Tabela periódica pode ganhar nova linha pela primeira vez na história

Uma equipe de cientistas no Japão acaba de iniciar um dos projetos mais apaixonantes da física nos últimos tempos: a busca do elemento 119 da tabela periódica, “nunca visto e nunca criado na história do universo”, disse o físico Hideto Enyo, líder da iniciativa.

Instalação de uma tabela periódica na Faculdade de Química da Universidade de Múrcia. UMU

O novo elemento, batizado temporariamente de ununennio (um, um, nove, em latim), inauguraria uma nova linha – seria a oitava – na tabela periódica proposta em 1869 pelo químico russo Dmitri Mendeleev. A ordem da primeira coluna, recitada de cor por qualquer estudante, ficaria assim: hidrogênio, lítio, sódio, potássio, rubídio, césio, frâncio e ununennio.

Enyo comanda o laboratório Nishina, do centro de pesquisa Riken, um acelerador de partículas localizado nas proximidades de Tóquio. No laboratório, os cientistas planejam disparar feixes de vanádio, um metal, contra um alvo de cúrio, um elemento mais pesado que não existe naturalmente no ambiente terrestre. A teoria é simples: o núcleo do átomo de vanádio possui 23 prótons. O do cúrio tem 96. Unidos, criariam um elemento superpesado com 119 prótons. Mas não é tão fácil.

“Todos somos poeira das estrelas”, lembra o físico nuclear José Luis Taín, parafraseando o famoso astrônomo norte-americano Carl Sagan. A equipe de Taín, que não tem participação na busca do elemento 119, lidera outro experimento no Riken para investigar como são formados os elementos pesados no universo. Os mais leves, como o hidrogênio (um próton) e o hélio (dois prótons), foram formados imediatamente após o Big Bang, há cerca de 13,7 bilhões de anos. Os outros, mesmo o ferro, surgiram de uma fusão nuclear no interior das estrelas. Mas, depois do ferro, com 26 prótons, a origem é mais confusa.

Instalações do laboratório Nishina, local das pesquisas com o elemento 119. RIKEN

“Acreditamos que, para formar elementos mais pesados do que o ferro, são necessários eventos explosivos, como supernovas [explosões de estrelas muito maciças] ou fusões de estrelas de nêutrons”, afirma Taín, pesquisador do Instituto de Física Corpuscular, em Paterna (Valência). Nesses cataclismos cósmicos, ocorre um rápido processo de captura de nêutrons, que, quando desintegrados, formam prótons. Isso criaria, em alguns segundos, elementos cada vez mais pesados, como o ouro (79), chumbo (82) e urânio (92). O experimento de Taín, chamado Briken, tenta imitar esses emaranhados estelares no laboratório do Japão.

Esse rápido processo de captura de nêutrons, no entanto, seria suspenso em torno do elemento 110, segundo Taín, citando as previsões teóricas atuais. Se forem corretas, o elemento 119, como afirma o cientista Enyo, jamais foi criado no universo. Nunca.

O elemento mais pesado encontrado naturalmente na Terra é o plutônio, com 94 prótons. A partir desse ponto, os núcleos não são estáveis o suficiente. Os últimos elementos sintetizados – nihônio (113), moscóvio (115), tennessino (117) e oganessono (118) – são muito radioativos e existiram por alguns milésimos de segundo em um laboratório.

“Esperamos encontrar o elemento 119 em alguns anos”, afirma Enyo com entusiasmo. “Já começamos a caçada, embora ainda estejamos numa fase muito preliminar”, reconhece. O físico japonês sabe que outras equipes científicas de prestígio já falharam na busca do elemento 119. O centro GSI Helmholtz, em Darmstadt (Alemanha), realizou a tentativa em 2012, disparando um feixe de titânio (22) contra um alvo de berkélio (97) , sem sucesso. “Ainda não sabemos que tipo de combinação de feixes e alvos será melhor”, admite Enyo.

Por que gastar tanto tempo em experimentos caríssimos para sintetizar um elemento por alguns milésimos de segundo? “Porque é muito emocionante descobrir um novo elemento, especialmente o 119, que será o primeiro da oitava linha da tabela periódica”, arremata o físico japonês, resumindo o espírito curioso da ciência básica.

O químico alemão Martin Heinrich Klaproth descobriu o urânio em 1789. O nome foi inspirado no planeta Urano, que havia sido observado pela primeira vez alguns anos antes. O urânio é o elemento mais antigo na sétima linha da tabela periódica. Se, em 1789, Klaproth tivesse sido questionado com um “para que queremos isso?”, não poderia ter imaginado que as usinas nucleares produziriam 17% da eletricidade mundial com o elemento mais antigo na sétima linha.