Thursday, August 11, 2005

Para responder

Voy a utilizar este post para responder las preguntas que me hizo srguillot hace ya algún tiempo. Aunque lo que preguntó está bastante por encima de la información que yo puedo obtener por mi cuenta por medio de la química teórica que sé, de suerte tuve que hacer un trabajo con respecto a muchas de las preguntas que me hizo y por lo tanto las había consultado con profesores de mi departamento.
1) La masa atómica máxima a la que podemos llegar no se sabe. La teoría cuantico-relativista predice que para ciertos arreglos de protones y neutrones llamados "números mágicos" se obtienen estabilidades significativas, debidas principalmente a deformaciones de los nucleos que los hacen más estables. La isla de estabilidad está ya predicha por la teoría para varios números atómicos, incluído un isótopo del elemento 114 . ¿ Es posible que exista una isla de estabilidad con 20 elementos nuevos estables ? no sabría decirles, pero tampoco puedo decirles que nunca va a pasar.
2) El tamaño está limitado por ambas cosas. Por la tecnología actual y por la teoría. Aunque obviamente, "teoría" es muy amplio y cada uno de los diferentes modelos plantea el límite en un sitio diferente. La tecnología limita la creación de elementos nuevos, porque se necesita desarrollar instrumentos que permitan detecciones más rápidas de los elementos para poder detectar los más pesados, además, se necesitan rayos de partículas con energías más altas y técnicas nuevas para lograr los elementos en la "isla de estabilidad".
3) Pues eso de que "aguante" o no, es un poco dificil de definir. Pues la tendencia general de un nucleo es a volverse más inestable conforme aumenta el número de protones y su energía. Y esto está relacionado con lo último que usted dice en el comment, la vida que tiene que tener un átomo de un elemento nuevo para que la IUPAC lo acepte como tal es de 10^-14 segundos. Un poco menos de un milisegundo, ¿no?. Esto se debe a que este es el tiempo necesario para que el elemento adquiera sus electrones y con estos las propiedades de valencia y demás propiedades químicas que le dan su caracter elemental. Es decir, que si usted tiene un nucleo que vive menos de 10^-14 s, ahí ya no "aguanta". Pero también puede ser que 2 protones más adelante haya una configuración con un número mágico y la cosa empiece a mejorar, ahí está el problema del asunto, son como mares entre islas de estabilidad.
Espero que con eso queden respondidas las preguntas y espero que me sigan haciendo más. Con gusto las respondo.

2 comments:

Anonymous said...

Existe un modelo que logra predecir (mas o menos bien) estos numeros magicos, este modelo esta basado en el acoplamiento entre los terminos de spin y de momento angular del nucleo, ese es el modelo de capas. Con nucleos grandes, la forma del nucleo forma la parte mas importante del analisis de estabilidad, con 'forma' quiero decir que se pueden producir oscilaciones en el nucleo (analogas a las oscilaciones del sol, por ejemplo) que podrian hacer que el nucleo se separe, como una gota de agua. De hecho es a de la idea de base del modelo de 'gota de liquido' del nucleo.
Y se pueden poner cotas superiores al tamano de un nucleo con la teoria de 'gota de liquido', son analisis de estabilidad que recuerdan mucho a lo que uno haria en mecanica clasica. El problema es que estas cotas son *muy* altas, y para un nucleo definido, relativamente grande, no esta claro que en que momento se debe usar un modelo que de mas importancia a los efectos cuanticos (capas) o mecanicos 'clasicos'(gota de liquido). Hay modelos que son hibridos, pero tampoco se sabe cuando deben ser aplicados.

Ahora, con lo de la tabla periodica me parece que se deberia hacer la diferencia entre la tabla periodica que le puede interesar, en general, a los fisicos o a los quimicos.

Las tablas que incluyen los nucleos con un tiempo de vida menor al necesario para tener electrones no deberian interesarle a los quimicos. Es un elemento que por definicion no puede interactuar quimicamente. En cambio si puede serle de interes al fisico saber que por un corto tiempo se puede crear ese nucleo, y conocer las propiedades que hayan alcanzado a medir.

En conclusion:
-Si hay limites (groseros) del tamano de un nucleo.
-La tabla grande no deberia ser de interes de los quimicos, pero si de los fisicos

javier guillot said...

gracias por las respuestas, geek.

El comment del anónimo también está muy interesante. Quién es?