La molécula invisible que nos ayuda a entender qué pasa en los residuos nucleares
Los residuos nucleares siempre generan una cierta preocupación
En el complejo mundo de los elementos radiactivos, algunos compuestos siguen siendo grandes desconocidos para la ciencia. Los investigadores han logrado ahora un hito significativo con uno de los elementos más esquivos de la tabla periódica. Este avance podría revolucionar nuestra comprensión sobre el comportamiento de materiales radiactivos a largo plazo, especialmente en contextos de almacenamiento de residuos nucleares que ahora podrían tener otra vida.
Un átomo rebelde finalmente domado por la química
Un equipo de científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley ha conseguido crear por primera vez una molécula que contiene berkelio unido a carbono, según informa ScienceAlert. Este logro representa un paso significativo en la investigación de los actínidos pesados, un grupo de elementos radiactivos que han desafiado a los químicos durante décadas.
El berkelio, elemento número 97 de la tabla periódica, fue sintetizado por primera vez en 1949 y desde entonces ha mostrado propiedades inesperadas que lo diferencian de sus vecinos químicos. A pesar de numerosos intentos previos con otros elementos similares, hasta ahora había resistido todos los esfuerzos para incorporarlo en complejos organometálicos.
La molécula creada, denominada "berkeloceno", consiste en un ion de berkelio "emparedado" entre dos anillos de carbono, similar a estructuras previamente creadas con otros elementos como uranio, torio o plutonio. Esta configuración permite a los científicos estudiar con mayor precisión la estructura electrónica del elemento.
"Esta es la primera vez que se obtiene evidencia de la formación de un enlace químico entre berkelio y carbono", explica Stefan Minasian, químico del Laboratorio Berkeley y parte del equipo investigador. "El descubrimiento proporciona una nueva comprensión de cómo el berkelio y otros actínidos se comportan en relación con sus compañeros en la tabla periódica".
El experimento requirió condiciones extraordinarias debido a la extrema reactividad de la molécula con el aire y la radiactividad del berkelio. Solo se utilizaron 0,3 miligramos del isótopo berkelio-249, una cantidad minúscula considerando que un gramo de este elemento puede costar aproximadamente 27 millones de dólares estadounidenses.
Los análisis mediante espectroscopía y difracción de rayos X revelaron que, contrariamente a lo esperado según los modelos tradicionales, el berkelio prefiere un estado de carga "+4", comportándose de manera diferente a su análogo en los lantánidos, el terbio. Esto sugiere que las uniones que mantienen la molécula unida son principalmente de naturaleza iónica, similar a imanes atraídos entre sí, en lugar de los más fuertes enlaces covalentes. Los investigadores esperan que entender mejor el comportamiento de estos elementos pesados permita anticipar problemas relacionados con el almacenamiento a largo plazo de residuos nucleares, especialmente a medida que estos elementos sintéticos inestables se transforman en otros a lo largo del tiempo.