Els empèdocles moderns – Torbjørn Sikkeland (1958) i l’element 102 (No) – nobeli (unnilbi, Unb)

La primera setmana completa d’octubre és marcada per l’anunci dels guardonats amb el Premi Nobel. El dilluns s’anuncien els guardonats amb el Premi Nobel de Medicina o Fisiologia; els dimarts, el de Física; el dimecres, el de Química. Donat el caràcter transversal i col•lectiu de l’activitat científica, que no ha parat de créixer des de la data dels primers Premis Nobel, de vegades es fa difícil de situar tal o tal grup en una de les tres categories (una recerca bàsica en biofísica pot, segons com, recaure en qualsevol de tres); i, alhora, més enllà dels guardonats directes, les citacions del jurat solen fer un reconeixement general a línies de recerca senceres, que té conseqüències indirectes en forma d’atenció popular i de finançament. És clar que, després d’aquests anuncis, segueixen els de Literatura i de la Pau (aquest darrer, l’únic fet des d’Oslo, i no des d’Estocolm). Encara haurem d’afegir el Premi d’Economia en memòria d’Alfred Nobel que, des de fa unes dècades, atorga el Banc de Suècia. Tots aquests guardons són lliurats, amb la dotació econòmica corresponent, el 10 de desembre, en una gal•la presidida pel monarca suec. Els Premis Nobel han tingut tan èxit que ha passat al llenguatge popular. També els trobem referenciats en els llibres d’història (d’història de literatura, d’història de la ciència, etc.). En aquesta sèrie hem intentat, en la mesura del possible, no caure massa en el seu ús referenciador. De vegades, és clar, no hi ha més remei. El Premi Nobel de Física del 1938, que recau en Fermi, és rellevant per ell mateix, ja que constitueix el pretext pel qual el genial teòric i pràctic surt d’Itàlia en direcció als Estats Units. O el Premi Nobel de Química que rep Marie Curie, en mig d’una polèmica misògina sobre si era o no era una vídua casta. Els Premi Nobel, naturalment, tenen els seus crítics. Hi ha oblits flagrants i concessions espúries, i no tan sols en el Premi Nobel de la Pau [Imperial]. Però, encara més, hom atribueix al Premi Nobel la facultat de netejar el nom de l’inventor de la dinamita, Alfred Nobel (1833-1896). Però això fora un xic injust. Nobel inventà la dinamitat, però també un total de 355 patents, en àmbits ben diversos. La família Nobel, abans de la invenció de la dinamita, ja havia fet bons negocis durant la Guerra de Crimea (1853-1856) i, en tot cas, la dinamita, inventada en el 1867, perseguia uns explosius més segurs, adreçats a la mineria i la construcció viària. Bona part de la fortuna d’Alfred Nobel i dels seus germans tingué a veure amb la saviesa com a inversors, per a exemple, en els camps petroliers de la mar Càspia. La taca de “comerciants de la mort”, però, perseguí els Nobel, i és ben probable que això menés al seu testament. La Fundació Nobel fou instituïda el 29 de juny del 1900, amb el seu llegat, i cal dir que també ha fet bon calaix amb les seves inversions.

La seu de l’Institut de Física Experimental en el 1939. L’Institut Nobel de Física, creat per la Fundació Nobel, va fer recerca activa. En el 1954, Hugo Atterling, Wilhelm Forsling, Lennart W. Holm, Lars Melander i Bjorn Åström aconseguiren la síntesi en ciclotró de l’element 100, per bé que la prioritat nord-americana faria que el grup de Seaborg pogués batejar l’element com a “einsteini”. En el 1957, però, aquests mateixos autors, amb col•laboració amb investigadors d’Argonne (EUA) i de Harwell (Anglaterra), reeixiren a sintetitzar presumiblement l’element 102, al qual donaren precisament el nom de “nobeli”. En el 1964, l’Institut Nobel de Física es transformava en l’Institut de Recerca de Física, i l’institut experimental donaria lloc a l’actual Manne Siegbahn Laboratory.

Torbjørn Sikkeland i la descoberta del nobeli

Torbjørn Sikkeland

Torbjørn Sikkeland va nàixer a Varteig (comtat d’Østfold, Noruega) el 3 de setembre del 1923, sisè fill del matrimoni format per Ingrid Abigael Skjeltorp (1887-1989) i Bonde Jørgen Sikkeland (1884-1969), del qual encara naixerien dos germans més. La granja familiar pertany actualment al municipi de Sarpsborg, del nucli del qual no és gaire distant. Fou a Sarpsborg on els germans Sikkeland reberen educació. Torbjørn Sikkeland es graduà en el 1943, en l’època de l’ocupació alemanya.

Emprengué els estudis de ciències, en l’especialitat de química, en la Universitat d’Oslo. En el 1951 es va casar amb Sylvia Aase, infermera de professió. En el 1952, es graduà en Ciències, i va fer el post-grau sota la direcció d’Odd Hassel, a l’Institutt for Atomenergi (IFA), a Kjeller, que completà en el 1956.

Sikkeland es traslladà el 1957 al Laboratori de Radiació (el Laboratori Lawrence), de Berkeley, en haver rebut per aquesta finalitat una beca del Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Forskingsråd (NTNF).

Albert Ghiorso

Sikkeland s’integrava en un equip que havia estat pioner en la síntesi dels elements transurànids, i al qual s’havia atribuït efectivament la prioritat de tots els elements entre el 94 (plutoni) i el 101 (mendelevi). La síntesi del mendelevi havia estat especialment complexa, i era el primer element que havia estat descobert a partir d’una producció literalment “d’àtom a àtom”. La síntesi de l’element 102 no seria pas senzilla. En ella hi treballaven, a més de Sikkeland, Albert Ghiorso, John R. Walton i Glenn T. Seaborg. Seaborg, ja en 1949, havia postulat que els actínids pesants, com l’element 102, serien més divalents que trivalents.

Glenn T. Seaborg

No eren pas els únics grups amb capacitat per anar darrera de l’element 102. S’havia establert una col•laboració entre el Laboratori Nacional d’Argonne, als Estats Units, l’Establiment de Recerca d’Energia Atòmica de Harwell, a Anglaterra, i l’Institut Nobel de Física, a Suècia. En aquesta col•laboració participaven Paul R. Fields, A. M. Friedman, J. Milstred, Hugo Atterling, Wilhem Forsling, Lennart W. Holm i Bjorn Åström.

John R. Walton (a la dreta), al costat de Ghiorso (esquerra) i Sikkeland (centre), fotografiats en el 1958

Un altre grup era de l’Institut de Recerca Nuclear (ОИЯИ), de Dubna (Moscòvia).

Cada grup tenia la seva estratègia. El grup de P. R. Fields treballava amb dianes de curi (isòtops de 244, 246, 248), que eren bombardades amb ions de carboni. En el 1957, reportaren la detecció d’un isòtop de l’element 102, amb un nombre màssic estimat entre 251 i 255: s’hi basaven en emissions de partícules alfa de 8,5 MeV corresponents a eluats previs a les fraccions de fermi i de californi i que tindrien una semivida de 10 minuts (Fields et al., 1957). El grup de Dubna utilitzà la radiació de plutoni (239 i 241) amb ions d’oxigen, però no reeixí a detectar l’element 102.

Cap d’aquests reports, però, fou confirmat amb seguretat. En el 1958, Ghiorso et al. bombardaven dianes de curi (95% 244Cm; 5% 246Cm) amb ions de carboni (12C, 13C. Ho feien en el nou accelerador lineal d’ions pesants (HILAC). Van reportar la detecció de fermi-250, isòtop fill del 254102, del qual darrer estimaren una semivida de 3 segons. Alhora, amb el bombardament de dianes de californi-252 amb ions de bor, van comunicar la detecció de l’isòtop 255 de l’element 102.

Tampoc el report de Berkeley era del tot incontrovertit. L’equip de l’Institut Nobel, ja en el seu article del 1957, suggerien el nom de “nobelium” i el símbol químic “No”. El símbol “No” ja havia estat utilitzat pel “norium” en els anys 1870, proposta descartada quan aquest element hipotètic fou identificat amb l’element 72 (hafni). La IUPAC acceptà el nom de “nobeli” i el símbol “No”. A Berkeley, però, no havien observat cap emissió de 8,5 MeV que no fos corresponent al soroll de fons. A Dubna, per bé que per mètodes diferents, tampoc no ho aconseguiren

L’equip d’Argonne, Harwell i de l’Institut Nobel van respondre el 1959 a les discrepàncies amb l’equip de Berkeley. Ara sostenien que en el 1957 havien produït bé 251102 o 253102. Una revisió posterior de les dades indicaria, però, que l’isòtop realment observat seria tori-225 que, amb una semivida de 8 minuts, decau eventualment a poloni-213, el que emet partícules alfa a 8,53612 MeV. Eventualment, Fields et al. es retractaren de la descoberta. La IUPAC, però, retingué el nom de nobeli i el símbol No, decisió que fou acceptada per Berkeley.

En el 1959, l’equip de Berkeley comunicà la síntesi d’un isòtop de nobeli, amb una semivida de 3 s, amb una emissió alfa de 8,3 MeV, i un índex de fissió espontània del 30%. En principi, pensaren que es tractava de nobeli-254, però més tard s’inclinaren al nobeli-252.

Els investigadors de Dubna no tan sols havien considerat precipitat l’anunci de Fields et al. (1957) i la decisió de la IUPAC, sinó també els reports de Berkeley. Ara bé, ells mateixos tampoc no gosaven atribuir-se la detecció de l’element 102. En el 1958, havien atribuït als isòtops 251-253 de l’element 102 emissions de partícules alfa resultat del bombardament de plutoni-239/241 amb ions d’oxigen-16. Ara bé, reconeixien que la formació d’isòtops a partir d’impureses de plom o de bismut podien haver interferit en l’experiment. En el 1960 nous experiments els dugueren a retractar-se.

En el 1961, el grup de Berkeley comunicà la síntesi de l’element 103 a partir del bombardament de californi amb ions de bor i de carboni. La reacció hauria produït no tan sols l’isòtops 257103 sinó també un isòtop de nobeli de 15 s de semivida i una emissió alfa de 8,2 MeV, que atribuïren al nobeli-255, però que potser es tractava realment de nobeli-257.

En el 1963, l’equip de Dubna comunicà la detecció indirecta de l’isòtop 256No com a producte de la irradiació d’urani-238 amb ions de neó. Concretament, havien pogut detectar els isòtops fermi-250 i fermi-252. Consideraven que el fermi-252 era isòtop fill del nobeli-256.

En un principi, la retractació de Fields et al., atorgava la prioritat a Ghiorso et al. (1958). De fet, des de Dubna s’acceptava que l’isòtop 254No podia ser sintetitzat en l’accelerador lineal a partir de la diana de 246Cu. Però mentre a Berkeley, en el 1958, havien estimat per a aquest isòtop una semivida de 3 segons, a Dubna, en el 1963, l’estimaven en 50 segons. D’aquesta manera, el grup de Dubna se sentí prou autoritzat com per reclamar la prioritat de la descoberta, amb data del 1963, bo i proposant la redenominació de l’element com a jolioti, amb símbol químic Jo. Així, hom homenatjaria el físic Frédéric Joliot-Curie (1900-1958), el gendre de Marie Curie i espòs d’Irène, un militant comunista, en detriment d’Alfred Nobel.

Sikkeland es doctorà en física en la Universitat d’Oslo (“Fission of nuclei at high excitation and spin”), en 1966, si bé continuà radicat a Berkeley.

Devers el 1966, l’opinió general concedia la prioritat de la descoberta del nobeli a Ghiorso et al. En el 1967, el grup de Berkeley provà d’explicar les discrepàncies amb les observacions de Dubna, en afirmar que 3 segons era la semivida del californi-244, isòtop fill del fermi-252, al seu torn fill del nobeli-252, que seria l’isòtop de l’element 102 generat a partir del curi-244.

En el 1969, Sikkeland deixà definitivament Berkeley en ocupà una plaça de professor física experimental en la Norges Tekniske Høgskole (NTH, Trondheim). El seu interès de recerca continuà en la física nuclear, però també en la biofísica de la radiació.

En el 1969, a Dubna, hom realitzà experiments sobre la química del jolioti (element 102), que assenyalaven l’homologia amb el lantànid corresponent, l’iterbi. En efecte, la forma divalent de l’element 102 era més estable en solució que la trivalent.

Experiments realitzats al Oak Ridge National Laboratory confirmaren plenament la descoberta de l’element 102, i indicaven la prioritat de Ghiorso et al. (1958).

En el 1973, hom proposà que el fermi-250 trobat en els experiments de Berkeley en el 1958, podia ser el resultat no pas d’un isòtop del nobeli, sinó de la producció directa de l’isòmer 250mFm a partir de la diana de curi.

En el 1977, hom estimà la semivida del 252No en 2,3 s, cosa que afavoria la tesi exposada pel grup de Berkeley en 1967 en defensa de la prioritat quant a la descoberta de l’element.

En la guerra terminològica, nobeli (No) guanyà àmpliament el jolioti (Jo) en ocupar la casella 102 de la taula periòdica. No obstant, en el 1992, el Grup de Treball d’Elements Transfèrmics (TWG) de la IUPAC-IUPAP considerà que la prioritat de l’element 102 corresponia a l’equip de Duba que, en el 1966, hauria estat el primer en detectar correctament els modes de desintegració d’isòtops d’aquest element. Barber et al. (1993) revisaren la qüestió, cosa que motivà la resposta de Ghiorso et al. (1993). Els de Berkeley consideraven que la reconsideració de les prioritats dels elements 101-103 era una “pèrdua de temps”, mentre que des de Dubna s’aprovava la decisió de la IUPAC.

En el 1994, la IUPAC tractà la denominació i simbolització dels elements 101-109. Pel que fa a l’element 102, ratificà el nom de “nobeli” i el símbol “No”, en considerar que eren ben arrelades en la literatura, amb més de 30 anys d’ús, i que era convenient que Alfred Nobel rebés aquest homenatge. Com a reparació a Dubna, la proposta de la IUPAC denominava l’element 104 com a “dubni” i l’element 105 com a “jolioti”.

La proposta del 1994 no agradà a cap de les parts i fou sotmesa a revisió. En el 1995, la IUPAC retirà el nom de “jolioti” per a l’element 105. En canvi, per a l’element 102, acceptà una proposta russa, la de denominar-lo com a flerovi (símbol químic, Fl), com a homenatge al Laboratori Flerov de Reaccions Nuclears i a Georgi Fliorov (1913-1990), un dels fundadors i antic director de l’Institut de Dubna. En el 1997, davant del rebuig general a aquest canvi, la IUPAC restaurà el nom de “nobeli” i el símbol químic “No”.

En el 1993, Sikkeland es retirà del NTH.

En el 2012, la IUPAC recuperà el nom flerovi i el símbol Fl per a l’element 114. El nom de jolioti i el símbol Jo podrien fer-se servir per a algun element ulterior.

Sikkeland es va morir el 7 de novembre del 2014.

El nobeli: isòtops i abundància

La massa atòmica estàndard del nobeli és de 259 uma, corresponent a la de l’isòtop amb semivida més llarga (259No, 58 minuts). Un llistat complet dels isòtops coneguts fa:
– nobeli-250 (250No; 250,08756 uma). Nucli format per 102 protons i 148 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 5,7 s. Decau normalment (99,95%) per fissió espontània (amb emissió de diversos productes) o, alternativament, a fermi-246 (0,05%; amb emissió d’un nucli d’heli-4) o a mendelevi-250 (0,00025%; amb emissió d’un positró). El 250Nom fou sintetitzat originàriament en el 2001, a partir del bombardament de plom-204 amb calci-48. El 250Nog ho fou en el 2006, per la mateixa reacció.
– nobeli-251 (251No; 251,08894 uma). Nucli format per 102 protons i 149 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,78 s. Decau majoritàriament (89%) a fermi-247 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament, entra en fissió espontània (10%; amb emissió de diversos productes) o decau a mendelevi-251 (1%; amb emissió d’un positró). Posseeix un estat metastable (251mNo) a 110 keV, que té una semivida de 1,7 s. El 251No fou sintetitzat per primera vegada en el 1967 a partir del bombardament de curi-244 amb carboni-12.
– nobeli-252 (252No; 252,088967 uma). Nucli format per 102 protons i 150 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2,27 s. Decau majoritàriament (73,09%) a fermi-248 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament, entra en fissió espontània (26,9%; amb emissió de diversos productes) o decau a mendelevi-252 (1%; amb emissió d’un positró). El 252Nog fou sintetitzat originàriament en el 1959, a partir del bombardament de curi-244 amb carboni-12. El 252Nom ho fou en el 2002, a partit del bombardament de plom-206 amb calci-48.
– nobeli-253 (253No; 253,090564 uma). Nucli format per 102 protons i 151 neutrons. Decau majoritàriament (80%) a fermi-249 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament, a mendelevi-253 (20%; amb emissió d’un positró) o bé entra en fissió espontània (0,001%; amb emissió de diversos productes). Posseeix un estat metastable (253mNo) a 129 keV, que té una semivida de 31 s. El 253No no ha estat sintetitzat directament, sinó que se l’ha detectat com a isòtop fill del ruterfordi-257 (1967).
– nobeli-254 (254No; 254,090956 uma). Nucli format per 102 protons i 152 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 51 s. Decau majoritàriament (89,3%) a fermi-250 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament, a mendelevi-254 (10%; amb emissió d’un positró) o bé entra en fissió espontània (0,31%; amb emissió de diversos productes). Posseeix un estat metastable (254mNo) a 500 keV, que té una semivida de 0,28 s, i que decau bé a l’estat basal (80%) o directament a fermi-250 (20%). El 254Nog fou sintetitzat originàriament en el 1966, a partir del bombardament d’americi-243 amb nitrogen-15. El 254Nom1 ho fou en el 1967, amb el bombardament de curi-246 amb carboni-12/13. El 254Nom2 ho fou en el 2003, a partir del bombardament de plom-208 amb calci-48. Aquest isòtop ocupa el lloc central en la sèrie de nuclis prolats que va del protactini-231 al roentgeni-279.
– nobeli-255 (255No; 255,093191 uma). Nucli format per 102 protons i 153 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 190 s (3 minuts). Decau majoritàriament (61,4%) a fermi-251 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament (38,6%), a mendelevi-255 (amb emissió d’un positró). Fou sintetitzat originàriament en el 1967, a partir del bombardament de curi-246 amb carboni-12/13. És l’isòtop de síntesi més assequible.
– nobeli-256 (256No; 256,094283 uma). Nucli format per 102 protons i 154 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2,91 s. Decau normalment (99,44%) a fermi-252 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament, entra en fissió espontània (0,55%; amb emissió de diversos productes) o decau a mendelevi-256 (0,01%; per captura electrònica). Fou sintetitzat originàriament en el 1967, a partir del bombardament de curi-248 amb carboni-12/13.
– nobeli-257 (257No; 257,096888 uma). Nucli format per 102 protons i 155 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 25 s. Decau normalment (99%) a fermi-253 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament (1%), a mendelevi-257 (amb emissió d’un positró). Fou sintetitzat originàriament en el 1961, a partir del bombardament de curi-248 amb carboni-13.
– nobeli-258 (258No; 258,09821 uma). Nucli format per 102 protons i 156 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,0012 s. Decau normalment (99,99%) per fissió espontània (amb emissió de diversos productes) o, alternativament, a fermi-254 (0,01%; amb emissió d’un nucli d’heli-4) o a fermi-258 (rarament; amb emissió de dos positrons). Fou sintetitzat originàriament en el 1967, a partir del bombardament de curi-248 amb carboni-13.
– nobeli-259 (259No; 259,10103 uma). Nucli format per 102 protons i 157 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 3500 s (58 minuts). Decau majoritàriament (75%) a fermi-255 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament, a mendelevi-259 (25%; per captura electrònica) o entra en fissió espontània (10%; amb emissió de diversos productes). Fou sintetitzat originàriament en el 1973 a partir del bombardament de curi-248 amb oxigen-18.
– nobeli-260 (260No; 260,10264 uma). Nucli format per 102 protons i 158 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,106 s. Decau per fissió espontània (amb emissió de diversos productes). Fou sintetitzat a partir de l’einsteini-254, amb bombardament de neó-22, amb producció d’oxigen-18 i carboni-13.
– nobeli-262 (262No; 262,10746 uma). Nucli format per 102 protons i 160 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,005 s. Decau per fissió espontània (amb emissió de diversos productes). No ha estat sintetitzat mai, sinó detectat com a isòtop fill del laurenci-262 (1988).

Encara que el 259No és el menys inestable dels isòtops d’aquesta llista, teòricament tindrien una semivida superior el 261No (170 minuts) i el 263No.

L’àtom neutre de nobeli conté 102 electrons, amb una configuració basal d’escorça de 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f146s26p67s2. D’aquesta manera, és classificat entre els actínids (elements del període 7 del bloc f) i, dins d’aquests, se’l pot assignar al grup f14 (el lantànid del qual és l’iterbi). És inclòs entre els elements radioactius artificials. L’estat d’oxidació més habitual és +2 (cessió dels electrons 7s), encara que també el podem trobar amb +3 (cessió dels dos electrons 7s i d’un electró 5f). El radi metàl•lic seria de 1,97•10-10 m

En condicions estàndards de pressió i temperatura, el nobeli elemental es presentaria com un sòlid. En condicions estàndards de pressió, fondria a 1100 K.

En solucions, la forma més estable és la divalent, encara que també la podem trobar com a trivalent.

Entre els compostos de nobeli estudiats podem esmentar:
– halurs: NoCl2, NoCl3.
– complexos diversos: amb citrat, oxalat, acetat, etc. El perfil de reactivitat és similar al dels metalls alcalino-terris.

Tota la producció de nobeli coneguda és artificial, vinculada a experiments deliberats de laboratoris especialitzats en la síntesi d’elements transcúrics.

La nucleosíntesi artificial de nobeli

Els primers mètodes de producció de nobeli es basen en la fusió en calent, és a dir en el bombardament de dianes amb ions sotmesos a acceleració. Entre les reaccions estudiades i utilitzades podem esmentar:
232Th(26Mg,xn)258-xNo (x=4,5,6). Aquesta ha estat estudiada en el Laboratori de Flerov de Dubna.
238U(22Ne,xn)260-xNo (x=4,5,6). Aquesta reacció fou assajada per primera vegada al Laboratori Flerov en 1964. En el 1969 forní una quantitat de nobeli suficient per fer estudis químics.
238U(20Ne,xn)258-xNo. Aquesta reacció fou assajada per primera vegada al Laboratori Flerov en el 1964.
236U(22Ne,xn)258-xNo (x=4,5,6). Reacció estudiada al Laboratori Flerov.
235U(22Ne,xn)257-xNo (x=5). Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori Flerov en el 1970. Ha servit per a la producció i estudi del 252No.
233U(22Ne,xn)255-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori Flerov en el 1975.
242Pu(18O,xn)260-xNo. Aquesta reacció fou estudiada en el 1966 al Laboratori Flerov, per a la producció de 256No.
241Pu(16O,xn)257-xNo. Aquesta reacció fou estudiada originàriament en el 1958 al Laboratori Flerov.
239Pu(18O,xn)257-xNo. Aquesta reacció fou estudiada originàriament en el Laboratori Flerov en el 1970, per a l’estudi de 252No.
239Pu(16O,xn)255-xNo. Aquesta reacció fou estudiada originàriament en el Laboratori Flerov en el 1958.
243Am(15N,xn)258-xNo. Aquesta reacció fou estudiada originàriament en el Laboratori Flerov en el 1966.
243Am(14N,xn)257-xNo. Aquesta reacció fou estudiada originàriament en el Laboratori Flerov en el 1966.
241Am(15N,xn)256-xNo. Aquesta reacció fou estudiada originàriament en el Laboratori d’Oak Ridge en el 1977, per a l’estudi de 252No.
248Cm(18O,αxn)262-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1973 per a la síntesi de 259No.
248Cm(13C,xn)261-xNo (x=3,4,5). Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1967. En el 1970, serví per a l’estudi de 257No.
248Cm(12C,xn)260-xNo (x=4,5). Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1967. En el 1990 serví per a l’estudi, a Berkeley, de la fissió espontània del 256No.
246Cm(13C,xn)259-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1967.
246Cm(12C,xn)258-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1958.
244Cm(13C,xn)257-xNo. Aquesta reacció fou estudiada a l’Institut Nobel en el 1957.
244Cm(12C,xn)256-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1958.
252Cf(12C,αxn)260-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1961.
252Cf(11B,pxn)262-xNo. Aquesta reacció fou estudiada en el Laboratori de Berkeley en el 1961.
249Cf(12C,αxn)257-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori de Berkeley en el 1970, per a la generació de 255No. En el 1971, fou practicada en el Laboratori d’Oak Ridge.

Més recentment, s’ha produït nobeli per reacció de fusió en fred, com ara:
208Pb(48Ca,xn)256-xNo (x=1,2,3,4). Aquesta reacció fou estudiada originàriament al Laboratori Flerov en el 1979. En el 1988 va servir al GSI de Darmstadt per a estudi del 254No. Des de llavors ha estat practicada també als laboratoris de Berkeley i de Jyväskylä.
208Pb(44Ca,xn)252-xNo. Aquesta reacció fou estudiada en el 2003 al Laboratori Flerov, per a la producció de 250No.
207Pb(48Ca,xn)255-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori Flerov en el 2001, per a la producció de 253No.
206Pb(48Ca,xn)254-xNo (x=1,2,3,4). Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori Flerov en el 2001. A Darmstadt, ha servit per a l’estudi de 252No.
204Pb(48Ca,xn)252-xNo. Aquesta reacció fou estudiada al Laboratori Flerov en el 2001, amb producció de 250No. En el 2006, fou practicada en el Laboratori Nacional d’Argonne per a l’estudi d’aquest isòtop.

Alguns isòtops de nobeli apareixen com a isòtops fills d’elements més pesants:
– el nobeli-251, com a isòtop fill del ruterfordi-255.
– el nobeli-252, com a isòtop fill del hassi-264 (a través del seaborgi-260 i del ruterfordi-256).
– el nobeli-253, com a isòtop fill del seaborgi-261 (a través del ruterfordi-257).
– el nobeli-254, com a isòtop fill del laurenci-254.
– el nobeli-255, com a isòtop fill del hassi-267 (a través del seaborgi-263 i del ruterfordi-259).
– el nobeli-257, com a isòtop fill del hassi-269 (a través del seaborgi-265 i del ruterfordi-261).
– el nobeli-262, com a isòtop fill del laurenci-262.

L’isòtop de nobeli de major producció és el 255. Se’l produeix sobretot a partir del bombardament de californi-249 amb carboni-12 o, alternativament, pel bombardament de curi-248 amb carboni-12. Típicament, una diana de 350 μg/cm2 de californi-249, bombardada durant 10 minuts amb 3•1012 ions de carboni-12 per segon a 73 MeV dóna lloc a 1200 àtoms de nobeli-255.

Les dianes de retrocés utilitzades en aquests experiments minimitzen les necessitats de separació química, ja que el nobeli generat és ejectat damunt d’una altra làmina metàl•lic (de beril•li, alumini, platí o or). La làmina és tractada després amb àcid diluït i s’apliquen després tècniques d’elució (p.ex. àcid clorhídric 0,05 M damunt d’una fase orgànica estacionària de HDEHP; o àcid clorhídric 3 M en columnes de bescanvi catiònic) que separen el nobeli divalent d’actínids trivalents.

Aquestes tècniques generen doncs escasses quantitats de nobeli. Pel que al nobeli-255, una limitació addicional és la breu semivida, de 3 minuts. Com que la matèria primera (californi o curi) és també limitada, tan sols uns pocs centres i en determinades èpoques realitzen producció de nobeli, amb finalitats exclusivament de recerca.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: