Considere que un elemento se define por la cantidad de protones que tiene en su núcleo. El número de neutrones en el núcleo o electrones que lo rodean tiene implicaciones importantes en términos de química y física, pero no son importantes para determinar qué elemento es el átomo. Un átomo con 1 protón es siempre hidrógeno. Un átomo con 2 protones es siempre helio. Y así.
Ahora, si tuviera la capacidad de tomar un átomo de hidrógeno y luego pegar un protón adicional en el núcleo, habría creado helio. Por el contrario, si toma algo grande, como el uranio (que tiene 92 protones) y rompe el núcleo por la mitad para que cada mitad tenga 46 protones, tendría dos átomos de paladio.
No es casualidad que el núcleo y el sonido nuclear sean tan similares: una reacción nuclear es aquella que implica hacer cambios en el núcleo de un átomo. En el ejemplo anterior, agregar un protón a un núcleo existente se conoce como fusión nuclear , mientras que hacer que el núcleo de un átomo se divida en dos o más piezas es fisión nuclear .
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Ambos métodos se han utilizado para crear nuevos elementos, es decir, elementos que no existen en la naturaleza. La fisión es menos útil ya que produce átomos más pequeños y, en su mayor parte, cuanto más pequeño es, más estable es un átomo, pero hay excepciones: el tecnecio, que tiene 43 protones, no se puede encontrar (fácilmente) en la naturaleza. Durante mucho tiempo existió como un “agujero” en nuestra tabla periódica, pero ahora podemos obtenerlo en cantidades relativamente útiles como subproducto de la fisión de uranio y plutonio.
Algunos de los elementos pesados, como el americio, se crean principalmente por un tipo de reacción más simple en el que un elemento pesado como el uranio se bombardea con neutrones; así se obtienen como un subproducto de reactores nucleares. Otros más se producen al bombardear elementos pesados con partículas alfa, que son básicamente núcleos de helio. Como desea sintetizar elementos aún más pesados, cosas como los neutrones y las partículas alfa simplemente no funcionarán. Para lograr que los grandes tengan que aplastar elementos progresivamente más pesados; para obtener el elemento 118, debes bombardear un objetivo de California con núcleos de calcio y esperar que algunos se mantengan unidos.
De todos modos, 118 es tan alto como lo hemos logrado hasta ahora. Si queremos seguir haciendo más, tendremos que seguir tratando de aplastar átomos cada vez más grandes.
