Descubren que los átomos de uno de los elementos químicos más raros no se ajustan a las leyes de la física cuántica

El berkelio no existe en la naturaleza. Su nombre, de hecho, rinde homenaje a los investigadores del Laboratorio de Radiación que lo descubrieron en la Universidad de Berkeley. Ahora, otro grupo de investigadores ha descubierto algo aún más fascinante: el berkelio no se ajusta a las leyes de la física cuántica.

Aunque el berkelio (Bk en la tabla periódica) se descubrió en 1949, nunca se ha experimentado mucho con él. La razón es que sintetizar este isótopo radioactivo de la familia de los actínidos (su número atómico es 97) es un proceso increíblemente complejo y caro.

Actualmente el Berkelio se sintetiza en cantidades ínfimas en dos reactores nucleares experimentales de alto flujo: el Oak Ridge National Laboratory de Estados Unidos, y el Research Institute of Atomic Reactors de Dimitrovgrad, Rusia. Para producir el isótopo berkelio-247 hay que bombardear otro isótopo sintético que también es muy escaso (curio-244) con partículas alfa de alta energía.

Desde 1967 hasta ahora Estados Unidos apenas ha producido un gramo de berkelio. Por fortuna, el Departamento de Energía de Estados Unidos cedió 13 miligramos del elemento a Thomas Albrecht-Schmitt, químico especializado en actínidos de la Universidad de Florida. Albrecht y su equipo han pasado tres años realizando experimentos con el Berkelio y han constatado una serie de propiedades que sencillamente desafían el modelo actual de física de partículas.

El comportamiento de los electrones en los elementos más ligeros y comunes de la tabla periódica se atiene al modelo de la física conocido como mecánica cuántica. El berkelio y algunos otros elementos superpesados como el californio desafían completamente ese modelo. En su lugar parecen atenerse a la teoría general de la relatividad enunciada por Einstein, donde los objetos con masa son más pesados cuanto más rápido se mueven.

Este comportamiento de los electrones, que se mueven a fracciones de la velocidad de la luz, obligan a reescribir por completo las propiedades eléctricas de los actínidos. Aún está por verse si el descubrimiento obliga a reescribir las actuales leyes de la física o simplemente es necesario ajustar algunos postulados. Lo que está claro es que es necesario destinar más berkeleio a proyectos de investigación en física de partículas.

Fuente: Journal Of the American Chemical Society