Elemento 120 possibile? Una nuova scoperta apre alla possibilità di ampliare la tavola periodica

Elemento 120 possibile? Una nuova scoperta apre alla possibilità di ampliare la tavola periodica

Per la prima volta, gli scienziati dei Berkeley Lab hanno sintetizzato l'elemento 116 (livermorio) utilizzando un fascio di particelle di titanio. In precedenza, i fisici avevano creato atomi di livermorio utilizzando un fascio di calcio. Il nuovo metodo è un passo significativo verso la creazione di un elemento completamente nuovo.

di pubblicata il , alle 12:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

Gli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) del Dipartimento dell'Energia statunitense hanno compiuto un passo cruciale per creare l'elemento 120 della tavola periodica.

Un team internazionale ha annunciato di aver realizzato l'elemento superpesante 116 utilizzando un fascio di titanio, una scoperta che rappresenta un passo fondamentale verso la creazione dell'elemento 120. I primi 94 elementi sulla tavola si trovano tutti in natura, quelli più pesanti sono stati creati solo in laboratorio, fondendo insieme elementi esistenti.

"Questa reazione non era mai stata dimostrata prima d'ora ed era essenziale dimostrarne la possibilità prima di intraprendere il nostro tentativo di produrre il 120", ha dichiarato Jacklyn Gates, scienziata nucleare del Berkeley Lab. "La creazione di un nuovo elemento è un'impresa estremamente rara. È emozionante essere parte del processo e avere una strada promettente da percorrere".

Gli elementi superpesanti da 112 a 118 sono stati sintetizzati sparando un fascio di calcio su bersagli diversi. Si ritiene che vi siano più elementi oltre il bordo della tavola periodica, ma purtroppo il californio-249 è l'elemento più pesante che può essere usato come bersaglio: quelli successivi sono troppo instabili.

Quindi, non potendo cambiare il bersaglio, gli scienziati hanno pensato bene di sostituire il proiettile. Passando dal calcio al titanio, hanno ottenuto 2 protoni extra, salendo a 22 protoni.

Ovviamente, vale il detto "facile a dirsi, meno a farsi". Per prima cosa, il processo richiede il titanio-50, un raro isotopo che costituisce solo circa il 5% di tutto il titanio naturale sulla Terra. Questo viene poi riscaldato in un forno specializzato che lo porta a quasi 1.649 °C, vaporizzando il titanio. Una sorgente di ioni produce un plasma di titanio carico, che può quindi essere manipolato in un raggio e sparato contro il bersaglio.

Questa è la prima volta che un fascio di titanio viene utilizzato in esperimenti di questo tipo, quindi per testarne il funzionamento, il team lo ha sparato contro un bersaglio fatto di plutonio, che ha 94 protoni. Ciò ha portato alla produzione dell'elemento 116, il livermorio. Il team ha rilevato l'elemento, anche se molto raramente: solo due atomi dell'elemento 116 sono stati prodotti in un esperimento durato 22 giorni. A ogni modo, quanto basta per convalidare l'uso del fascia di titanio.

Se scoperto, l'elemento 120 sarebbe l'atomo più pesante creato e si collocherebbe all'ottava fila della tavola periodica. Si trova sulle rive dell'isola della stabilità, un gruppo teorizzato di elementi superpesanti con proprietà uniche.

Gli elementi superpesanti hanno solitamente emivite molto brevi, il che significa che decadono in pochi millisecondi, il che li rende difficili da studiare e poco pratici per qualsiasi utilizzo nel mondo reale. Si pensa, però, che alcuni isotopi di questi elementi potrebbero avere il numero giusto di neutroni per bilanciare il tutto, stabilizzandoli per minuti o addirittura giorni.

"La creazione dell'elemento 116 con il titanio convalida che questo metodo di produzione funziona e possiamo ora pianificare la nostra caccia all'elemento 120", ha dichiarato Jennifer Pore, scienziata dell'Heavy Element Group del Berkeley Lab.

C'è ancora del lavoro da fare prima che i ricercatori tentino di produrre l'elemento 120. I tempi sono ancora da definire, ma i ricercatori potrebbero iniziare gli esperimenti nel 2025. Una volta iniziato, potrebbero essere necessari diversi anni per vedere solo pochi atomi dell'elemento 120, ammesso che si palesi davvero. 

14 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
Haran Banjo26 Luglio 2024, 14:26 #1
E io che pensavo già all'adamantio...
jumpjack27 Luglio 2024, 10:30 #2
un bel giorno si potrebbe scoprire che gli elementi sotto il 92 sono solo un gruppetto di quelli possibili, separati dagli altri da un gruppetto di impossibili...
ZeroSievert27 Luglio 2024, 11:00 #3
Originariamente inviato da: jumpjack
un bel giorno si potrebbe scoprire che gli elementi sotto il 92 sono solo un gruppetto di quelli possibili, separati dagli altri da un gruppetto di impossibili...


Difficile. Piú vai in su con il numero atomico piú la repulsione coulombiana diventa forte facendo esplodere il tutto.

https://it.m.wikipedia.org/wiki/For...Weizs%C3%A4cker

Ma concordo che sarebbe bello se si trovasse il contrario
Sam6431 Luglio 2024, 10:56 #4

spreco di risorse

Gli elementi superpesanti hanno solitamente emivite molto brevi, il che significa che decadono in pochi millisecondi, il che li rende difficili da studiare e poco pratici per qualsiasi utilizzo nel mondo reale.

uno spreco di soldi e tempo con risultati inutili ai fini pratici...bolle di sapone
Darkon31 Luglio 2024, 11:22 #5
Originariamente inviato da: Sam64
Gli elementi superpesanti hanno solitamente emivite molto brevi, il che significa che decadono in pochi millisecondi, il che li rende difficili da studiare e poco pratici per qualsiasi utilizzo nel mondo reale.

uno spreco di soldi e tempo con risultati inutili ai fini pratici...bolle di sapone


Ma non è affatto vero. La creazione di questi elementi permette di studiare sia aspetti della fusione nucleare durante la loro creazione, sia aspetti della fissione durante il loro decadimento.

Il fatto che sono superpesanti è utile per rendere più evidenti aspetti che altrimenti potrebbero passare inosservati.
raxas31 Luglio 2024, 13:15 #6
Originariamente inviato da: ZeroSievert
Difficile. Piú vai in su con il numero atomico piú la repulsione coulombiana diventa forte facendo esplodere il tutto.

https://it.m.wikipedia.org/wiki/For...Weizs%C3%A4cker

Ma concordo che sarebbe bello se si trovasse il contrario

Mi chiedo se la retpulsione di Coulomb sia valida in una stella di neutroni o in un buco nero...

Qualcuno sa gli elementi precisi che si formano lì dentro? e il loro numero atomico <infinito eventuale? e... i livelli presenti>f?
ZeroSievert31 Luglio 2024, 13:43 #7
Originariamente inviato da: raxas
Mi chiedo se la retpulsione di Coulomb sia valida in una stella di neutroni o in un buco nero...

Qualcuno sa gli elementi precisi che si formano lì dentro? e il loro numero atomico <infinito eventuale? e... i livelli presenti>f?


E' valida. Nel caso delle stelle di neutroni l'attrazione gravitazionale e' cosí colossale da vincerla. I protoni si fondono con gli elettroni e quello che ti rimane e' un gigantesco blob di neutroni (che in condizioni normali decadrebbero). Per una stella di neutroni questo stato della materia non e' ben classificabile in termini di massa atomica - numero atomico per quel che so (ma ho avuto solo un'introduzione all'astrofisica... prendo con le pinze quel che dico). Per i buchi neri non ci provo neanche visto che mi sono fermato al raggio di Schwarzschild come conoscenze .

E in generale sono abbastanza sicuro che ci siano molti dubbi su cosa effettivamente accada in una stella di neutroni e in un buco nero anche se esistono modelli piú o meno validati.
raxas31 Luglio 2024, 13:58 #8
Originariamente inviato da: ZeroSievert
E' valida. In quel caso l'attrazione gravitazionale e' cosí colossale da vincerla. I protoni si fondono con gli elettroni e quello che ti rimane e' un gigantesco blob di neutroni (che in condizioni normali decadrebbero). Per una stella di neutroni questo stato della materia non e' ben classificabile in termini di massa atomica - numero atomico per quel che so (ma ho avuto solo un'introduzione all'astrofisica... prendo con le pinze quel che dico).

E in generale sono abbastanza sicuro che ci siano molti dubbi su cosa effettivamente accada in una stella di neutroni e in un buco nero anche se esistono modelli piú o meno validati.

Se è valida e VIENE VINTA, dall'attrazione gravitazionale... allora lì dentro non è più valida...
O forse non capisco...
Io credo che ci sia una coltre di dubbi insuperabili che non fanno definire cosa diavolo si formi lì dentro i
ZeroSievert31 Luglio 2024, 14:05 #9
Originariamente inviato da: raxas
Se è valida e VIENE VINTA, dall'attrazione gravitazionale... allora lì dentro non è più valida...
O forse non capisco...
Io credo che ci sia una coltre di dubbi insuperabili che non fanno definire cosa diavolo si formi lì dentro i


Dipende da cosa intendi da "non e' piu' valida". Con "validita'" io intendo che le leggi della fisica debbano valere indipendentemente dal luogo, tempo e stato considerato.

Non e' che dentro una stella di neutroni l'interazione elettromagnetica non esiste piu' o che funziona in maniera differente.. ma che viene sovrastata dagli effetti dell'attrazione gravitazionale.
Darkon31 Luglio 2024, 14:09 #10
Originariamente inviato da: raxas
Se è valida e VIENE VINTA, dall'attrazione gravitazionale... allora lì dentro non è più valida...
O forse non capisco...
Io credo che ci sia una coltre di dubbi insuperabili che non fanno definire cosa diavolo si formi lì dentro i


No... una forza può essere valida e al tempo stesso essere vinta.

Se tu fai un salto la forza che i tuoi muscoli scaricano verso terra vince la gravità che non è che cessa di esistere o essere valida poi ovviamente essendo che te non puoi continuare a esercitare tale forza torna a vincere la gravità.

Lo stesso concetto lo applichi in quei contesti dove la forza repulsiva non è che non c'è, continuano a repellersi ma la gravità è tale da superare la repulsione.

La legge rimane valida fermo restando che viene vinta.


Detto ciò più vai nel piccolo e più le interazioni gravitazionali vanno nel campo dell'ignoto altrimenti avremmo risolto alcuni dei più grandi misteri della fisica. Soprattutto per quanto riguarda i buchi neri di quello che accada oltre l'orizzonte degli eventi si possono avere solo teorie dato che per definizione nessuna informazione può superare tale orizzonte.

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^