Isla de estabilidad

Los elementos químicos más allá del plomo son radiactivos y no tienen isótopos estables. Esto significa que se descomponen en otros elementos. Excepto el plutonio, su vida media es del orden de varios minutos, hasta segundos. Hay una teoría en física que dice que después de un número de elementos con vidas medias cortas, habrá otros con vidas medias más largas. Estos se conocen generalmente como islas de estabilidad. Se espera que estos elementos tengan isótopos con vidas medias del orden de varios minutos. La hipótesis es que el núcleoatómico está construido en "cáscaras" de forma similar a la estructura de las cáscaras de electrones, mucho más grandes, de los átomos. En ambos casos, las cáscaras no son más que grupos de niveles energéticos cuánticos que están relativamente cerca unos de otros. Los niveles de energía de los estados cuánticos en dos cáscaras diferentes estarán separados por una brecha de energía relativamente grande. Así, cuando el número de neutrones y protones llena por completo los niveles de energía de una determinada cáscara en el núcleo, la energía de enlace por nucleón alcanzará un máximo local y, por tanto, esa configuración particular tendrá una vida más larga que los isótopos cercanos que no poseen cáscaras llenas.

Una cáscara llena tendría "números mágicos" de neutrones y protones. Un posible número mágico de neutrones para los núcleos esféricos es 184, y algunos posibles números de protones coincidentes son 114, 120 y 126 - lo que significaría que los isótopos esféricos más estables serían el Flerovium-298, el unbinilium-304 y el unbihexium-310. Cabe destacar el Ubh-310, que sería "doblemente mágico" (se cree que tanto su número de protones, 126, como su número de neutrones, 184, son mágicos) y, por lo tanto, el más probable que tenga una vida media muy larga. (El siguiente núcleo esférico doblemente mágico más ligero es el plomo-208, el núcleo estable más pesado y el metal pesado más estable).

Las investigaciones recientes indican que los núcleos grandes se deforman, lo que hace que los números mágicos se desplacen. Ahora se cree que el Hassium-270 es un núcleo doblemente mágico deformado, con los números mágicos deformados 108 y 162. Sin embargo, tiene una vida media de sólo 3,6 segundos.

Se han producido isótopos con suficientes protones como para plantarlos en una isla de estabilidad, pero con muy pocos neutrones como para situarlos en las "costas" exteriores de la isla. Es posible que estos elementos posean propiedades químicas inusuales y, si tienen isótopos con una vida útil adecuada, estarían disponibles para diversas aplicaciones prácticas (como objetivos de aceleradores de partículas y también como fuentes de neutrones).

Tabla periódica con los elementos coloreados según la vida media de su isótopo más estable.       Elementos estables.      Elementos radiactivos con vidas medias superiores a cuatro millones de años.      Vidas medias entre 800 y 34.000 años.      Vidas medias entre 1 día y 103 años.      Períodos de semidesintegración entre un minuto y un día.      Vidas medias inferiores a un minuto.Zoom
Tabla periódica con los elementos coloreados según la vida media de su isótopo más estable.       Elementos estables.      Elementos radiactivos con vidas medias superiores a cuatro millones de años.      Vidas medias entre 800 y 34.000 años.      Vidas medias entre 1 día y 103 años.      Períodos de semidesintegración entre un minuto y un día.      Vidas medias inferiores a un minuto.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué elementos hay más allá del plomo?


R: Los elementos más allá del plomo son radiactivos y no tienen isótopos estables.

P: ¿Cuál es la teoría en física que explica por qué algunos elementos tienen vidas medias más largas?


R: La teoría en física afirma que después de un número de elementos con vidas medias cortas, habrá otros con vidas medias más largas, conocidos como Islas de Estabilidad. Esto se debe a que cuando el número de neutrones y protones llenan completamente los niveles de energía de una determinada envoltura del núcleo, la energía de enlace por nucleón alcanzará un máximo local y, por tanto, esa configuración concreta tendrá una vida más larga que los isótopos cercanos.

P: ¿Qué son los números mágicos para los núcleos esféricos?


R: Los números mágicos para los núcleos esféricos son números de neutrones de 184 y números de protones de 114, 120 y 126. Esto significaría que los isótopos esféricos más estables serían el flerovio-298, el unbinilio-304 y el unbihexio-310.

P: ¿Se cree que el hasio-270 es doblemente mágico?


R: Sí, se cree que el hasio-270 es un núcleo deformado doblemente mágico, con los números mágicos deformados 108 y 162.

P: ¿Cuál es su vida media?


R: Su vida media es de 3,6 segundos.

P: ¿Existen aplicaciones prácticas para estos elementos?


R: Sí, si tienen isótopos con una vida útil adecuada podrían utilizarse potencialmente para diversas aplicaciones prácticas, como objetivos de aceleradores de partículas o como fuentes de neutrones.

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