A por el 119

Puesto que los científicos están buscando el elemento químico nº119 sería interesante saber contestar a esta pregunta: ¿Tiene límite la tabla periódica de los elementos?

Antes de comenzar la búsqueda del "119", es importante saber si hay un límite al número de protones que podemos empaquetar en un núcleo atómico. Recordad que el número "119" se llama número atómico y se representa con la letra "Z". Este número identifica el número de protones del átomo y por lo tanto el número de electrones que hay en un átomo neutro, por lo tanto sus propiedades químicas.

Al día de hoy, el elemento químico con el mayor número atómico (Z) que se ha sintetizado en laboratorio tiene Z=118. Si queremos saber si hay un límite, repasemos lo que los científicos saben del átomo.

El modelo atómico clásico que aprendimos en el "insti" fue el modelo de Bohr. Con este modelo podemos calcular fácilmente la velocidad con la que gira el electrón más próximo al núcleo atómico. Haciendo unos simples cálculos, un alumno de 2º de bachillerato obtendría que el único electrón que tiene el átomo de hidrógeno (Z=1) gira en su órbita a una velocidad de 1/137 de la velocidad de la luz(c).

Según aumentamos el número atómico 2, 3, 4, 5, ..., n, obtenemos que la velocidad de giro del electrón más cercano al núcleo va aumentando linealmente, es decir, 2/137c para Z=2, 3/137c para z=3,..., n/137c para Z=n.

Este hallazgo, obtenido con la teoría clásica, nos permite contestar que hay un límite y este límite  es Z=137. El motivo es que no se puede superar la velocidad de la luz. Un átomo con Z=138 no podría existir.

Este mismo límite se obtiene usando la ecuación de Dirac (mecánica cuántica relativista - un modelo más moderno) si el núcleo del átomo se supone puntual. Como el núcleo atómico, donde se empaquetan los protones y neutrones, no es puntual; el límite real es algo mayor que nuestro número mágico "137"

Finalmente podemos concluir que les queda mucho recorrido a estos científicos y muchos elementos por descubrir.