Element sintètic

     Elements sintètics     Elements naturals radioactivos rars; a sovint produïts artificialment     Elements radioactivos naturals

En química, un element sintètic és un element químic que no apareix de forma natural en la Terra, i solament pot ser creat artificialment. Fins al moment, s'han creat 24 elements sintètics (els que tenen número atómico 95-118). Tots són inestables, descomponent-se en vides miges que van des de 15,6 millons d'anys a uns pocs centenars de microsegons.

Atres cinc elements varen ser primer creats artificialment, i per lo tant considerats sintètics, encara que més tart es va descobrir que apareixien de forma natural (en cantitats de traces); entre ells el plutoni —primer sintetisat en 1940—, el més conegut pels profans, pel seu us en bombes atòmiques i reactors nuclears.

Propietats

Els elements sintètics són radiactius i es desintegren ràpidament en atres elements llaugers. Posseïxen vides miges tan curtes en comparació a l'edat de la Terra (que es va formar fa prop de 4600 millons d'anys), que qualsevol àtom d'estos elements que poguera haver existit quan es va formar el planeta fa molt temps que es va desintegrar. Els àtoms dels elements sintètics solament es produïxen en la Terra per mig d'experiments que involucren a reactors nuclears o acceleradors de partícules, via fusió nuclear o absorció de neutró de massa.

La massa atòmica per a la vida natural es basa en l'abundància mija ponderada dels isòtops naturals que es produïxen en la corfa i atmòsfera de la Terra. Per als elements sintètics, l'isòtop depén dels mijos de síntesis, per lo que el concepte de l'abundància isotòpica natural no té sentit. Per lo tant, per als elements sintètics el reconte total del núcleu (protones i neutrons) de l'isòtop més estable, és dir, l'isòtop en la vida mija més llarga s'enumeren com a massa atòmica entre claus ([ ]).

No tots els elements radioactivos són sintètics. Per eixemple, l'urani i el tori no tenen isòtops estables, pero es produïxen de forma natural en la corfa i en l'atmòsfera de la Terra. Atres elements inestables, com el poloni, ràdio i radón —que es formen a través de la desintegració de l'urani i del tori— també es troben en la naturalea, a pesar de les seues curtes vides miges. El plutoni és un valor atípic: la seua vida mija, depenent de l'isòtop, pot aplegar a 80,8 millons d'anys. (El principal isòtop de plutoni en us té una vida mija de 24.100 anys.)

Història

El primer element descobert a través de la síntesis va ser el tecnecio (el seu descobriment va ser confirmat definitivament en 1936). Este descobriment va omplir un buit en la taula periòdica, i el fet de que no existixquen isòtops estables de tecnecio explica la seua absència natural en la Terra (i el buit). Tenint l'isòtop de tecnecio de vida més llarga, Tc-98, una vida mija de 4,2 millons d'anys, cap tecnecio queda des de la formació de la Terra. Solament traces minúscules de tecnecio es produïxen de forma natural en la corfa terrestre, com un producte espontàneu de la fissió de l'urani-238 o per captura neutrónica en menas de molibdeno —encara que el tecnecio està present de forma natural en estreles jagantes roges. El primer element sintètic descobert va ser el curio, sintetisat en 1944 per Glenn T. Seaborg, Ralph A. James i Albert Ghiorso per mig del bombardeig de plutoni en partícules alfa. Els descobriments del americio, berkelio i el californi varen seguir pronte. l'einstenio i fermi varen ser descoberts per un equip de científics dirigit per Albert Ghiorso en 1952, mentres estudiaven els restants radioactivos de la detonació de la primera bomba d'hidrogen. Els isòtops descobertes varen ser el einsteinio-253, en una vida mija de 20,5 dies, i el fermi-255, en una vida mija d'al voltant de 20 hores.

Els descobriments del mendelevi, el nobeli i el lawrencio varen aplegar després. Durant l'apogeu de la Guerra Freda, l'Unió Soviètica i els Estats Units varen descobrir independentment el rutherfordio i el dubnio. El seu nomenament i el crèdit del descobriment varen quedar sense resoldre durant molts anys, pero finalment el crèdit compartit va ser reconegut per l'IUPAC/IUPAP en 1992. En 1997, la IUPAC va decidir donar al dubnio el seu nom actual en honor a la ciutat de Dubná —a on l'equip rus va fer els seus descobriments—, ya que els noms elegits pels nortamericans ya havien segut utilisats per a molts elements sintètics existents, mentres que el nom de «rutherfordio» (elegit per l'equip nortamericà) va ser acceptat per a l'element 104.

Cap element en un número atómico major de 99 té cap us fòra de l'investigació científica, ya que tenen una vida mija molt curta.