Laurêncio (Lr)

Principais propriedades

Não há propriedades macroscópicas medidas do laurêncio. Densidade e temperatura de ebulição permanecem indeterminadas, e o valor de fusão apresentado nas tabelas é estimativa teórica. A única espécie química bem estabelecida é a de carga três, verificada em experimentos com átomos individuais.

O aspecto mais interessante do elemento está na configuração eletrônica. Cálculos e medições indicam que o último elétron ocupa um orbital diferente do esperado pela simples continuação da série, resultado atribuído a efeitos relativísticos, que se tornam expressivos em átomos com tantos prótons. Em 2015, uma equipe no Japão mediu a energia necessária para arrancar esse elétron, obtendo um dos valores mais baixos já determinados experimentalmente, o que confirmou a previsão teórica e representou uma proeza de medição com poucos átomos por vez.

Ocorrência na natureza

O laurêncio não existe na natureza. Todos os seus isótopos são radioativos, com meias-vidas que vão de frações de segundo a poucas horas, o que impede qualquer permanência geológica. É produzido somente em laboratório, e sempre em quantidades contadas em átomos.

Processo de obtenção

A síntese ocorre em aceleradores, pela colisão de íons contra alvos de actinídeos, com fusão dos núcleos em uma fração muito pequena dos eventos. Os átomos produzidos são separados do feixe por dispositivos eletromagnéticos e levados a detectores, que registram sua chegada e a sequência de decaimentos subsequente. A identificação depende da coerência entre tempos e energias registrados, não de qualquer análise de massa.

Aplicações

Não existe nenhuma aplicação para o laurêncio. Sua importância é conceitual: por encerrar a série dos actinídeos e ocupar a fronteira com os elementos de transição do sétimo período, ele funciona como teste crucial para os modelos que descrevem a estrutura eletrônica de átomos muito pesados. O resultado da medição de 2015 é usado até hoje para validar cálculos aplicados a elementos que ninguém consegue estudar diretamente.

Riscos e precauções

O elemento existe apenas como átomos isolados no interior de instrumentos científicos, sem qualquer possibilidade de contato fora do laboratório. As precauções radiológicas relevantes referem-se aos alvos e aos materiais de partida, todos altamente radioativos e sujeitos a licenciamento, blindagem e controle de dose. Para qualquer atividade nesse contexto, consulte a ficha de informações de segurança, os órgãos reguladores de energia nuclear e profissionais habilitados.

História da descoberta

Uma equipe liderada por Albert Ghiorso na Califórnia anunciou a produção do elemento 103 em 1961, a partir do bombardeio de califórnio com íons de boro. A identificação inicial foi contestada, e o grupo de Dubna apresentou resultados próprios ao longo da década seguinte, com dados considerados mais consistentes em alguns pontos. A avaliação oficial acabou reconhecendo a contribuição dos dois laboratórios, mantendo o nome proposto pela equipe californiana.

Origem do nome

Homenagem a Ernest Lawrence, físico norte-americano que inventou o cíclotron, máquina que tornou possível acelerar partículas e, por consequência, produzir a maior parte dos elementos artificiais conhecidos.

Isótopos relevantes

Todos os isótopos são radioativos; ²⁶⁶Lr é o mais estável, com meia-vida de algumas horas.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• A medição de sua energia de ionização, em 2015, foi feita com átomos que duravam poucos segundos e chegavam ao detector um a um.
• A configuração eletrônica prevista para o elemento difere da que se esperaria pela simples continuação da série, por efeito da relatividade.
• Encerra a série dos actinídeos, que começou no actínio e reúne todos os elementos radioativos da penúltima linha da tabela.