Ténnesso

O ténnesso é un elemento da táboa periódica. O seu símbolo químico é Ts e o seu núcleo estaría formado por 117 protóns e un número descoñecido de neutróns (sospéitase que en torno a 140). O 28 de novembro de 2016 a IUPAC asignoulle o nome en inglés Tennessine, a proposta de varios centros de investigación norteamericanos e en referencia ó estado de Tennessee.
Anteriormente recibira provisionalmente o nome de Ununseptio, co símbolo Uus. A súa configuración electrónica sería igual á do gas nobre radon, á que se lle engaden catorce electróns nos orbitais f da capa 5, dez nos orbitais d da sexta capa, e finalmente, outros cinco electróns nos orbitais p da capa 7. Esta suposición está baseada na colocación dos electróns dos átomos de ástato. Suponse que o seu comportamento químico é semellante ó dos halóxenos, tendo un carácter metálico e unha reactividade similar á do ástato, polo que tamén se sospeita que é un elemento moi inestable cunha vida media moi curta.
O descubrimento do ténnesso foi anunciada oficialmente en Dubna, Rusia, por unha colaboración ruso-estadounidense en abril de 2010, converténdose no elemento máis recentemente descuberto ata 2024. Un dous seus isótopos fillos foi creado directamente en 2011, o que confirmou parcialmente os resultados do experimento. O propio experimento foi repetido con éxito pola mesma colaboración en 2012 e por un equipo conxunto alemán-estadounidense en maio de 2014.
En decembro de 2015, o Grupo de Traballo Conxunto da IUPAC e a IUPAP, que avalían as reclamacións de descuberta de novos elementos, recoñeceron o elemento e asignaron a prioridade ao equipo ruso-estadounidense. En xuño de 2016, a IUPAC publicou unha declaración indicando que os descubridores suxeriran o nome tennessine, nome que foi adoptado oficialmente en novembro de 2016. Introdución
Un núcleo atómico superpesado créase nunha reacción nuclear que combina dous núcleos doutro tipo, de tamaños desiguais, nun único núcleo; de forma aproximada, canto máis desiguais sexan os dous núcleos en termos de masa, maior será a probabilidade de que reaccionen. O material composto polos núcleos máis pesados fabrícase como un obxectivo, que logo é bombardeado por un feixe de núcleos máis lixeiros. Dous núcleos só poden fusionarse nun único se se achegan o suficiente; normalmente, os núcleos (todos con carga positiva) repélense mutuamente debido á repulsión electrostática. A interacción forte pode superar esta repulsión, pero só dentro dunha distancia moi curta desde o núcleo; os núcleos do feixe, polo tanto, son acelerados intensamente para que esta repulsión sexa insignificante en comparación coa velocidade do núcleo do feixe. A enerxía aplicada aos núcleos do feixe para aceleralos pode facer que alcancen velocidades de ata unha décima parte da velocidade da luz. Porén, se se aplica demasiada enerxía, o núcleo pode descompoñerse.
Achegarse o suficiente non é abondo para que dous núcleos se fusionen: cando dous núcleos se achegan, normalmente permanecen xuntos durante aproximadamente 10⁻²⁰ segundos e logo sepáranse (non necesariamente coa mesma composición que antes da reacción) en lugar de formar un único núcleo. Isto sucede porque, durante o intento de formación dun único núcleo, a repulsión electrostática desgarrar o núcleo en formación. Cada par formado por un obxectivo e un feixe caracterízase pola súa sección eficaz: a probabilidade de que se produza a fusión se dous núcleos se achegan, expresada en termos da área transversal que a partícula incidente debe impactar para que ocorra a fusión. Esta fusión pode ocorrer como resultado do efecto cuántico no que os núcleos poden atravesar a repulsión electrostática. Se os dous núcleos permanecen próximos máis aló desa fase, múltiples interaccións nucleares resultan na redistribución da enerxía e na obtención dun equilibrio enerxético. Pre-descubrimento
En novembro de 2008, o **Departamento de Enerxía dos Estados Unidos**, que tiña supervisión sobre o reactor en Oak Ridge, permitiu o uso científico do berkelio extraído.
A produción durou 250 días e rematou a finais de decembro de 2008, resultando en 22 miligramos de berkelio, suficientes para realizar o experimento. En xaneiro de 2009, o berkelio foi retirado do **Reactor de Alta Fluencia de Isótopos** do ORNL; posteriormente foi arrefriado durante 90 días e logo procesado no **Centro de Enxeñería Radiocímica e Desenvolvemento** do ORNL para separar e purificar o material de berkelio, o que levou outros 90 días. A súa vida media é de só 330 días: isto significa que, despois dese tempo, a metade do berkelio producido tería decaído. Debido a isto, o obxectivo de berkelio tivo que ser transportado rapidamente a Rusia; para que o experimento fose viable, debía completarse dentro dos seis meses seguintes á súa saída dos Estados Unidos. O obxectivo foi empaquetado en cinco contedores de chumbo para ser transportado en avión desde Nova York a Moscova. Os funcionarios de aduanas rusos negáronse dúas veces a deixar entrar o obxectivo no país debido a papeis faltantes ou incompletos. Ao longo de varios días, o obxectivo viaxou cinco veces a través do Océano Atlántico. Ao chegar a Rusia en xuño de 2009, o berkelio foi inmediatamente transferido ao **Research Institute of Atomic Reactors** (RIAR) en Dimitrovgrad, na rexión de Uliánovsk, onde foi depositado como unha capa de 300 nanómetros de grosor nunha película de titanio. En xullo de 2009, foi transportado a Dubná, onde foi instalado no acelerador de partículas no JINR. O feixe de calcio-48 foi xerado extraendo quimicamente as pequenas cantidades de calcio-48 presentes no calcio natural, enriquecéndoo 500 veces. Este traballo realizouse na cidade pechada de **Lesnoy**, na rexión de Sverdlovsk, Rusia.
O experimento comezou a finais de xullo de 2009. En xaneiro de 2010, os científicos do **Laboratorio Flerov de Reaccións Nucleares** anunciaron internamente que detectaran o decaemento dun novo elemento con número atómico 117 a través de dúas cadeas de decaemento: unha dun isótopo impar-impar que experimentou 6 desintegracións alfa antes da fusión espontánea, e outra dun isótopo impar-par que experimentou 3 desintegracións alfa antes da fusión. Os datos obtidos do experimento foron enviados ao **LLNL** para unha análise adicional. O 9 de abril de 2010, un informe oficial foi publicado na revista **Physical Review Letters**, identificando os isótopos como 294117 e 293117, que se demostrou que tiñan vidas medias do orde de decenas ou centos de milisegundos. O traballo foi asinada por todas as partes implicadas no experimento de algunha maneira: JINR, ORNL, LLNL, RIAR, Vanderbilt, a **Universidade de Tennessee** (Knoxville, Tennessee, EE. UU. ), e a **Universidade de Nevada** (Las Vegas, Nevada, EE. UU. ), que proporcionaron apoio para a análise dos datos. Descubrimento
En novembro de 2008, o Departamento de Enerxía dos Estados Unidos, que tiña supervisión sobre o reactor en Oak Ridge, permitiu o uso científico do berkelio extraído.
A produción durou 250 días e rematou a finais de decembro de 2008, resultando en 22 miligramos de berkelio, suficientes para realizar o experimento. En xaneiro de 2009, o berkelio foi retirado do Reactor de Alta Fluencia de Isótopos do ORNL; posteriormente foi arrefriado durante 90 días e logo procesado no Centro de Enxeñería Radiocímica e Desenvolvemento do ORNL para separar e purificar o material de berkelio, o que levou outros 90 días. A súa vida media é de só 330 días: isto significa que, despois dese tempo, a metade do berkelio producido tería decaído. Debido a isto, o obxectivo de berkelio tivo que ser transportado rapidamente a Rusia; para que o experimento fose viable, debía completarse dentro dos seis meses seguintes á súa saída dos Estados Unidos. O obxectivo foi empaquetado en cinco contedores de chumbo para ser transportado en avión desde Nova York a Moscova. Os funcionarios de aduanas rusos negáronse dúas veces a deixar entrar o obxectivo no país debido a papeis faltantes ou incompletos. Ao longo de varios días, o obxectivo viaxou cinco veces a través do Océano Atlántico. Ao chegar a Rusia en xuño de 2009, o berkelio foi inmediatamente transferido ao Research Institute of Atomic Reactors (RIAR) en Dimitrovgrad, na rexión de Uliánovsk, onde foi depositado como unha capa de 300 nanómetros de grosor nunha película de titanio. En xullo de 2009, foi transportado a Dubná, onde foi instalado no acelerador de partículas no JINR. O feixe de calcio-48 foi xerado extraendo quimicamente as pequenas cantidades de calcio-48 presentes no calcio natural, enriquecéndoo 500 veces. Este traballo realizouse na cidade pechada de Lesnoy, na rexión de Sverdlovsk, Rusia.
O experimento comezou a finais de xullo de 2009. En xaneiro de 2010, os científicos do Laboratorio Flerov de Reaccións Nucleares anunciaron internamente que detectaran o decaemento dun novo elemento con número atómico 117 a través de dúas cadeas de decaemento: unha dun isótopo impar-impar que experimentou 6 desintegracións alfa antes da fusión espontánea, e outra dun isótopo impar-par que experimentou 3 desintegracións alfa antes da fusión. Os datos obtidos do experimento foron enviados ao LLNL para unha análise adicional. O 9 de abril de 2010, un informe oficial foi publicado na revista Physical Review Letters, identificando os isótopos como 294117 e 293117, que se demostrou que tiñan vidas medias do orde de decenas ou centos de milisegundos. O traballo foi asinada por todas as partes implicadas no experimento de algunha maneira: JINR, ORNL, LLNL, RIAR, Vanderbilt, a Universidade de Tennessee (Knoxville, Tennessee, EE. UU. ), e a Universidade de Nevada (Las Vegas, Nevada, EE. UU. ), que proporcionaron apoio para a análise dos datos.
Confirmación
A cadea de decaemento dos átomos producidos no experimento orixinal. As cifras cerca das frechas describen os valores experimentais (en negro) e teóricos (en azul) para a duración e a enerxía de cada decaemento. As duracións poden ser convertidas en vidas medias multiplicando por ln 2.
Todos os isótopos filla (produtos de decaemento) do elemento 117 eran previamente descoñecidos; polo tanto, as súas propiedades non podían ser usadas para confirmar a afirmación de descubrimento. En 2011, cando un dos produtos de decaemento (289115) foi sintetizado directamente, as súas propiedades coincidían coas medidas na síntese indirecta reclamada a partir do decaemento do elemento 117. Os descubridores non presentaron unha reclamación polas súas investigacións en 2007–2011 cando o **Joint Working Party** estaba revisando as reclamacións de descubrimentos de novos elementos.
O equipo de Dubná repetiu o experimento en 2012, creando sete átomos do elemento 117 e confirmando a súa anterior síntese do elemento 118 (producido despois de que, durante un tempo, unha cantidade significativa do obxectivo berkelio-249 decaese beta a californio-249). Os resultados do experimento coincidían co resultado previo; os científicos logo presentaron unha solicitude para rexistrar o elemento. En maio de 2014, unha colaboración xermano-estadounidense de científicos do ORNL e do **GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research** en Darmstadt, Hessen, Alemaña, reclamou ter confirmado o descubrimento do elemento. O equipo repetiu o experimento de Dubná usando o acelerador de Darmstadt, creando dous átomos do elemento 117.
En decembro de 2015, o **JWP** recoñeceu oficialmente o descubrimento do 293117 debido á confirmación das propiedades da súa filla 289115, e así os descubridores listados — JINR, LLNL e ORNL — recibiron o dereito de suxerir un nome oficial para o elemento. (Vanderbilt foi deixado fóra da lista inicial de descubridores por un erro que logo foi corrixido).
En maio de 2016, a **Universidade de Lund** (Lund, Escania, Suecia) e o **GSI** amosaron certa dúbida sobre as sínteses dos elementos 115 e 117. As cadeas de decaemento asignadas ao 289115, o isótopo instrumental na confirmación das sínteses dos elementos 115 e 117, foron atopadas baseándose nun novo método estatístico como demasiado diferentes para pertencer ao mesmo nuclido cunha probabilidade razoablemente alta. As cadeas de decaemento do 293117 aprobadas como tal polo **JWP** foron consideradas como requirindo dividirse en conxuntos de datos individuais asignados a diferentes isótopos do elemento 117. Tamén se descubriu que a suposta vinculación entre as cadeas de decaemento informadas como procedentes do 293117 e 289115 probablemente non existía. (Por outra banda, as cadeas do isótopo non aprobado 294117 foron consideradas congruentes). A multiplicidade de estados atopada cando os nuclidos que non son pares-pares experimentan desintegración alfa non é inesperada e contribúe á falta de clareza nas reacciones cruzadas. Este estudo criticou o informe do **JWP** por pasar por alto sutilezas asociadas a este problema e considerou "problemático" que o único argumento para a aceptación dos descubrimentos dos elementos 115 e 117 fose un vínculo que consideraban dubidoso.
O 8 de xuño de 2017, dous membros do equipo de Dubná publicaron un artigo xornalístico respondendo a estas críticas, analizando os seus datos sobre os nuclidos 293117 e 289115 con métodos estatísticos amplamente aceptados, e notaron que os estudos de 2016 que indicaban non congruencia producían resultados problemáticos cando se aplicaban á desintegración radioactiva: excluían do intervalo de confianza do 90% tanto os tempos medios como os extremos de decaemento, e as cadeas de decaemento que serían excluídas deste intervalo de confianza elixido eran máis probables de ser observadas que aquelas que serían incluídas. A reanálise de 2017 concluíu que as cadeas de decaemento observadas de 293117 e 289115 eran consistentes coa suposición de que só un nuclido estaba presente en cada paso da cadea, aínda que sería desexable poder medir directamente o número de masa do núcleo orixinario de cada cadea así como a función de excitación da reacción **243Am + 48Ca**. Nomeamento
Usando a nomenclatura de Mendeleev para os elementos sen nome e aínda por descubrir, o elemento 117 debería ser coñecido como eka-astatina. Usando as recomendacións de 1979 da Unión Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), o elemento foi temporalmente chamado ununseptio (símbolo Uus), formado a partir das raíces latinas "un", "un" e "sete", en referencia ao número atómico 117 do elemento. Moitos científicos no campo chamábanlle "elemento 117", co símbolo E117, (117) ou 117. Segundo as directrices da IUPAC no momento da aprobación do descubrimento, os nomes permanentes dos novos elementos deberían rematar en "-ium"; isto incluía o elemento 117, aínda que o elemento era un halóxeno, que tradicionalmente ten nomes que rematan en "-ina". Con todo, as novas recomendacións publicadas en 2016 suxeriron usar a terminación "-ina" para todos os novos elementos do grupo 17.
Despois da síntese orixinal en 2010, Dawn Shaughnessy de LLNL e Oganessian declararon que o nomeamento era unha cuestión sensible e evitábase tanto como fose posible. Porén, Hamilton, que ensina na Universidade de Vanderbilt en Nashville, Tennessee, declarou ese ano: "Eu fun crucial para xuntar ao grupo e para conseguir o obxecto esenciais para o descubrimento. Como resultado diso, vou nomear o elemento. Non podo dicirche o nome, pero traerá distinción á rexión. " Nunha entrevista en 2015, Oganessian, despois de contar a historia do experimento, dixo: "E os americanos chamaron isto unha obra mestra, demostraron que podían facelo sen marxe de erro. Ben, pronto nomearán o elemento 117. "
En marzo de 2016, o equipo de descubrimento acordou nunha chamada de conferencia que implicaba aos representantes das partes implicadas o nome "tennesine" para o elemento 117. En xuño de 2016, IUPAC publicou unha declaración na que os descubridores indicaron que presentaran as súas suxestións para nomear os novos elementos 115, 117 e 118 á IUPAC. A suxestión para o elemento 117 foi tennessine, co símbolo Ts, en referencia á "rexión de Tennessee". Os nomes propostos foron recomendados para a súa aceptación pola División de Química Inorgánica da IUPAC, coa aceptación formal programada para despois dun prazo de cinco meses desde a publicación da declaración. En novembro de 2016, os nomes, incluíndo tennessine, foron formalmente aceptados. As preocupacións de que o símbolo proposto Ts puidese chocar coas notacións para o grupo tosilo utilizado en química orgánica foron rexeitadas, logo de observarse exemplos de símbolos que teñen significados duais, como Ac (actinio e acetilo) e Pr (praseodimio e propilo). A cerimonia de nomeamento de moscovio, tennessine e oganesson tivo lugar o 2 de marzo de 2017 na Academia Rusa de Ciencias en Moscova; unha cerimonia separada para tennessine foi celebrada en ORNL en xaneiro de 2017.