Em 1º de novembro de 1952, uma equipe de cientistas americanos que trabalhava para as forças armadas dos EUA ligou o interruptor em uma estranha estrutura de três andares com o codinome "Ivy Mike". Foi a primeira bomba de hidrogénio do mundo, uma nova espécie de arma nuclear que era 700 vezes mais poderosa do que as bombas atómicas lançadas sobre o Japão.

O teste da bomba ocorreu em um pequeno atol chamado Eniwetok, nas Ilhas Marshall, no Pacífico Sul. Quando Ivy Mike foi detonado, liberou 10,4 megatons de poder explosivo, aproximadamente o equivalente a 10,4 milhões de toneladas de TNT. A bomba lançada sobre Hiroshima, para efeito de comparação, produziu apenas 15 quilotons (15.000 toneladas de TNT).



A explosão vaporizou completamente o atol de Eniwetok e produziu uma nuvem em forma de cogumelo de 4,8 quilômetros de largura. Trabalhadores em trajes de proteção coletaram material radioativo de uma ilha vizinha e o enviaram de volta ao Laboratório Berkeley, na Califórnia (hoje Laboratório Nacional Lawrence Berkeley), para análise. Lá, uma equipe de pesquisadores do Projeto Manhattan liderada por Albert Ghiorso isolou apenas 200 átomos de um elemento totalmente novo contendo 99 prótons e 99 elétrons.

Em 1955, os investigadores anunciaram a sua descoberta ao mundo e deram-lhe o nome do seu herói científico:einstênio.


Conteúdo

1. Grande e instável
2. Uma curta 'vida útil'
3. Grande avanço em pequena escala

Grande e instável

O einsteinio ocupa o número atômico 99 na tabela periódica, na companhia de outros elementos muito pesados ​​e radioativos, como o califórnio e o berquélio. Alguns elementos radioativos, nomeadamente o urânio, existem em quantidades significativas na crosta terrestre (a 2,8 partes por milhão, há mais urânio no subsolo do que ouro). Mas elementos ainda mais pesados, incluindo o einstênio, só podem ser criados artificialmente pela explosão de uma bomba de hidrogénio ou pela colisão de partículas subatómicas num reactor.

O que torna um elemento radioativo? No caso do einstênio e dos seus vizinhos na parte inferior da tabela periódica, é o tamanho dos seus átomos, explica Joseph Glajch, um químico farmacêutico que trabalhou extensivamente com outros elementos radioactivos utilizados para imagens médicas.



“Quando os elementos atingem um determinado tamanho, o núcleo do átomo torna-se tão grande que se desintegra”, diz Glajch. "O que acontece é que ele cospe nêutrons e/ou prótons e elétrons e decai para um estado elementar inferior."

À medida que os elementos radioativos decaem, eles liberam aglomerados de partículas subatômicas que assumem a forma de partículas alfa, partículas beta, raios gama e outras radiações. Alguns tipos de radiação são relativamente inofensivos, enquanto outros podem causar danos às células humanas e ao DNA.

Uma curta 'vida útil'

À medida que os elementos radioativos decaem, eles também formam diferentes isótopos com diferentes pesos atômicos. O peso atômico de um elemento é calculado adicionando o número de nêutrons no núcleo ao número de prótons. Por exemplo, o einstênio coletado no Pacífico Sul em 1952 era um isótopo chamado einstênio-253, que possui 99 prótons e 154 nêutrons.

Mas os isótopos não duram para sempre. Cada um deles tem uma “meia-vida” diferente, que é o tempo estimado para metade do material decair em um novo isótopo ou em um elemento inferior. O Einsteinium-253 tem meia-vida de apenas 20,5 dias. Já o urânio-238, que é o isótopo de urânio mais comum encontrado na natureza, tem meia-vida de 4,46 bilhões de anos.



Uma das coisas difíceis de sintetizar elementos radioativos pesados ​​como o einstênio em laboratório (e por laboratório queremos dizer reatores nucleares altamente especializados) é que grandes elementos começam a decair muito rapidamente.

“À medida que você cria elementos e isótopos cada vez maiores, fica cada vez mais difícil mantê-los por perto por tempo suficiente para vê-los”, diz Glajch.

Grande avanço em pequena escala

É por isso que houve tanta excitação recentemente no mundo da química, quando uma equipe de cientistas manteve com sucesso uma amostra de einstênio de vida curta por tempo suficiente para medir algumas das propriedades químicas deste elemento ultra-raro.

Os cientistas, liderados por Rebecca Arbergel, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, esperaram pacientemente por uma pequena amostra de einstênio-254 produzida pelo Laboratório Nacional de Oak Ridge, no Tennessee. A amostra pesava 250 nanogramas ou 250 bilionésimos de grama e tinha meia-vida de 276 dias. Quando a pandemia da COVID-19 atingiu em 2020, a investigação foi deixada de lado durante meses, durante os quais 7% da amostra se degradava a cada 30 dias.



A descoberta de Abergel veio com a criação de uma “garra” molecular que poderia manter um único átomo de einstênio-254 no lugar por tempo suficiente para medir coisas como o comprimento de suas ligações moleculares e em que comprimento de onda ele emite luz. Ambas as medições são críticas para entender como o einstênio e seus primos pesados ​​poderiam ser potencialmente usados ​​para coisas como o tratamento do câncer.
Agora isso é legal
Incluindo o einstênio, o cientista nuclear Albert Ghiorso co-descobriu um recorde de 12 elementos na tabela periódica através de seu trabalho inovador em análise de radiação das décadas de 1950 a 1970.

Perguntas Frequentes

Por que o einstênio recebeu o nome de Albert Einstein?

O Einsteinium recebeu o nome de Albert Einstein porque é o elemento com maior número atômico que pode ser formado por meio de explosões de bombas termonucleares.