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Elementos extremos: Los núcleos atómicos exóticos y superpesados se forman de forma natural
Después de todo, los elementos pesados creados por el hombre pueden no ser los más pesados del universo. Incluso los núcleos atómicos más pesados parecen formarse en el espacio.
© Centro de vuelos espaciales Goddard/Laboratorio CI de la NASA / (svs.gsfc.nasa.gov/12740) (detalle)
Cuando las estrellas de neutrones se fusionan, se crean los elementos más pesados del cosmos.
Los elementos más pesados jamás creados, como Tenness u Oganesson, contienen hasta 294 protones y neutrones. Pero incluso en sofisticados experimentos de colisión sólo se han formado unos pocos de estos exóticos núcleos atómicos y se desintegran en fracciones de segundo. No ocurren en la naturaleza. ¿O no? Un equipo dirigido por Ian U. Roederer de la Universidad de Michigan ha encontrado evidencia en los espectros estelares de que en el universo se están formando núcleos atómicos con mucho más de 260 bloques de construcción nucleares. Como informa el grupo de trabajo en la revista Science, algunas estrellas muy antiguas contienen una mayor cantidad de elementos debido a la desintegración de elementos extremadamente pesados. Esto sugiere que elementos extremadamente pesados se forman en el borde extremo de la tabla periódica durante las fusiones de estrellas de neutrones o en las supernovas.
Los elementos más pesados del universo no se crean mediante una fusión nuclear normal, sino mediante un mecanismo llamado proceso r. Durante una explosión de supernova o una colisión de estrellas de neutrones, elementos como el hierro capturan muchos neutrones en muy poco tiempo. Algunos de estos se convierten en protones mediante desintegración beta y los núcleos capturan más neutrones. Así se forman núcleos con números atómicos elevados en condiciones muy extremas. Pero todavía no se comprende bien cómo se forman los núcleos más pesados de elementos más allá del uranio.
En su estudio, el equipo examinó estrellas que se sabe que contienen elementos que se forman durante el proceso r. Puedes calcular qué elementos se forman y en qué proporciones durante el proceso. Pero dos grupos de elementos son, como escribe el equipo, más comunes de lo que cabría esperar. Por un lado, rutenio, rodio, plata y paladio con números másicos hasta 110 y, por otro lado, una serie de elementos desde el gadolinio hasta el platino con números másicos hasta 195. Los expertos de Roederer sospechan que las proporciones adicionales de estos elementos provienen de la energía nuclear. fisión.
La tabla periódica interactiva de los elementos en Spektrum.de
¿Pero de qué núcleos originales se originaron? Los expertos argumentan con modelos que los elementos pesados extremadamente ricos en neutrones que se crean en el proceso r se dividen asimétricamente. Esto significa que se descomponen en un núcleo más pesado y otro más ligero. Estos productos de fisión luego convertirían los neutrones en protones mediante desintegraciones beta adicionales y así reducirían su alto exceso de neutrones sin perder más masa. Por tanto el grupo de elementos alrededor de la plata corresponde a los fragmentos más ligeros, los que están encima del gadolinio a los más pesados. Por lo tanto, la masa de los núcleos pesados creados originalmente en el proceso r debe corresponder a la suma de los fragmentos, en casos extremos más de 300, incluso más allá de los núcleos más pesados creados artificialmente.
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