FYI.

This story is over 5 years old.

Tecnologia

Riusciremo mai a completare la tavola periodica?

La fisica regala sempre sorprese inaspettate.
Immagine: Wikimedia

(Per i meno agili con l'inglese parlato, ci sono i sottotitoli)

L'ultima volta che ho studiato la tavola periodica stavo facendo chimica alle superiori, e da allora sono stati aggiunti molti altri elementi all'iconica tavola degli elementi chimici. Dopo che gli scienziati hanno recentemente scoperto quattro nuovi elementi, alcuni esperti hanno dichiarato che la tavola periodica fosse completa. Questo video di SciShow, però, mette in discussione questa affermazione.

Pubblicità

Anche se gli scienziati hanno scoperto elementi fino al numero 118, nessuno può essere sicuro che ci siano altri elementi da aggiungere alla tavola periodica. Nella scienza moderna, gli elementi sono misurati per peso, e si pensa che ci sia un tetto massimo per il numero atomico o per il peso atomico possibile per gli atomi.

Il chimico Elliot Quincy Adams ha predetto che nessun elemento avrebbe potuto superare il peso atomico di 256. Oggi, però, gli elementi sono misurati mediante il numero atomico, ovvero il numero di protoni nel nucleo. Nel 1911, ai tempi di Adams, i protoni non erano ancora stati scoperti. C'erano anche diversi tipi di tavole periodiche (non solamente una, principale, come oggi), per questo Adams ha proposto un nuova tavola che ponesse come tetto massimo per il peso atomico il 256, o l'equivalente numero atomico di 99 o 100. Ciononostante, gli scienziati da allora hanno scoperto 18 elementi muniti di un numero più, mettendo in discussione le teorie di Adams.

Anche il chimico Richard Feynman aveva predetto una fine per la tavola periodica. Ha calcolato che un atomo con 137 o più protoni avrebbe violato la "relatività speciale," e avrebbe avuto bisogno di più elettroni per stabilizzare una carica positiva rinchiusa nel nucleo. Visto che più protoni nel nucleo significano più forza impegnata ad attrarre gli elettroni, questi ultimi sarebbero dovuti andare sempre più veloce con l'aumentare della grandezza del nucleo—a un certo punto, sarebbero dovuti andare più rapidi della velocità della luce, e ciò è impossibile.

Si è scoperto, infine, che i calcoli di Feynman non erano corretti. Quando sono stati ripetuti correttamente si è scoperto che gli elementi potevano arrivare fino al numero atomico di 173 (invece che 137). Ciononostante, maggiore è il numero dell'elemento, maggiore è il suo fattore di instabilità, e ciò rende l'esistenza di questi elementi possibile solo per qualche frazione di secondo, al massimo.

I fisici, però, hanno predetto delle "isole di stabilità," ovvero che alcuni elementi sono più stabili del previsto, in base alla loro struttura. La prima isola di stabilità comincerebbe attorno al numero 122 o 126—non troppo lontani dall'elemento scoperto più recentemente, al numero 118. Quindi, ehy, la tavola periodica potrebbe non essere proprio completa, dopotutto.