Tennessina (Ts): elemento 117, halógeno superpesado sintético

Antes del descubrimiento

En 2004, el equipo del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) de Dubna, en el óblast de Moscú, Rusia, planeó un experimento para crear el elemento 117. Para ello, necesitaban fusionar los elementos berkelio (elemento 97) y calcio (elemento 20). Sin embargo, el equipo estadounidense del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, único productor de berkelio en el mundo, había dejado de fabricar berkelio durante un tiempo. Así que crearon el elemento 118 primero utilizando californio (elemento 98) y calcio.

El equipo ruso quiso utilizar el berkelio porque el isótopo de calcio utilizado en el experimento, el calcio-48, tiene 20 protones y 28 neutrones. Se trata del núcleo estable o casi estable más ligero (el centro de un átomo) con muchos más neutrones que protones. El zinc-68 es el segundo núcleo más ligero de este tipo, pero es más pesado que el calcio-48. Como la tennessina tiene 117 protones, se necesita otro átomo con 97 protones para combinarse con el átomo de calcio, y el berkelio tiene 97 protones.

En el experimento, el berkelio se convierte en un blanco y el calcio se dispara en forma de rayo hacia el blanco de berkelio. El haz de calcio se crea en Rusia eliminando la pequeña cantidad de calcio-48 del calcio natural por medios químicos. El núcleo que se haga después del experimento será más pesado y estará más cerca de la isla de estabilidad. Esta es la idea de que algunos átomos muy pesados pueden ser bastante estables.

Descubrimiento de la tenesina

En 2008, el equipo estadounidense volvió a crear berkelio y se lo comunicó al equipo ruso. El programa hizo 22 miligramos de berkelio, y esto es suficiente para el experimento. Poco después, el berkelio se enfrió en 90 días y se hizo más puro por medios químicos en 90 días más. El blanco de berkelio tuvo que ser llevado a Rusia rápidamente porque la vida media del isótopo de berkelio utilizado, el berkelio-249, es de sólo 330 días. En otras palabras, después de 330 días, la mitad del berkelio ya no será berkelio. En realidad, si el experimento no hubiera comenzado seis meses después de la fabricación del blanco, se habría cancelado porque no tenían suficiente berkelio para el experimento. En el verano de 2009, el blanco se empaquetó en cinco contenedores de plomo y se envió en un vuelo comercial de Nueva York a Moscú.

Ambos equipos tuvieron que enfrentarse al obstáculo burocrático entre América y Rusia antes de enviar el objetivo de berkelio para que llegara a Rusia a tiempo. Sin embargo, aún hubo problemas: Las aduanas rusas no dejaron que el objetivo de berkelio entrara en el país en dos ocasiones debido a que faltaban papeles o estaban incompletos. A pesar de que el objetivo atravesó el océano Atlántico cinco veces, el viaje completo sólo duró unos días. Cuando el objetivo llegó finalmente a Moscú, fue enviado a Dimitrovgrad, Ulyanovsk Oblask. Aquí, el objetivo fue colocado en una fina película (capa) de titanio. Esta película fue enviada a Dubna, donde se colocó dentro del acelerador de partículas JINR. Este acelerador de partículas es el más potente del mundo para la creación de elementos superpesados.

El experimento comenzó en junio de 2009. En enero de 2010, los científicos del Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares anunciaron en el laboratorio que habían encontrado la desintegración de un nuevo elemento con número atómico 117 a través de dos cadenas de desintegración. El isótopo impar hace 6 desintegraciones alfa antes de realizar una fisión espontánea (repentina). El isótopo impar-par realiza 3 desintegraciones alfa antes de la fisión. El 9 de abril de 2010 se publicó un informe oficial en la revista Physical Review Letters. En él se mostraba que los isótopos mencionados en las cadenas de desintegración eran²⁹⁴ Ts y²⁹³ Ts. Los isótopos se fabricaron de la siguiente manera:

²⁴⁹Bk +⁴⁸ Ca →²⁹⁷ Ts* →²⁹⁴ Ts + 3 n (1 evento)

²⁴⁹Bk +⁴⁸ Ca →²⁹⁷ Ts* →²⁹³ Ts + 4 n (5 eventos)

 

La química de la tennessina es actualmente desconocida. Sin embargo, los químicos pueden predecir cómo sería el elemento utilizando la química de los otros halógenos. Lo más probable es que el tennessine sea un miembro del grupo 17 de la tabla periódica, por debajo de los cinco halógenos: flúor, cloro, bromo, yodo y astato. Cada uno de ellos tiene siete electrones de valencia. Para la tennessina, al estar en el séptimo periodo (fila) de la tabla periódica, bajando por el grupo de los halógenos se predeciría una configuración de electrones de valencia de 7s² 7p⁵ , y por tanto se esperaría que se comportara de forma parecida a los halógenos en muchos aspectos.

No hay usos para la tennessina debido a su corta duración y a su radiactividad.