Ya puedes escuchar el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de la cadena de radio Onda Cero. Como siempre, una transcripción del audio, alguna imágenes y algunos enlaces.

Decía el gran divulgador y astrónomo Carl Sagan que «estamos hechos de polvo de estrellas». ¿Qué quería decir con estas palabras? Como todas las cosas que nos rodean, estamos hechos de átomos. En una persona se encuentran trazas de 59 elementos químicos de la tabla periódica, la mayoría formando moléculas, como el agua. Por número de átomos, el elemento más abundante en el cuerpo humano es el hidrógeno (62%) seguido del oxígeno (24%) y el carbono (12%). Gran parte del hidrógeno y del oxígeno forman moléculas de agua. El hidrógeno se formó en el big bang, luego no es «polvo de estrellas». Sin embargo, como el hidrógeno es el átomo más ligero, su contribución a la masa del cuerpo es muy pequeña, del orden del 10%. En porcentaje de la masa total, los átomos más abundantes son el oxígeno y el carbono, que constituyen el 90% de nuestra masa. El oxígeno y el carbono se produjeron en las primeras estrellas que se formaron en el universo y explotaron como supernovas. Por eso cuando Sagan afirma que «somos polvo de estrellas» se refiere sólo al 90% de nuestro cuerpo, en masa.

La composición química detallada del cuerpo humano en «Composition of the human body,» Wikipedia; YELQTLS (Ya está el listo que todo lo sabe), «¿De dónde viene la frase «Somos polvo de estrellas» y qué significado tiene?,» Blogs 20 minutos, 07 Jul 2009; «Somos polvo de estrellas,» Las Narices de Tycho, 30 Jun 2013; Ambrosio Liceaga (Ambros), «Polvo de estrellas,» Ciencia de Bolsillo, 16 May 2007.

Más información divulgativa en «Confirmado el ununseptio, el elemento 117 de la tabla periódica,» Agencia SINC, 06 may 2014; Kevin Dusling, «Synopsis: Element Z=117 Confirmed,» Physics, 01 May 2014. El artículo técnico es J. Khuyagbaatar et al., «Ca48+Bk249 Fusion Reaction Leading to Element Z=117: Long-Lived α-Decaying Db270 and Discovery of Lr266,» Phys. Rev. Lett. 112: 172501, 01 May 2014.

Estamos hechos de 59 elementos químicos diferentes, ¿cuántos elementos químicos se conocen en la tabla periódica? En laboratorio se han sintetizado 118 elementos químicos. Sin embargo, el último confirmado oficialmente por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (conocida como IUPAC) es el elemento 117, llamado ununseptio. El elemento 118, el ununoctio, también llamado eka-radón, está en la misma columna que los gases nobles (helio, neón, argón, criptón, xenón y radón), pero se cree que no es un gas noble, como el resto de elementos de su grupo, sino que debe ser sólido bajo condiciones normales de presión y temperatura. Con una masa de 294 unidades de masa atómica se detectó por primera vez en el año 2002, pero no hay confirmación oficial todavía por parte de la IUPAC. La posible observación del ununoctio en el año 2006 no se considera una confirmación pues han surgido dudas sobre dicho resultado. El átomo de ununoctio es radiactivo y altamente inestable; desde 2002 sólo se han detectado tres o quizás cuatro átomos de uno de sus isótopos. La confirmación oficial de un elemento sintético transactínido requiere que dos grupos lo observen de forma clara e independiente.

Esta semana se ha confirmado oficialmente el descubrimiento del elemento 117 (ununseptio). ¿Cuándo fue descubierto por primera vez? El ununseptio fue sintetizado por primera vez en el año 2010 por el científico ruso Yuri Oganessian del Instituto de Investigación Nuclear de Dubna, cerca de Moscú, junto a colaboradores de EE UU. En 2011 fue confirmado parcialmente y en 2012 se repitió el experimento original con éxito, pero el grupo de la IUPAC encargado de examinar los posibles descubrimientos de elementos superpesados no consideró definitiva la confirmación. Se publica esta semana en la prestigiosa revista de física Physical Review Letters que un equipo de investigadores de los cuatro continentes la ha logrado usando el acelerador lineal del centro GSI, en Darmstadt, Alemania. Esta confirmación independiente ya cumple con las normas de la IUPAC y por ello podemos decir que el descubrimiento del elemento 117 ya es oficial. El ununseptio todavía no tiene nombre definitivo, aunque lo llaman eka-astato porque está en la penúltima columna de la tabla periódica, la de los halógenos (flúor, cloro, bromo, yodo y astato).

Se ha utilizado un acelerador alemán para crear este elemento superpesado, ¿exactamente cómo se logrado fabricar este elemento? El equipo internacional ha hecho colisionar núcleos de calcio, que es el elemento 20 de la tabla periódica, contra un blanco de berkelio, el elemento número 97, con lo que la fusión de ambos núcleos permite obtener el elemento 117. En concreto, se han acelerado a alta energía núcleos del isótopo calcio-48 en el acelerador lineal alemán GSI que se han dirigido hacia un blanco de berkelio-249 (un elemento radiactivo que ha sido suministrado por un laboratorio de EEUU). El ununseptio tiene una vida muy corta y su desintegración es muy complicada (una cadena de 7 desintegraciones de fisión). Para más inri, en ella se ha generado un nuevo isótopo, el laurencio-266, descubierto a partir de una forma desconocida hasta ahora de desintegración alfa del isótopo dubnio-270.

El calcio-48 es un isótopo del calcio que es el elemento número 20, ¿podrías aclarar a los oyentes qué significan estos números? El núcleo de los átomos está formado por protones y neutrones, que a su vez están formados por quarks. El número atómico de un elemento químico es igual al número de protones de su núcleo. Los isótopos se diferencian entre sí por el número de neutrones que acompañan a los protones. El isótopo calcio-48 tiene 20 protones y una masa atómica de 48, es decir, sus núcleos también tienen 28 neutrones. Los núcleos del isótopo radiactivo berkelio-249 tienen 97 protones y 152 neutrones. El isótopo 294 del ununseptio que se ha logrado sintetizar tiene 117 protones y 177 neutrones. Sintetizar en laboratorio elementos tan pesados es toda una proeza en la investigación de elementos superpesados.