Il bohrium non ha più segreti all’Uni di Berna

Il ciclotrone del Paul Scherrer Institut dove ha avuto luogo l'esperimento. Paul Scherrer Institut

Importante scoperta scientifica all'università di Berna. Un gruppo di ricercatori è riuscito a studiare le caratteristiche chimiche del bohrium, un elemento chimico finora mai studiato. Maria Cristina Valsecchi ci illustra questa scoperta.

Il bohrium è un elemento chimico pesantissimo: ogni suo atomo contiene ben 107 protoni. Non esiste in natura e per sintetizzarlo occorre una reazione di fusione nucleare. È stato prodotto per la prima volta nel 1976 in un laboratorio di Dubna, in Russia, e solo nel 1997 una commissione internazionale gli ha assegnato il nome “bohrium”, in onore del fisico danese Niels Bohr.

Fino ad ora nessuno era mai riuscito a studiare le caratteristiche chimiche del bohrium, ovvero il suo comportamento a contatto con gli altri elementi, perché i suoi atomi sono instabili. Sopravvivono meno di mezzo secondo e poi si distruggono. Ora, un gruppo di ricercatori guidati da Heins Gaggeler, dell’Università di Berna, ha sintetizzato sei atomi di bohrium relativamente stabili. Sono sopravvissuti per diciassette secondi.

Gli scienziati svizzeri hanno avuto così il tempo di esaminare le caratteristiche dell’elemento e le hanno descritte in un articolo apparso sull’ultimo numero della rivista Nature. Gaggeler e colleghi hanno condotto i loro esperimenti presso il ciclotrone del Paul Scherrer Institut di Villigen.

I sei atomi che hanno ottenuto, dopo un mese di tentativi, erano più stabili di quelli sintetizzati in passato perché la loro massa era maggiore: oltre ai 107 protoni, ciascuno di loro conteneva 160 neutroni. Studiando il loro comportamento, i ricercatori hanno stabilito che il bohrium ha le stesse caratteristiche dei cosiddetti metalli di transizione, come il ferro, il rame e il manganese.

Di solito, il comportamento chimico di un elemento è facilmente prevedibile e dipende dal numero degli elettroni che orbitano intorno al nucleo atomico, lo stesso numero dei protoni presenti nel nucleo. Gli atomi pesanti come il bohrium, però, possono manifestare comportamenti peculiari ed imprevisti. Il loro nucleo, infatti, è dotato di una carica elettrica così intensa, che gli elettroni raggiungono velocità prossime a quella della luce e le loro orbite risultano deformate.

Ecco perché gli scienziati non si sono accontentati di determinare per via teorica le caratteristiche chimiche del bohrium, ma le hanno verificate in laboratorio.

Maria Cristina Valsecchi