Viene de la Segunda Parte
Además del grupo original de la Universidad de California, al poco tiempo de finalizar la Segunda Guerra Mundial se fueron conformando otros dos grupos dedicados a la síntesis de nuevos elementos, el de Dubna en la entonces Unión Soviética y el de Darmstadt en Alemania Occidental. Cada uno de ellos se disputó la prioridad de la síntesis de los pocos átomos que se obtenían de los elementos post-lawrencio, dándoles diferentes nombres, como joliotio, kurchatovio o nielsbohrio.
Para evitar disputas, en 1979, la IUPAC emitió una serie de recomendaciones para nombrar los elementos con Z mayor a 100 y que se muestran en el Cuadro 1.

Tras la Segunda Guerra Mundial el ímpetu en la síntesis de nuevos elementos se volvió un asunto político bajo la sombra de la Guerra Fría. El lanzamiento de dos bombas nucleares sobre población civil en Japón, cuando dicho país ya estaba derrotado militarmente, envió un claro mensaje a la entonces Unión Soviética de que el control del conocimiento sobre la estructura nuclear tenía y tendría en el futuro importantes repercusiones militares y económicas. Este mensaje sigue compartido y comprendido por las potencias nucleares de hoy: Estados Unidos, Rusia, Inglaterra, Francia, China, India, Pakistán, Israel y Corea del Norte, poseedoras de un arsenal capaz de destrozar la Tierra.
Desde la tecnociencia el tema se volvió también muy importante una vez que, casi coincidiendo con el inicio de la Guerra Fría, aparecieron nuevos modelos sobre la estructura nuclear, en particular los que indican que el núcleo tiene una estructura de capas, semejante a la que poseen los átomos. Los físicos que propusieron dichas teorías, que debían ser comprobadas experimentalmente entre otras maneras con la síntesis de nuevos elementos, se hicieron merecedores del Premio Nobel de Física en 1963. Los anteriormente llamados “números mágicos” responden a lo predicho por este modelo de estabilidad nuclear. En 1966 físicos de Dubna propusieron que uno de esos números mágicos podría ser Z = 114 además de Z = 126. Así la región entre estos dos posibles elementos daría lugar a lo que se llamó una isla de estabilidad con núcleos atómicos con t1/2 suficientemente largos para que los elementos transuránidos dejaran de ser una curiosidad. En una entrevista en 2017, Y. Oganessian, líder del grupo de Dubna, en cuyo honor se nombró oganesón al elemento con Z = 118, indicó referente a los elementos con Z > 112:
Sus tiempos de vida media son extremadamente pequeños, pero si se agregan neutrones a los núcleos de estos átomos sus tiempos de vida crecen. Añadir ocho neutrones a los isótopos más pesados conocidos de los elementos 110, 111, 112 e incluso 113 aumentarán su tiempo de vida media alrededor de 100,000 veces … pero todavía estamos lejos de la cima de la isla, donde los átomos pueden tener vidas de millones de años. Necesitaremos nuevas máquinas para alcanzarlo.
Resumiendo, desde finales de la Segunda Guerra Mundial se realizó una importante cantidad de experimentos de síntesis en Estados Unidos, Unión Soviética (Rusia), Alemania y Japón, donde se han sintetizado respectivamente 11, 8, 6 y 1 nuevos elementos, algunos de ellos resultado de investigaciones compartidas (Tablas 1 y 2). Lo anterior es una indicación del final de la frenética carrera en la que se enfrentaron los diversos grupos involucrados, herencia de la Guerra Fría.
Tabla 1. Instituciones en las que se han sintetizado los elementos artificiales
Abreviatura | Institución (País) |
UC-B | Universidad de California en Berkeley (EU) |
UC | Universidad de Chicago (EU) |
LBNL | Laboratorio Nacional Lawrence en Berkeley (EU) |
LLNL | Laboratorio Nacional Lawrence en Livermore (EU) |
ORNL | Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EU) |
GSI | Centro de Investigación de Iones Pesados (Alemania) |
JINR | Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (Unión Soviética-Rusia) |
RIKEN | Instituto de Ciencias Naturales (Japón) |
Tabla 2. Reacciones de síntesis y tiempos de vida media de los elementos transuránidos
NA | Símbolo | Nombre | Fecha y reacción de síntesis | t1/2* | Detalles…algunos de ellos químicos |
93 | Np | Neptunio | 1940 (UC-B); 238U con 1n | 237Np:2 ** | Químicamente similar al U |
94 | Pu | Plutonio | 1940 (UC-B); 238U con 2H | 244Pu:80** | Se ha estimado que la cantidad total que hay en la Tierra es de 9g |
95 | Am | Americio | 1944 (UC); 239Pu con 1n | 243Am: 473a | AmO2. Se han sintetizado varios kilogramos. |
96 | Cm | Curio | 1944 (UC-B); Pu con He | 243Cm:29a | CmF4 |
97 | Bk | Berkelio | 1949 (UC-B); Am con He | 247Bk:1380a | La producción total de berkelio es un poco mayor a 1g. |
98 | Cf | Californio | 1950 (UC-B); Cm con He | 251Cf:898a | CfI2. Se conocen 20 isótopos. Uno de ellos se utiliza para “encender” reactores nucleares |
99 | Es | Einstenio | 1952; U con 1n *** | 252Es:471d | Se usó para producir Md |
100 | Fm | Fermio | 1952; U con 1n *** | 257Fm:101d | Otras síntesis: U con O (Suecia) |
101 | Md | Mendelevio | 1955(UC-B); Es con He | 258Md:52d | 17 átomos |
102 | No | Nobelio | 1958 (JINR); Pu con O | 259No:58m | Otras síntesis: Cm con C (Suecia) |
103 | Lr | Laurencio | 1961 (LBNL); Cm con B | 266Lr:11h | Otras síntesis: Am con O (JINR) |
104 | Rf | Rutherfordio | 1964 (JINR); Pu con Ne | 267Rf:1.3h | Otras síntesis: Cu con O (LBNL) |
105 | Db | Dubnio | 1965 (JINR); Am con Ne | 268Db:29h | Otras síntesis: Cf con Ne (LBNL) |
106 | Sg | Seaborgio | 1970 (LBNL); Cf con O | 271Sg:1.9m | Otras síntesis: Pb con Cr (JINR) |
107 | Bh | Bohrio | 1975 (JINR); Bi con Cr | 270Bh:61s | Su inequívoca síntesis fue realizada en 1981 en el GSI |
108 | Hs | Hassio | 1978 (GSI); Pb con Fe | 277Hs:12m | Otras síntesis: Ra con Ca (JINR) |
109 | Mt | Meitnerio | 1982 (GSI); Bi con Fe | 278Mt:7.6s | El isotopo inicialmente sintetizado, 266Mt tiene un t1/2 = 5ms |
110 | Ds | Darmstatio | 1994 (GSI); Pb con Ni | 281Ds:11s | **** |
111 | Rg | Roentgenio | 1994 (GSI); Bi con Ni | 281Rg:26s | En la síntesis de este elemento y del Cn participaron físicos de Dubna |
112 | Cn | Copernicio | 1996 (GSI); Pb con Zn | 285Cn:29s | Su símbolo inicial fue Cp |
113 | Nh | Nihonio | 2004 (RIKEN); Bi con Zn | 286Nh:20s | Su nombre quiere decir literalmente: La tierra del Sol naciente |
114 | Fl | Flevorio | 1998 (JINR); Pu con Ca | 289Fl:2.6s | Este elemento y el Lv fueron resultado del trabajo compartido con LLNL |
115 | Mc | Moscovio | 2010 (JINR) | 289Mc:0.220s | Los elementos Z=115 al Z=118 fueron asignados y ratificados por la IUPAC a medidos del 2017. |
116 | Lv | Livermorio | 2000 (JINR-LLNL) | 293Lv:0.061s | Con el Lv el estado de California ha sido honrado con el nombre de tres elementos |
117 | Ts | Téneso | 2010 (ORNL-JINR-LLNL) | 294Ts:0.078s | Se han predicho compuestos como TsH y TsF5…que no se han encontrado |
* Del isótopo con vida más larga (a= años; d=días; h=horas; m=minutos; s= segundos). Este isótopo no necesariamente es el que primero se sintetizó de dicho elemento.
** Millones de años. Cantidades muy pequeñas se han descubierto en minas de U.
*** Estos elementos fueron descubiertos en los restos de la explosión de las bombas de fisión realizadas por el ejército norteamericano en los atolones del Océano Pacífico.
**** S. Hoffman uno de los responsables de la síntesis relató la intensa dinámica del proceso posterior: Cerca del mediodía de ese mismo día (13/11/1994) quedó claro que teníamos que publicar nuestro resultado tan pronto como fuera posible debido al experimento semejante que se estaba llevando a cabo en Dubna…A la mañana siguiente, el 14 de noviembre, se terminó la versión final del documento y uno de los choferes de nuestro Instituto lo entregó directamente a los editores [del Zeitschrift für Physik]. A continuación informamos oficialmente al resto del personal del GSI y un comunicado de prensa se emitió el 17; al día siguiente lo leímos en los periódicos.
A manera de conclusión
Los elementos transuránidos fueron sintetizados o creados, pero no descubiertos. La actividad científica de síntesis, que consiste en construir algo nuevo con partes ya existentes previamente, fue desarrollada inicialmente por la química para extenderse posteriormente a la física y a partir del siglo XXI a la biología.
La vertiginosa carrera por sintetizar elementos transuránidos, los primeros artificiales, fue y es motivo de orgullo personal, institucional y nacional en el que los científicos han invertido tiempo, las instituciones su prestigio, y los países participantes el equivalente a cientos de millones de dólares. Además de las carreras científicas, los galardones internacionales y las noticias de prensa que presumen del mayor conocimiento de la estructura nuclear o del “incremento de elementos en la Tabla Periódica”, la finalidad última es una herencia de la Guerra Fría y su secuela industrial de producción de bombas nucleares.
Las síntesis fueron reportadas en revistas de física, una vez que los instrumentos para detectar los fragmentos de los pocos átomos obtenidos de los nuevos elementos en su casi inmediato camino a su destrucción son de origen físico… Poca química se ha desarrollado con ellos y con los más pesados, ninguna. Químicamente son una curiosidad.
A partir de la Segunda Guerra Mundial la radioquímica, disciplina construida por M. Curie a principios del Siglo XX durante la tercera revolución química, cedió su lugar a la química nuclear que terminó convirtiéndose en una rama de la física nuclear. Lo anterior se constató en 1985 durante la quinta y última revolución química, en medio de las disputas sobre la prioridad de la síntesis de los nuevos elementos. En esa fecha se estableció el TWG (Grupo de trabajo sobre los elementos transfermio), integrado en ese momento por nueve científicos, dos de ellos procedentes de la IUPAC y siete de la IUPAP, para corroborar la existencia y el lugar de la síntesis de los elementos del Z=104 al Z=109. El grupo original de TWG estaba integrado sólo por físicos, que son en realidad a quienes les interesa el asunto y, como ya se indicó, publican los detalles técnicos de la síntesis.
Contrario a lo que pensaba Rutherford, al sintetizar los elementos artificiales, los físicos hacen química…y también filatelia. C2