In un’impresa che ricorda la magia dell’alchimia, un gruppo di scienziati è riuscito a creare uno degli elementi più pesanti sulla Terra, utilizzando un fascio di titanio vaporizzato. Questa tecnica innovativa potrebbe aprire la strada alla produzione di elementi ancora più massicci.
Per la prima volta, infatti, un team di ricercatori ha riscaldato l’isotopo titanio-50 fino a raggiungere quasi 1650 °C, ottenendo così ioni che vengono poi direzionati verso un altro elemento, riuscendo a produrre il livermorio, un elemento superpesante già sintetizzato nel 2000. Il livermorio, con i suoi 116 protoni, non è l’elemento più pesante mai creato (record detenuto dall’oganesson con numero atomico 118), ma rappresenta un passo decisivo verso un obiettivo ancora più ambizioso: la creazione dell’unbinilio, l’elemento 120, che potrebbe diventare l’elemento più pesante mai prodotto.
Utilizzare il titanio, anziché il tradizionale calcio-48, è una nuova sfida per i fisici. Il calcio, con i suoi “numeri magici” di protoni e neutroni, è particolarmente stabile, rendendo più facile la fusione con il bersaglio. Tuttavia, il titanio-50, con 22 protoni, può contribuire a generare elementi ancora più pesanti, nonostante non abbia la stessa stabilità del calcio.
Come spiega Jacklyn Gates, chimica nucleare a capo del progetto, la fusione del titanio-50 con il plutonio rappresenta un primo test che convalida l’efficacia della tecnica. Dopo 22 giorni di esperimenti al ciclotrone del Berkeley Lab, sono stati prodotti due atomi di livermorio, confermando che la tecnica funziona. Ora il prossimo obiettivo sarà puntare il fascio di titanio sul californio-249 per tentare la creazione dell’unbinilio. Anche se ci vorrà circa dieci volte più tempo rispetto alla produzione del livermorio, il team è fiducioso di poter aprire la strada a questa nuova scoperta.
Questa nuova frontiera ha riacceso la competizione globale nella ricerca degli elementi superpesanti. Ricercatori in Russia, Germania, Cina e ora anche negli Stati Uniti sono in gara per produrre l’unbinilio dal 2006, con un primo tentativo avvenuto al Joint Institute for Nuclear Research russo. Il ritorno degli Stati Uniti in questa corsa viene considerato fondamentale dagli scienziati, tra cui il fisico nucleare Witold Nazarewicz, il quale sostiene che la ricerca sugli elementi superpesanti possa offrire grandi contributi alla scienza.
L’elemento 120 si avvicina alla cosiddetta “isola di stabilità”, una regione ipotetica in cui gli elementi superpesanti potrebbero avere emivite straordinariamente lunghe grazie ai loro numeri magici di protoni e neutroni. Questa stabilità permetterebbe agli scienziati di indagare più a fondo i limiti della fisica nucleare e di esplorare gli estremi del comportamento atomico, aprendo nuove possibilità di ricerca e ampliando la nostra comprensione del mondo atomico.
Fonte:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.172502
