Traducido por el equipo de SOTT.net en español

Dragones acechan en los bordes del mapa de los elementos conocidos - gigantes atómicos tan delicados, y tan escasos, que desafían su fácil estudio.
Einsteinium
Uno de estos gigantes ha revelado finalmente al menos algunos de sus secretos, ya que los químicos han conseguido reunir el suficiente einstenio para dar cuerpo a importantes detalles sobre la química del misterioso elemento y su capacidad para formar enlaces.

Durante la mayor parte de los últimos 70 años, los isótopos de einstenio han resultado frustrantemente difíciles de estudiar. O bien son demasiado difíciles de fabricar, o bien tienen una vida media de menos de un año, y lo poco que se crea empieza a desmoronarse como un castillo de arena con la marea alta.

Se supone que el comportamiento del elemento sigue las pautas de sus compañeros menos robustos de la serie de los actínidos. Eso está claro. Pero debido a su gran tamaño, los extraños efectos relativistas hacen más difícil predecir cómo reaccionará en ciertos procesos químicos.

Por lo general, esta confusión se aclara fácilmente con la realización de una serie de experimentos.

El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de EEUU ha reunido por fin suficiente material para hacerlo.

Conocido más informalmente como el Laboratorio de Berkeley, el famoso instituto ya es responsable del descubrimiento de una parte importante de los límites superiores de la tabla periódica de elementos.

Una docena de ellos fueron obra del físico nuclear Albert Ghiorso, un veterano investigador de Berkeley cuya carrera inicial le llevó a desarrollar detectores de radiación como parte del Proyecto Manhattan.

A principios de la década de 1950, Ghiorso detectó débiles trazas de dos elementos radiactivos aún no identificados en el polvo aéreo recogido por los aviones que atravesaron el aire de las inmediaciones tras la primera prueba a gran escala de un dispositivo termonuclear.

Uno de esos elementos fue bautizado posteriormente como einstenio, nada menos que en honor al famoso teórico de origen alemán.

Con una masa atómica de 252, y conteniendo la friolera de 99 protones, no es un peso ligero. Como ocurre con todos los elementos transuránicos -elementos más pesados que el uranio-, la producción del einstenio requiere una física muy avanzada.

No hay una fuente o una reserva de la que se pueda echar mano. Para producir un lote hay que disparar a parientes más pequeños, como el curio, con un montón de neutrones en un reactor nuclear, y luego tener mucha paciencia.

Los primeros intentos en la década de 1960 produjeron apenas lo suficiente para verlo a simple vista, con un peso minúsculo de 10 nanogramos. Intentos posteriores fueron un poco mejores, aunque la mayoría de ellos resultaron en lotes impuros.

Esta vez, los investigadores consiguieron unos 200 nanogramos del isótopo de einstenio E-254, enmarcado en un complejo con una molécula basada en el carbono llamada hidroxipiridinona.

Llegar hasta aquí no ha sido fácil, ya que las pruebas se han visto afectadas por la contaminación de elementos más pequeños y, después, por el inevitable impacto de los cierres en el medio de la pandemia, justo lo que más podría amenazar a un experimento que depende de un material que se descompone rápidamente.

"Es un logro notable que hayamos podido trabajar con esta pequeña cantidad de material y hacer química inorgánica", dice la investigadora Rebecca Abergel.

"Es significativo porque cuanto más entendamos sobre su comportamiento químico, más podremos aplicar esta comprensión para el desarrollo de nuevos materiales o nuevas tecnologías, no necesariamente sólo con el einstenio, sino también con el resto de los actínidos. Y podemos establecer tendencias en la tabla periódica".

El sometimiento de su evanescente pila de átomos quelados de E-254 a pruebas de absorción de rayos X y a mediciones fotofísicas reveló detalles importantes sobre la distancia de enlace del elemento, a la vez que demostró comportamientos de emisión con cambio de longitud de onda que no se observan en otros actínidos.

El einstenio se encuentra justo en el límite de lo que podemos conseguir con la química conocida. Aunque existen elementos más grandes, su creciente circunferencia los pone fuera del alcance de la capacidad de la tecnología actual para crear suficiente para el análisis.

Pero cuanto más aprendamos sobre los átomos pesados como el einstenio, mayor será el potencial de encontrar peldaños para construir gigantes que realmente se encuentren en algún lugar fuera del mapa.

"De forma similar a los últimos elementos que se descubrieron en los últimos 10 años, como el teneso, que utilizó un blanco de berkelio, si se pudiera aislar suficiente einstenio puro para hacer un blanco, se podría empezar a buscar otros elementos y acercarse a la (teorizada) isla de estabilidad", dice Abergel.

Esta investigación se ha publicado en Nature.