrás calcular qué elementos se forman y en qué proporciones durante el proceso. Pero como escribió el equipo, también hay dos conjuntos de elementos que son más comunes de lo que cabría esperar. Por un lado, rutenio, renio, plata y paladio con números másicos hasta 110 y, por otro, una serie de elementos desde el gadolinio hasta el platino con números másicos hasta 195. Los expertos de Roederer sospechan que las proporciones adicionales de estos elementos provienen de la fisión nuclear.
Tabla periódica interactiva de elementos en Spektrum.de
¿Pero de qué núcleos originales surgieron alguna vez? Los expertos utilizan modelos para decir que los elementos pesados ricos en neutrones creados en el proceso r se dividen asimétricamente. Esto significa que se dividen en núcleos más pesados y más ligeros. Estos productos de fisión luego convertirán los neutrones en protones a través de una mayor desintegración beta, reduciendo así el alto exceso de neutrones sin perder más masa. Por tanto, el grupo de elementos que rodean a la plata corresponde a las partes más ligeras, y los que están encima del gadolinio corresponden a las partes más pesadas. La masa de los núcleos pesados generados originalmente en el proceso r debe corresponder a la suma de los fragmentos, en casos extremos más de 300, cifra que supera incluso a los núcleos más pesados generados artificialmente.
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