Oganesson svela alcuni dei suoi segreti. Credito:Massey University
Gli scienziati della Massey University sono stati coinvolti nel calcolo della struttura di oganesson, un elemento relativamente nuovo che si è rivelato difficile da studiare.
Sintetizzato per la prima volta come un singolo atomo nel 2002 presso il Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Russia, oganesson è l'unico gas nobile che non si trova in natura e deve essere sintetizzato in esperimenti. È anche uno dei due soli elementi a prendere il nome da uno scienziato vivente, fisico nucleare Yuri Oganessian.
Però, studiando uno degli elementi più pesanti con il numero atomico più alto mai sintetizzato (118), non è un compito facile. Oganesson è radioattivo ed estremamente instabile con un'emivita inferiore a un millisecondo, rendendo impossibile l'esame con metodi chimici. Ciò significa che il calcolo della sua struttura elettronica è la cosa migliore da fare, che è di per sé un compito formidabile.
Il distinto professore di Massey Peter Schwerdtfeger del New Zealand Institute for Advanced Study, insieme al fisico nucleare Witold Nazarewicz della Michigan State University negli Stati Uniti e ai rispettivi team, sono riusciti a fare questi calcoli.
Il professor Schwerdtfeger dice, "I calcoli sono l'unico modo per ottenere il suo comportamento con gli strumenti che abbiamo attualmente, e hanno certamente fornito alcuni risultati interessanti."
Localizzazione degli elettroni modellata utilizzando calcoli non relativistici (a sinistra) e relativistici (a destra) per lo xeno, radon e oganesson. Credito:Massey University
Il lavoro suggerisce che gli elettroni oganesson non sono confinati a orbitali distinti e sono distribuiti uniformemente.
"Su carta, pensavamo che avrebbe avuto la stessa struttura di gas rari degli altri di questa famiglia. Nei nostri calcoli, tuttavia, prevediamo che l'oganesson perda più o meno la sua struttura a guscio e diventi una macchia di elettroni".
Inoltre, si pensava fosse un gas in condizioni normali, ma ora si prevede che sia un solido secondo la ricerca più recente del gruppo Massey.
"Oganesson è molto diverso dagli altri atomi di gas rari, poiché i suoi gusci sono a malapena visibili in un grafico della funzione di localizzazione degli elettroni ed è stato macchiato di quasi invisibilità, " aggiunge. "Oganesson si avvicina abbastanza al caso limite di un gas di Fermi".
Il team ha anche calcolato la struttura di protoni e neutroni all'interno del nucleo, che indicava una struttura sbiadita anche per i neutroni. I protoni tuttavia conservano un ordinamento simile a una conchiglia.
