29.05.2020 - Kyoto University

Una magia elemental especial

Los científicos de Kioto anuncian una tabla periódica 'nuclear'

Un elemento básico en cada aula de ciencias es la tabla periódica de elementos, y para muchos es su primera introducción a los vastos misterios del mundo natural.

Ahora los físicos de la Universidad de Kyoto han revelado una nueva tabla que proporciona una perspectiva diferente de los bloques de construcción del universo. Mientras que la mesa tradicional se basa en el comportamiento de los electrones en un átomo, esta nueva mesa se basa en los protones del núcleo.

"La tabla periódica de los elementos es uno de los logros más significativos de la ciencia, y en su forma familiar se basa en la estructura de la concha de los orbitales de los electrones en los átomos", explica Yoshiteru Maeno, uno de los co-desarrolladores de la nueva tabla.

"Pero los átomos están compuestos por dos tipos de partículas cargadas que designan a cada elemento: electrones que orbitan el núcleo y protones en el propio núcleo."

La nueva mesa "Nucletouch" del equipo, también disponible como modelo 3D, fue anunciada recientemente en la revista Foundations of Chemistry.

Han pasado más de 150 años desde que Dimitri Mendeleev descubrió la ley periódica que le llevó a proponer la tabla periódica clásica. Incluso tuvo la previsión de añadir espacio para elementos que aún eran desconocidos en su tiempo.

"Fundamentalmente, se trata de los electrones de cada átomo. Los átomos se consideran estables cuando los electrones llenan completamente su 'caparazón' de órbitas alrededor del núcleo", continúa Maeno.

"Los llamados 'gases nobles', elementos inertes como el helio, el neón y el argón, raramente reaccionan con otros elementos. Sus números de electrones más estables son 2, 10, 18, 36, y así sucesivamente."

Maeno los describe como "números mágicos" atómicos, y lo que es más importante, el mismo principio puede aplicarse a los protones. Imaginar que los protones en un núcleo existen en "órbitas" puede parecer una exageración, pero el descubrimiento de este concepto fue galardonado con el premio Nobel de física de 1963.

Los protones tienen diferentes números mágicos estables: 2, 8, 20, 28, y así sucesivamente. Entre ellos hay elementos familiares como el helio, el oxígeno y el calcio. La tabla de Nucletouch coloca estos "núcleos mágicos" en su centro, proporcionando una nueva perspectiva de los elementos.

"Al igual que los electrones, cuando las órbitas nucleares se llenan de protones, forman núcleos estables, análogos a los elementos de los gases nobles", dice el colaborador Kouichi Hagino.

"En nuestra tabla periódica nuclear, también vemos que los núcleos tienden a tener forma esférica cerca de los números mágicos, pero se deforman a medida que te alejas de ellos."

El equipo hizo la tabla para destacar formas alternativas de ilustrar las leyes de la naturaleza, y espera que tanto los entusiastas como los académicos encuentren algo para disfrutar y aprender de esta nueva y fresca mirada a un viejo amigo.

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