OAK RIDGE, Tenn., 30 de noviembre de 2016 – El elemento 117, recientemente descubierto, ha sido bautizado oficialmente como «tennessina» en reconocimiento a las contribuciones de Tennessee a su descubrimiento, incluyendo los esfuerzos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía y sus colaboradores de Tennessee en la Universidad de Vanderbilt y la Universidad de Tennessee.
«La presencia de la tennessina en la Tabla Periódica es una afirmación del prestigio de nuestro estado en la comunidad científica internacional, incluidas las instalaciones que el ORNL proporciona a esa comunidad, así como los conocimientos y la experiencia de los científicos y técnicos del laboratorio», dijo el director del ORNL, Thom Mason.
«El histórico descubrimiento de la tennessina es emblemático de las contribuciones que instituciones de Tennessee, como el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, la Universidad de Tennessee y la Universidad de Vanderbilt, realizan para lograr un mundo mejor», dijo el gobernador de Tennessee, Bill Haslam. «En nombre de todos los habitantes de Tennessee agradecemos a este organismo mundial por honrar a nuestro estado de esta manera».
La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) -que valida la existencia de elementos recién descubiertos y aprueba sus nombres oficiales- dio su aprobación final al nombre de «tennessina» tras un proceso de un año que comenzó el 30 de diciembre. El 30 de diciembre de 2015, cuando la IUPAC y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada anunciaron la verificación de la existencia del elemento superpesado 117, más de cinco años después de que los científicos informaran por primera vez de su descubrimiento en abril de 2010.
El ORNL desempeñó varias funciones en el descubrimiento, la más destacada la producción del radioisótopo berkelio-249 para la búsqueda. El berkelio-249 utilizado en el descubrimiento inicial y en los subsiguientes experimentos de confirmación del elemento 117 fue producido por el ORNL y el Programa de Isótopos del Departamento de Energía, y se proporcionó como contribución estadounidense a dichos experimentos.
Los elementos superpesados, que no se dan de forma natural, se sintetizan exponiendo un blanco radioisotópico a un haz de otro isótopo específico. En teoría, los núcleos se combinarán, en raras ocasiones, en un elemento «superpesado» y hasta ahora desconocido.
En el caso de la tennessina, la receta atómica para el elemento 117 requería el blanco de berkelio-249, que sólo estaba disponible en el Reactor de Isótopos de Alto Flujo (HFIR) del ORNL, que produce radioisótopos para la industria y la medicina además de su misión de investigación de dispersión de neutrones, y en el contiguo Centro de Desarrollo de Ingeniería Radioquímica (REDC), donde se procesan los radioisótopos.
Durante una campaña de un año de duración, el ORNL produjo y luego envió los 22 miligramos de berkeleium-249 a Rusia, donde el experimento que daría lugar al elemento 117 se llevó a cabo con un ciclotrón de iones pesados en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) de Rusia en Dubna. Tras seis meses de incesante bombardeo con un haz de calcio-48, los investigadores detectaron seis átomos en los que los núcleos del calcio y el berkelio se habían fusionado para crear el elemento 117. Los experimentos posteriores confirmaron los resultados.
«El descubrimiento de la tennessina es un ejemplo del potencial que puede realizarse cuando las naciones se unen para prestar sus capacidades únicas a una visión científica», dijo Jim Roberto, del ORNL, que ayudó a reunir el elemento 117 en colaboración con Rusia.Además de producir el radioisótopo necesario, el ORNL tiene un largo historial de investigación en física nuclear que ha permitido al laboratorio aportar los conocimientos de investigadores experimentados en física nuclear y la colaboración internacional, así como herramientas en forma de detectores, instrumentos y componentes electrónicos.
El laboratorio también tiene un historial de colaboración en investigación física con la Universidad de Vanderbilt en Nashville, Tennessee, que inició las conversaciones que condujeron a la histórica colaboración, y la Universidad de Tennessee, en Knoxville, que participó en los experimentos que confirmaron el descubrimiento.
El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore del Departamento de Energía, en California, completó el equipo del elemento 117. Livermore tiene un historial de éxitos en la investigación de elementos superpesados y es el homónimo del livermorium (elemento 116).
La ortografía específica de la tennessina se eligió porque el nuevo elemento está clasificado como un halógeno, un tipo de elemento que por convención termina en el sufijo «-ine». Los halógenos incluyen elementos como el cloro y el flúor. El símbolo del tenesino en la Tabla Periódica será Ts.
Los descubrimientos de nuevos elementos en el ORNL comenzaron con el Proyecto Manhattan. Durante la Segunda Guerra Mundial, los investigadores del Reactor de Grafito del ORNL descubrieron el elemento 61 de la Tabla Periódica, el prometio. Debido al secreto que envolvía el proyecto para desarrollar las primeras armas nucleares, no se informó del descubrimiento hasta después de la guerra, en 1947.
Además del elemento 117 (tennessina), los materiales e isótopos producidos por el ORNL a través del Programa de Isótopos del DOE se han utilizado en los descubrimientos de los elementos superpesados 104 (rutherfordium), 105 (dubnium), 106 (seaborgium), 114 (flerovium), 115 (moscovium), 116 (livermorium) y 118 (oganesson).
El descubrimiento de elementos superpesados, que suelen existir sólo durante fracciones de segundos, está impulsado por la búsqueda de la «isla de estabilidad» predicha desde hace tiempo, en la que nuevos elementos más allá de la Tabla Periódica existente pueden sobrevivir durante periodos de tiempo excepcionalmente largos, abriendo nuevas y útiles perspectivas de la física y la química.
Esta investigación contó con el apoyo de la Oficina de Ciencia del DOE. El Reactor de Isótopos de Alto Flujo es una Instalación de Usuario de la Oficina de Ciencia del DOE.
Para más información, visite https://www.ornl.gov/content/element-117-resource-page.
UT-Battelle gestiona el ORNL para la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía. La Oficina de la Ciencia es la que más apoya la investigación básica en las ciencias físicas en los Estados Unidos, y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más apremiantes de nuestro tiempo. Para más información, visite http://energy.gov/science/.