transurànico

agg. (pl. m. -ci) [sec. XX; da trans-+uranio]. In chimica, elementi , quelli radioattivi che, nel sistema periodico, seguono l'uranio e hanno perciò numero atomico superiore a 92. Eccetto il nettunio e il plutonio, dei quali si sono individuate tracce infinitesime nei minerali dell'uranio, gli elementi transuranici non esistono in natura ma vengono prodotti artificialmente attraverso processi di bombardamento nucleare degli elementi radioattivi più leggeri (per esempio, uranio). La sintesi degli elementi transuranici ha avuto uno sviluppo costante, a partire dal 1940, anno in cui all'Università della California, Berkeley, fu sintetizzato il primo elemento transuranico, bombardando con neutroni gli elementi più pesanti allora conosciuti. Al nuovo elemento prodotto, caratterizzato da numero atomico Z=93 (numero di protoni nel nucleo), fu dato il nome di nettunio (N_p). La produzione di elementi artificiali aveva avuto origine nel 1936, a opera di E. Segrè, il quale sintetizzò, sempre a Berkeley, il primo elemento artificiale, il tecnezio, Z=43, bombardando un campione di molibdeno con nuclei di deuterio, l'isotopo dell'idrogeno con un protone e un neutrone. Segrè seguì un'idea di E. Fermi, il quale aveva ipotizzato la possibilità di produrre nuovi elementi bombardando nuclei atomici con neutroni. Il nucleo risultante da cattura neutronica può essere sia stabile che instabile (radioattivo): in quest'ultimo caso, se si verifica un decadimento beta, il neutrone si trasforma in un protone, un elettrone e un antineutrino, aumentando quindi di una unità il numero di protoni nel nucleo; il nucleo originario si trasforma quindi in un elemento con numero atomico superiore a quello di partenza. Con questa tecnica, negli anni Quaranta e Cinquanta, a opera soprattutto del fisico americano G. T. Seaborg, furono sintetizzati tutti gli elementi transuranici fino al numero atomico Z=100: il plutonio (₉₄Pu), l'americio (₉₅Am), il curio (₉₆Cm), il berkelio (₉₇Bk), il californio (₉₈Cf), l'einsteinio (₉₉Es) e il fermio (₁₀₀Fm). Oltre il fermio, la tecnica ideata da Fermi si rivelò inefficace a produrre ulteriori elementi transuranici, poiché non si verificava più il decadimento beta. Furono quindi ideate nuove tecniche per la sintesi di elementi transuranici più pesanti, in particolare fu sperimentato con successo il bombardamento di elementi transuranici con elementi leggeri quali il carbonio (₆C), l'azoto (₇N) e l'ossigeno (₈O), accelerati in ciclotroni oppure in acceleratori lineari. Tale tecnica, implicando la presenza di elementi transuranici da bombardare, fu sviluppata in pratica solo dalle grandi potenze nucleari, in particolare Stati Uniti (Lawrence Berkeley National Laboratory) e Unione Sovietica (Istituto congiunto per la ricerca nucleare di Dubna). Furono così sintetizzati il mendelevio (₁₀₁Md) per fusione di nuclei bersaglio di einsteinio con nuclei proiettile di elio (₂He), e inoltre gli elementi nobelio (₁₀₂No), laurenzio (₁₀₃Lw), rutherfordio (₁₀₄Rf), dubnio (₁₀₅Db) e seaborgio (₁₀₆Sg). Successivamente, tra il 1981 e il 1984, sono stati identificati, ad opera dello stesso Istituto di Dubna e del Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), a Darmstadt, in Germania, gli elementi bohrio (107Bh), hassio (108Hs) e meitnerio (109Mt). Tra il 1994 e il 1996 sono stati prodotti, nell'ambito di collaborazioni internazionali tra i suddetti gruppi di ricerca ed altri ancora, l'elemento 110, l'elemento 111 e l'elemento 112. Fino al 2004, tuttavia, la IUPAC (International Union for Pure and Applied Chemistry) e la IUPAP (International Union for Pure and Applied Physics), incaricate di vagliare l'attendibilità degli esperimenti condotti per identificare i nuovi elementi, avevano sancito ufficialmente la scoperta solamente per gli elementi 110 e 111 (denominati rispettivamente darmstadtio e röntgenio), pur confermando che vi erano significative indicazioni (da sottoporre però a ulteriore conferma sperimentale) anche per il 112. Negli ultimi anni del sec. XX, è stata infine annunciata la scoperta (da sottoporre al vaglio di IUPAC e IUPAP) degli elementi 114 e 116. L'annuncio (1999) della identificazione dell'elemento 118 nell'ambito di una collaborazione tra il Lawrence Berkeley National Laboratory e altri gruppi di ricerca statunitensi, è stato successivamente ritrattato (2001) dagli stessi autori, visti i numerosi fallimenti incontrati nel tentativo di ripetere la produzione dell'elemento con esperimenti di conferma.