Copernicio

El copernicio está en el grupo 12 y es un metal, pero los cálculos indican que sus electrones externos están fuertemente ligados al átomo. Esto podría hacerlo menos reactivo y más volátil que otros metales de su grupo, con un comportamiento que recuerda en algunos aspectos al de los gases nobles. Sin embargo, solo se han producido unos pocos átomos, por lo que sus propiedades macroscópicas no se han medido directamente.

Nicolás Copérnico revolucionó la historia del pensamiento humano al publicar en 1543 su modelo heliocéntrico, situando al Sol en el centro del sistema solar y a la Tierra en órbita a su alrededor. El equipo descubridor del GSI propuso «copernicio» para honrar al genial astrónomo que transformó la ciencia moderna, uniendo simbólicamente la exploración del macrocosmos astronómico con la exploración del microcosmos de los núcleos atómicos superpesados.

El copernicio-285 se obtuvo por primera vez bombardeando un blanco giratorio de plutonio-242 con un haz intensísimo de iones de calcio-48 acelerados en el ciclotrón U-400 de Dubna. La reacción de fusión caliente produjo átomos de flerovio-289 que, tras una fracción de segundo, emitieron espontáneamente una partícula alfa de alta energía, transmutándose en copernicio-285. Este núclido sobrevivió casi medio minuto antes de volver a desintegrarse.

Durante años existió controversia entre los laboratorios sobre si los elementos descubiertos en Dubna mediante fusión con calcio-48 eran auténticos o artefactos experimentales. Los ensayos químicos y de decaimiento del copernicio-283 sirvieron de enlace indiscutible: al confirmar la firma radiactiva del copernicio en laboratorios independientes de Alemania y Suiza, se validó formalmente toda la serie de descubrimientos de elementos superpesados de la costa de la isla de estabilidad.

En 2007, un equipo suizo-ruso en Dubna transportó átomos de copernicio-283 con gas helio a través de un canal cubierto con detectores de oro enfriados con nitrógeno líquido hasta −180 °C. Mientras que el mercurio se adsorbió inmediatamente a temperatura ambiente en la entrada del canal, el copernicio avanzó hasta las zonas más gélidas antes de fisisorberse débilmente, demostrando experimentalmente su extrema volatilidad química predicha por la teoría cuántica relativista.

No se ha podido reunir una muestra de copernicio para observar directamente su estado físico a temperatura ambiente. Los cálculos teóricos y algunos experimentos con átomos individuales sugieren que podría ser relativamente volátil y diferir de un metal convencional. Por eso, afirmar con certeza si una muestra sería sólida, líquida o gaseosa va más allá de lo confirmado experimentalmente.

En los metales alcalinotérreos y del grupo 12, dos electrones s suelen cederse fácilmente para formar enlaces iónicos o metálicos. Sin embargo, en el copernicio la energía de ionización de los electrones 7s se dispara debido a la contracción relativista, mientras que los orbitales 6d están llenos y apantallados. Esta arquitectura simétrica y cerrada impide la superposición de orbitales moleculares eficientes, asemejando químicamente al copernicio a un gas noble del grupo 18.