101. Mendelevio

 

Comenzamos la cuenta atrás de la Tabla Periódica. Llegamos por fin al número 101. Todos los elementos que quedan, ya lo sabes, son de laboratorio. Además, todos ellos son elementos muy grandes e inestables (radiactivos). Hoy hablaremos del mendelevio, el actínido número 13 (Solo quedarán el nobelio y el lawrencio) y el único elemento con 101 protones (y, por lo tanto, 101 electrones). Fue nombrado así en honor a Dimitry Mendelev, el padre de la Tabla Periódica. Vamos a estudiarlos (a ambos) un poquito.  

El mendelevio fue descubierto por los ya conocidos científicos de Berkeley, California, a principios de 1955. El equipo, en este caso estaba liderado por un químico de Los Ángeles, que había sido compañero de colegio de Glenn Seaborg: Stanley Gerald Thomson. Thomson ganó fama pues ideó un proceso para separar el plutonio del resto de elementos del combustible nuclear (conocido como del fosfato de bismuto) durante el Proyecto Manhattan. Después de la guerra, se trasladó a California y, junto con sus compañeros de Berkeley, descubrió 5 elementos. En el caso que nos ocupa, contaba en su equipo con nada menos que Al. Ghiorso, Glenn Seaborg, Gregory Robert Chopin y Bernard G. Harvey (un canadiense que reclutó Seaborg, aunque le costó, por su condición de extranjero).  

Chopin, Seaborg, Harvey y Ghiorso en 1980.

Glenn Seaborg dijo, en una ocasión, de Thomson:  

“His radiochemical research during World War II rivals in importance the isolation of radium by Pierre and Marie Curie, and his leadership in the discovery of five transuranium elements must rank as among the leading chemical accomplishments of his time.” 

Para descubrir el mendelevio usaron el ciclotrón de 60 pulgadas de Lawrence (Con mejoras de Bernie Rossi). Lanzaron partículas alfa sobre una pequeña muestra (que, aunque pequeña, había sido muy difícil conseguir) de unos pocos miles de millones de átomos de einstenio 253 (escondidos detrás de una fina lámina de oro, que hacía de filtro de algunas de las alfas). Esto provocó unas pocas fisiones espontáneas que crearon algunos átomos de mendelevio (o eka-tulio, como lo llamaban entonces). Los átomos fueron detectados tras un complicado proceso químico de separación de la muestra, nuevos bombardeos, y un delicado sistema de medición con los detectores del gran Albert Ghiorso (quien ideó el experimento y calculó durante un vuelo a Idaho cuántos átomos de einstenio (todos los que había en el mundo, básicamente) eran necesarios para crear 1 átomo del elemento 101). Los encontraron, no viendo directamente el 101 si no sus restos, es decir, el Md256 decaía en Fm256 y detectaban el fermio. 

Tenían tan pocos átomos que no podían tratarlo como en ocasiones anteriores, donde vertían el resultado obtenido en tubos de ensayo y, previendo sus características, lo separaban en unas u otras reacciones químicas. La tarea de detección fue complicada. Es más, era el primer elemento en el que se hacía de esta novedosa manera. Además, las muestras las obtenían en un laboratorio y los detectores los tenían en otro, así que mientras la película de oro se disolvía, Ghiorso esperaba en la puerta del laboratorio con el coche en marcha. Lo hacían de noche, para no encontrar ningún atasco, y llamaban al guardia de la puerta para que tuviera la valla abierta (una vez no lo llamaron y casi hasta dispara a Ghiorso). Cuando Ghiorso llegaba al segundo edificio, subía corriendo las escaleras, purificaba de nuevo la muestra y la metía en los sofisticados detectores. Tras superar numerosos problemas, por fin, en la noche del 19 de febrero de 1955, con todo bien estudiado, procedieron con el experimento. Ghiorso conectó los detectores a la alarma de incendios del edificio, así, si se detectaba un elemento 101, saltaba la alarma y todos gritarían de alegría. La alarma sonó bien entrada la noche. Llamaron a las 3:30 de la madrugada a Seaborg (Cuando ya habían detectado dos elementos, aun detectarían 15 más) para darle la noticia y, de paso, le dijeron que habían pensado llamarlo mendelevio. 

En plena Guerra Fría, la verdad, sorprende que unos americanos nombrasen un nuevo elemento con el nombre de un científico ruso, pero así fue: La ciencia no entiende ni de fronteras ni de políticas, ni de historias de esas y el padre de la Tabla Periódica se ganó un merecido puesto en la casilla número 101. (Según contó Ghiorso años después, la idea inicial fue de Jack Hollander). 

Los científicos explicaron sus razones para nombrarlo así. Comentaron que en un artículo titulado “El problema de los elementos 97 y 98”, escrito por dos rusos, A.P. Znoyko y V.I. Semishin, y publicado en 1950, se hablaba de que ellos deberían haber nombrado al elemento número 98 porque habían predicho las propiedades de su decaimiento radiactivo antes de que se hubiera descubierto y que lo habían conseguido gracias al sistema de Mendeleev. Así que en ese mismo texto sugerían llamar al elemento 97, en lugar de berkelio, mendelevio. Así que, según dijeron, quizás satisficieran a éstos científicos, 5 años después, llamando mendelevio al elemento 101 y así reconocer de esa manera la contribución de Mendeleev al sistema periódico.  

O tal y como dijo Glenn Seaborg, que se ganaron algunas críticas por ello, vamos:  

“We thought it fitting that there be an element named for the Russian chemist Dmitri Mendeleev, who had developed the periodic table. In nearly all our experiments discovering transuranium elements, we'd depended on his method of predicting chemical properties based on the element's position in the table. But in the middle of the Cold War, naming an element for a Russian was a somewhat bold gesture that did not sit well with some American critics”.  

Pero Mendeleev lo merecía (He visto su apellido escrito de 200 maneras diferentes, por cierto, aunque la auténtica es esta: Менделе́ев). Ya hablé de él en la entrada sobre la Tabla Periódica. Esto fue lo que escribí en su momento: 

Dmitri Ivánovich Mendeléyev nació en 1834. También es conocido por sus trabajos sobre gases o sobre el efecto del calor en los líquidos, así como porque fue uno de los que contribuyeron a crear la naciente industria petroquímica rusa. En 1864 sería nombrado catedrático de la Universidad de San Petersburgo y 4 años después (1868-1870) escribiría y publicaría “Los principios de la química”. Mientras lo hacía, agrupó, de forma coherente, los 63 elementos que se conocían en la época. Lo hizo ordenándolos por su número atómico. Por aquel entonces, en dicha tabla, había unos huecos que pertenecían a elementos que no habían sido descubiertos todavía. Pero que llegarían. (Ya los hemos visto todos J).

 

Cada elemento nuevo tenía un sitio asignado, y no podría ponerse en otro diferente porque, simplemente, no encajaba. Con el tiempo, la Tabla adquirió la forma y dimensiones que tiene hoy en día, con sus 118 elementos perfectamente ubicados. 

 

También en Astronomía para tontos hay una entrada de la Tabla Periódica en la que comento alguna cosa sobre Dimitri.

 

Del mendelevio en cuestión, tampoco es que se sepa mucho. Estos elementos tan pesados han de crearse en laboratorio a partir de elementos algo menores, también creados en laboratorio, y la producción (como hemos visto) no puede ser muy alta. Se dice que no se han juntado nunca más de un millón de átomos de mendelevio, con lo que estudiarlo resulta ser muy complicado. Además, es que tienen unas vidas muy cortas, con lo que para cuando quieres hacer experimentos con ellos, ya se han convertido en otra cosa. 

 

El que más se ha estudiado es el Md256, con una vida media de 77 minutos. (Para que te hagas una idea, unos pocos microgramos de einstenio bombardeado con partículas alfa durante un par de horas pueden generar alrededor de 1 millón de átomos de Md256). El isótopo más pesado del mendelevio es el 259, con 158 neutrones, y decae mayormente por fisión espontánea con una vida media de 95 minutos. Siguen investigando y descubriendo isótopos y por ejemplo en el 2020 en Berkeley descubrieron el Md244... Es importante seguir investigando porque nunca sabes a dónde te puede llevar.

La importancia de estos elementos es que están ahí y, quién sabe, quizás algún día nos sean realmente útiles.