Propiedad Del Elemento Más Raro En La Tierra Medida Por Primera Vez

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Los físicos han medido la cantidad de energía que se necesita para ionizar astatine, el elemento natural más raro en la tierra, completando una parte faltante de la tabla periódica.

Según dicen los científicos, se descubrió por primera vez una propiedad fundamental del elemento más raro de la Tierra, la astronomía.

Astatine se produce naturalmente; sin embargo, los científicos estiman que existe mucho menos de una onza en el mundo. Durante mucho tiempo, las características de este elemento esquivo fueron un misterio, pero los físicos en el laboratorio de física del CERN en Suiza ahora han medido su potencial de ionización: la cantidad de energía necesaria para eliminar un electrón de un átomo de astatine, convirtiéndolo en un Ion o una partícula cargada.

La medida llena una parte faltante de la tabla periódica de elementos, porque astatine fue el último elemento natural para el cual esta propiedad era desconocida. Astatine, que tiene 85 protones y 85 electrones por átomo, es radioactiva y la mitad de su versión más estable se descompone en solo 8.1 horas, un tiempo llamado vida media. En 1953, Isaac Asimov estimó que el total mundial de astatina en la naturaleza era de 0.002 onzas (0.07 gramos). [Gráfico: Las partículas más pequeñas de la naturaleza explicadas]

Para medir el potencial de ionización de astatine, los físicos en la instalación del haz de iones radioactivos ISOLDE (Separador de isótopos en línea) del CERN crearon isótopos artificiales de astatine (átomos con diferentes números de neutrones que los que se producen en la naturaleza) disparando rayos de protones energéticos a un objetivo de uranio (que tiene 92 protones y electrones). Las colisiones crearon una lluvia de nuevas partículas, algunas de las cuales eran astatinas.

Luego, los físicos brillaban rayos láser de diferentes longitudes de onda en los átomos para ionizarlos. Al aislar los iones astatinos y verificar qué longitud de onda los había creado el láser, los investigadores determinaron que el potencial de ionización de los astatinos era de 9.31751 electronvoltios (el potencial de ionización del hidrógeno, por ejemplo, es de 13.6 electronvoltios).

El valor servirá como un punto de referencia para el estudio de exóticos elementos superpesados, que no ocurren naturalmente, pero se pueden crear en laboratorios especializados. Por ejemplo, los investigadores desean comparar las propiedades de astatine con las del recién descubierto elemento 117, creado por primera vez en el Instituto Conjunto de Rusia para la Investigación Nuclear (JINR) en 2010. Este elemento, el segundo más pesado jamás creado, es un homólogo de astatine., lo que significa que se encuentra justo debajo de astatine en la tabla periódica y probablemente comparte propiedades similares.

"La espectroscopia láser en la fuente de hoy es el método más sensible para estudiar las propiedades atómicas de los isótopos exóticos de corta duración", dijo en un comunicado Valentin Fedosseev, líder del equipo de la fuente de iones láser de ionización por resonancia de ISOLDE. "Es adecuado para explorar los espectros de elementos producidos artificialmente, como los superpesados. El éxito en este estudio de astatine ha agregado confianza para proyectos similares iniciados recientemente en GANIL, Francia, y en JINR, Rusia". (GANIL significa Grand Accélérateur National d'Ions Lourds, o el Acelerador Nacional Large Heavy Ion).

El nuevo descubrimiento también podría ayudar a los científicos a desarrollar aplicaciones médicas para la astatina artificial, que podrían ser útiles en los tratamientos de radioterapia para el cáncer llamados terapia alfa.

"Ninguno de los muchos isótopos de corta duración utilizados en la medicina existe en la naturaleza; tienen que ser producidos artificialmente por reacciones nucleares", dijo Bruce Marsh, un miembro del equipo de la fuente de iones de láser de ionización por resonancia. "Los posibles isótopos médicos de astatine no son tan diferentes a este respecto. Lo que difiere de astatine es que su escasez en la naturaleza hace que sea difícil de estudiar por experimento, por lo que esta medición de una de las propiedades fundamentales es un logro significativo. "

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Suplemento De Vídeo: TELÓMEROS: biología antienvejecimiento por Adolfo Pérez Agustí.




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