Di Stephen Battersby
Può un elemento superpesante – più pesante di qualsiasi cosa precedentemente trovata in natura o fatta in laboratorio – esistere naturalmente nelle rocce della Terra? Un team di fisici dice di aver rilevato alcuni atomi eccezionalmente massicci – che dicono potrebbero essere l’elemento 122 – in una soluzione preparata da minerali naturali. Ma altri scienziati sono molto scettici sull’affermazione.
L’elemento più pesante conosciuto in natura è l’uranio, che contiene solo 92 protoni, mettendolo 30 posti sotto il presunto nuovo elemento nella tabella periodica. In laboratorio, i fisici sono riusciti a creare elementi fino a 118, ma sono tutti altamente instabili.
Amnon Marinov della Hebrew University di Gerusalemme ha guidato un team che ha analizzato una soluzione purificata di torio (elemento 90) facendola passare attraverso uno spettrometro di massa, che può misurare la massa dei singoli atomi. Il torio dovrebbe avere una massa atomica vicina a 232 (compresi i neutroni), ma il team ha visto una manciata di conteggi con una massa molto più grande – poco più di 292.
Questo è più pesante di qualsiasi atomo conosciuto. Le molecole possono essere facilmente così pesanti, e Marinov ha considerato la possibilità che le molecole di idrocarburi del petrolio usato nell’apparato sperimentale possano aver causato il segnale. Ma dice che i test non hanno trovato alcuna contaminazione.
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“Ogni molecola che può essere trovata ha una massa leggermente inferiore”, ha detto Marinov a New Scientist.
Invece, dice che quella massa potrebbe adattarsi all’elemento 122, in una varietà, o isotopo, contenente 170 neutroni; o forse all’elemento 124, in un isotopo con 168 neutroni.
Altamente instabile
I calcoli mostrano che entrambi questi isotopi dovrebbero essere molto instabili, subendo una qualche forma di decadimento radioattivo in pochi nanosecondi. Così Marinov suggerisce che il nucleo potrebbe trovarsi in un particolare tipo di stato eccitato – altamente deformato e rotante, che secondo lui potrebbe durare molto più a lungo.
Se anche questa debole traccia di roba rimane dopo 4.5 miliardi di anni nelle rocce della Terra, dovrebbe avere un’emivita superiore a 100 milioni di anni.
Questa parte dell’argomento “non è necessariamente ridicola”, dice il fisico nucleare Rolf-Dietmar Herzberg dell’Università di Liverpool, Regno Unito, che non faceva parte dello studio. Sappiamo di uno stato eccitato, nell’isotopo tantalio-180, che è molto longevo – dura un milione di miliardi di anni.
‘Buchi aperti’
Ma per il resto, Herzberg non è impressionato. “Ci sono dei buchi nel documento”, ha detto al New Scientist. Se c’è una traccia di questa roba in una soluzione purificata di Torio, dovrebbe essercene ancora di più nei minerali naturali. “Allora è ridicolo supporre che nessuno l’abbia individuato prima.”
Sospetta anche che un nucleo deformato e rotante di queste dimensioni tenderebbe a subire la fissione, volando semplicemente in due pezzi.
Kenneth Gregorich del Lawrence Berkeley Laboratory in Califonia, USA, è anche lui molto dubbioso. “Ci sono un paio di conteggi in qualche spettrometro di massa”, dice. “Per affermare un nuovo elemento, hai bisogno di prove molto migliori di quelle. L’interpretazione generale sarà che ci deve essere un problema con la loro tecnica.”
Se un isotopo superpesante molto stabile esiste, è probabile che contenga più neutroni di quello sostenuto dal gruppo di Marinov, che ne ha 170. Si pensa che esista una “isola di stabilità” intorno agli isotopi con 184 neutroni, ma nessuno è stato ancora sintetizzato.