Science Friday

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Primo uso conosciuto:

1953; adottato ufficialmente nel 1997.

Etimologia:

Seaborgium prende il suo nome da – indovinate un po’ – il chimico Glenn T. Seaborg, vincitore del premio Nobel. Ma sia il nome che la scoperta dell’elemento 106 hanno causato una grande controversia.

Che cosa c’è in un nome?

Nel 1974, due squadre di ricercatori, una all’Università della California, Berkeley e l’altra a Dubna, Russia, hanno fatto centro. Nel giro di tre mesi l’una dall’altra, le due squadre avevano scoperto lo stesso elemento con metodi diversi. Per 20 anni, nessuno dei due è stato in grado di riprodurre le loro scoperte, in gran parte perché il nuovo elemento aveva una vita incredibilmente breve e decadeva in pochi secondi. Senza riproducibilità, l’elemento non poteva essere ufficialmente “scoperto”, così per due decenni fu conosciuto semplicemente come “elemento 106.”

Nel 1993, l’esperimento del team americano fu finalmente confermato in modo indipendente, e il team ottenne i diritti di denominazione. Ma non meno di otto scienziati erano coinvolti nella scoperta nel team, e c’erano un sacco di suggerimenti – dal nome di Isaac Newton alla nazione della Finlandia. I suggerimenti volavano avanti e indietro finché il fisico Albert Ghiorso si svegliò nel cuore della notte con un’idea.

Dopo aver ottenuto l’approvazione degli altri membri del team, Ghiorso organizzò un incontro con il suo vecchio amico e collega, Glenn T. Seaborg. Seaborg non era direttamente coinvolto nel progetto, ma era un fisico vincitore del premio Nobel che aveva contribuito alla scoperta del plutonio, ed era il direttore associato del laboratorio del team di Berkeley. Quando arrivò la riunione, Ghiorso portò una cartella chiamata “Element 106 Story”, la consegnò al suo amico, e guardò Seaborg aprire la prima pagina con il nome dell’elemento proposto.

“Era chiaramente stupito e anche contento”, scrive Ghiorso. “Sentivo che nella grande panoplia di nomi che erano già stati scelti per la regione degli elementi pesanti, il nome ‘seaborgium’ avrebbe avuto lo stesso valore di curium, einsteinio, fermium, mendelevium, lawrencium, rutherfordium, hahnium, nielsbohrium e meitnerium.”

C’erano state voci fin dagli anni ’50 per chiamare gli elementi pesanti dopo Seaborg, per onorare il ruolo che ha giocato nella scoperta degli elementi transuranici, o elementi che cadono dopo l’uranio sulla tavola periodica. Non si era mai andati oltre i suggerimenti, ma con l’elemento 106, Seaborg sarebbe stato ufficialmente inserito nella hall of fame degli elementi.

Un problema: Seaborg era ancora vivo. Secondo la tradizione dell’Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC), che ha l’approvazione finale sulla terminologia per tutto, dalla standardizzazione delle unità di misura alla denominazione di nuovi elementi, gli elementi possono essere nominati dopo un concetto mitologico o personaggi, un minerale, la geografia, una proprietà, di uno scienziato. Ma al momento della proposta di Ghiorso, nessun elemento era stato nominato dopo uno scienziato ancora in vita. (Einsteinio e fermio, proposti mentre i loro omonimi erano ancora in vita, furono classificati all’epoca e i nomi furono resi pubblici solo più tardi.)

La IUPAC abbatté il nome proposto.

“Fu accecato, e un po’ ferito, dalla controversia che la proposta generò”, scrive il figlio di Seaborg, Eric. “Nominare un elemento per una persona vivente non era così radicale come alcuni dicevano – lui e il suo team avevano proposto i nomi einsteinio e fermio mentre quegli eminenti scienziati erano ancora vivi. E francamente, non vedeva come la morte lo avrebbe reso una persona migliore.”

Per finire, il tumulto del seaborgium si trovò nel bel mezzo di una vorticosa controversia internazionale sui nomi di diversi elementi. Nel corso di due decenni, i ricercatori negli Stati Uniti, in Germania e in Russia avevano creato una serie di elementi ultra-pesanti – gli elementi 104-109 – utilizzando acceleratori nucleari. E mentre gli atomi creati da queste collisioni diminuivano in pochi secondi, il nome dell’elemento sarebbe durato quanto la tavola periodica. E negli anni ’90, la IUPAC cercava di far contenti tutti.

Così seguì una serie vertiginosa di scambi di nomi e di proposte di compromesso – e di pasticci – da parte della IUPAC. Cercate di stare al passo.

• L’elemento 104 sarebbe stato rinominato dubnio, in un cenno al laboratorio russo (sì, lo stesso laboratorio che aveva scoperto l’elemento 106). Questo non ando’ molto bene con la squadra di Berkeley, poiche’ consideravano sospetti i risultati del team di Dubna, e l’elemento 104 era stato precedentemente conosciuto come rutherfordium negli Stati Uniti.
• L’elemento 105, che era stato proposto come hahnium (dopo il chimico tedesco Otto Hahn), sarebbe stato chiamato joliotium, dopo il fisico nucleare Frederic Joliot-Curie.
• E dopo aver scartato il seaborgium, il comitato propose di riassegnare il rutherfordium all’elemento 106.

Ti abbiamo già perso?

Il tira e molla andò avanti per anni, fino a che un compromesso fu finalmente raggiunto nel 1997. Alla fine, il rutherfordium fu riportato all’elemento 104. Dubnium era qui per rimanere, ma alla fine fu assegnato all’elemento 105. Né Otto Hahn né Frederic Joliot-Curie hanno avuto il loro giorno (ancora).

E con l’elemento 106 – dopo accese discussioni e pressioni – il seaborgio è diventato il primo elemento che porta il nome di uno scienziato vivente.

Come nominare un elemento

Diciamo che hai scoperto un elemento. Come si fa a dargli un nome? Dopo la conferma della scoperta, i ricercatori possono suggerire un nome alla IUPAC Inorganic Chemistry Division. Parte di questo processo è un periodo di revisione pubblica di cinque mesi. Per esempio, nel 2015, ci sono stati quattro elementi confermati: gli elementi 113, 115, 117 e 118, che completano la settima riga della tavola periodica. E mentre il team che ha “scoperto” l’elemento ottiene i diritti di denominazione, anche il pubblico è invitato a intervenire.

Anche se è stato solo invitato a commentare i nomi già proposti, questo non ha impedito a molte persone di suggerire i propri nomi per gli elementi 113, 115, 117 e 118 durante il processo di revisione pubblica nel 2016. I suggerimenti andavano da rinomati chimici del passato che non hanno un elemento a loro nome (una petizione su internet per chiamare uno degli elementi “Levi”, come il chimico e sopravvissuto all’Olocausto Primo Levi, ha raccolto le firme di 3.000 scienziati professionisti e sostenitori), a musicisti recentemente scomparsi come David Bowie, e altri hanno proposto nomi “semi-scherzosi” come Tattooine e Taxpayeron. Inoltre, la IUPAC ha ricevuto saggi da 75 studenti che si sono espressi sul nome da dare ai nuovi elementi.

Dopo molte discussioni, nel 2016 l’elemento 118 è diventato il secondo elemento in assoluto ad essere chiamato con il nome di uno scienziato vivente, e guarda caso ha preso il nome di Yuri T. Oganessian, che ora è il capo scientifico dello stesso laboratorio di Dubna che ha scoperto il seaborgio. Anche gli altri tre nuovi elementi hanno seguito gli standard convenzionali di denominazione: Moscovium (elemento 115) e tennessine (elemento 117) onorano le loro rispettive regioni dove sono state condotte importanti ricerche, e nihonium (elemento 113) è un modo per dire “Giappone” in giapponese, ed è il primo elemento nella storia ad essere scoperto e chiamato come un paese asiatico.

“Le unioni internazionali devono servire tutto il mondo per nomi e principi comprensibili, e lo stesso vale per i nomi degli elementi”, dice Jan Reedijk, un professore di chimica in pensione, e passato presidente della divisione IUPAC che si occupava della denominazione. “La comunità IUPAC potrebbe trascurare qualcosa…. potrebbe essere che alcuni di questi nomi hanno un cattivo significato in una lingua diversa, per esempio.”

Oganesson, moscovio, tennessina e nihonium hanno completato la settima riga della tavola periodica. Ma ci sono altri elementi da trovare? Probabilmente sì. E Reedijk dice che scoprirne di nuovi è nelle mani di fisici e chimici.

“I fisici devono avere l’attrezzatura, e fanno nuovi elementi bombardando un certo isotopo specifico di un elemento sulla superficie di un altro elemento”, dice. “Questi isotopi che bombardano sono molto spesso altamente instabili e devono essere purificati. E la purificazione di queste particelle bombardanti deve essere fatta, è sempre stata fatta e sarà sempre fatta dai chimici e dalle separazioni chimiche.”

E per quanto riguarda il nome di questi elementi futuri, Reedijk suggerisce di tenere un database dei nomi proposti dal pubblico. In futuro, uno potrebbe andare bene.

Fonti e ulteriori letture:

• Un ringraziamento speciale a Jan Reedijk
• In His Element : Seaborgium è chiamato per uno dei suoi scopritori, Glenn Seaborg (LA Times)
• Elemento è spogliato del suo omonimo (Archiviato, il New York Times)
• 3 Nazioni per riprendere le trattative sul nome di nuovi elementi (Archiviato, il New York Times)
• Nome di 6 elementi per terminare lunghe controversie (Archiviato, the New York Times)
• Come nominare i nuovi elementi chimici (IUPAC Recommendations 2016) (Pure and Applied Chemistry)
• Nomi e simboli degli elementi con numero atomico 113, 115, 117 e 118 (IUPAC Recommendations 2016)
• Sulla denominazione degli elementi chimici recentemente scoperti – l’esperienza 2016 (Chemistry International)
• Fila 7 della tavola periodica completa: Possiamo aspettarci altri nuovi elementi; e se sì, quando? (Polyhedron)
• Nome dell’elemento 106 contestato dal comitato internazionale (Archiviato, Lynn Yarris per il Lawrence Berkeley National Laboratory)
• Glenn Seaborg, leader del team che ha trovato il plutonio, muore a 86 anni (Archiviato, the New York Times)
• Seaborgium (Chemical & Engineering News)
• Il chimico Glenn Seaborg finalmente ottiene il suo elemento (Archiviato UC Berkeley Press Release)
• Le strane regole che dettano come i nuovi elementi ottengono i loro nomi (Quartz)
• Informazioni aggiuntive informazioni sul seaborgio raccolte dall’Enciclopedia Britannica