Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos, sino una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² para cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que hace posible el enlace químico.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa nihonio entre los 118 elementos para esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radius 247 pm — that is 0.247 nm, so about 2024 million of them side by side would span a millimetre.
Intervalo térmico
Nihonio is liquid over a 700 K window, from 700 K to 1400 K.
La historia
The first element discovered and named by an Asian research team.
Logro histórico: El nihonio se convirtió en el primer elemento químico descubierto por Japón, lo que representa un logro monumental para la ciencia japonesa y obtuvo reconocimiento como uno de los descubrimientos científicos más importantes del siglo XXI.
Liderazgo de RIKEN: El equipo de descubrimiento, dirigido por Kosuke Morita en el Centro Nishina de RIKEN para la Ciencia Basada en Aceleradores, pasó casi una década perfeccionando las técnicas de síntesis necesarias para crear este elemento superpesado. Su perseverancia durante años de intentos fallidos ejemplifica la dedicación científica.
Experimentos decisivos: Entre 2004 y 2012, el equipo creó con éxito tres átomos de nihonio al bombardear blancos de Bismuto-209 con iones de Zinc-70 en su acelerador lineal. Cada síntesis exitosa requirió meses de funcionamiento continuo y una calibración precisa de las condiciones experimentales.
Reconocimiento internacional: La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) reconoció oficialmente el descubrimiento de RIKEN en 2015, otorgando a Japón el honor de nombrar el elemento 113. El nombre «nihonio» deriva de «Nihon», la palabra japonesa para Japón.
Innovación tecnológica: El descubrimiento requirió desarrollar nuevos sistemas de detección capaces de identificar átomos individuales entre miles de millones de partículas de fondo. Estas innovaciones impulsaron la instrumentación de física nuclear y las técnicas de análisis de datos en todo el mundo.
Impacto científico mundial: El descubrimiento del nihonio validó las predicciones teóricas sobre la síntesis de elementos superpesados y abrió nuevas vías para explorar los límites de la tabla periódica. El logro inspiró una mayor colaboración internacional en la investigación de elementos superpesados.
Importancia cultural: Más allá de su importancia científica, el nihonio representa la contribución de Japón al conocimiento humano fundamental, inspira orgullo por las capacidades científicas japonesas y motiva a las futuras generaciones de investigadores.
Aplicaciones
Investigación en física nuclear: El nihonio sirve como un paso crucial para comprender la síntesis de elementos superpesados y los patrones de desintegración. Su creación requiere bombardear blancos de Bismuto-209 con iones de Zinc-70 en aceleradores de partículas, lo que proporciona información sobre los mecanismos de las reacciones nucleares a energías extremas.
Estudios de la isla de estabilidad: Como elemento 113, el nihonio ocupa una posición estratégica cercana a la teorizada «isla de estabilidad», donde los elementos superpesados podrían existir durante periodos más largos. La investigación se centra en determinar si el nihonio presenta una estabilidad mayor que los elementos vecinos, lo que podría validar las predicciones teóricas sobre los cierres de capas nucleares.
Investigaciones de química fundamental: A pesar de su breve periodo de semidesintegración, la investigación sobre el nihonio contribuye a comprender cómo los efectos relativistas influyen en los enlaces químicos de los elementos superpesados. Los cálculos teóricos sugieren que el nihonio podría comportarse de forma similar al talio, aunque con desviaciones significativas debido a las contracciones relativistas de los orbitales electrónicos.
Tecnología avanzada de detección: La creación de nihonio requiere sistemas de detección de partículas de vanguardia y técnicas sofisticadas de análisis de datos. Estos avances tecnológicos mejoran nuestras capacidades en instrumentación nuclear y benefician campos que van desde la obtención de imágenes médicas hasta la ciencia de materiales.
Colaboración científica internacional: La investigación sobre el nihonio ejemplifica la cooperación científica mundial, con equipos de RIKEN (Japón), GSI (Alemania) y otras instituciones que comparten conocimientos y recursos para ampliar los límites de la síntesis de elementos.
Impacto educativo: Como el primer elemento descubierto por Japón, el nihonio inspira a nuevas generaciones de científicos y demuestra cómo una investigación persistente puede alcanzar objetivos que parecen imposibles, motivando la exploración continua de lo desconocido.
Experimentos con aceleradores de partículas: El nihonio existe únicamente en instalaciones de investigación altamente especializadas, equipadas con aceleradores lineales y sistemas de haces de iones. Estos experimentos requieren meses de bombardeo continuo para producir apenas unos pocos átomos, lo que convierte cada creación en un logro científico importante.
Estudios de desintegración nuclear: Los científicos utilizan el nihonio para estudiar cadenas de desintegración alfa y fragmentos de fisión, proporcionando datos sobre la estabilidad nuclear y las fuerzas que mantienen unidos los núcleos atómicos. Cada átomo de nihonio que se desintegra proporciona información valiosa sobre el comportamiento de los elementos superpesados.
Validación de modelos teóricos: El nihonio sirve como banco de pruebas para modelos de mecánica cuántica de la estructura atómica, especialmente para teorías sobre el comportamiento de los orbitales electrónicos bajo cargas nucleares extremas y condiciones relativistas.
Desarrollo de instrumentación avanzada: La creación y detección de nihonio impulsa la innovación en tecnología de detección de partículas, sistemas de sincronización y métodos de adquisición de datos que benefician a la investigación científica en general.
Coordinación de la investigación internacional: Los experimentos con nihonio requieren coordinación entre múltiples instituciones de investigación, fomentando la colaboración y el intercambio de conocimientos en la comunidad científica mundial.
Potencial para aplicaciones futuras: Aunque actualmente se limita a la investigación, comprender las propiedades del nihonio contribuye al objetivo a largo plazo de descubrir elementos superpesados estables que podrían tener aplicaciones prácticas en tecnologías avanzadas.
De dónde procede
0 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 0% of elements
Ausencia natural: El nihonio no se encuentra de forma natural en ningún lugar del universo bajo las condiciones actuales. Su núcleo atómico contiene 113 protones, por lo que es demasiado pesado e inestable para formarse mediante procesos nucleares naturales o sobrevivir en entornos estelares.
Creación exclusivamente artificial: Cada átomo de nihonio se ha creado artificialmente en aceleradores de partículas mediante reacciones de fusión nuclear. El proceso consiste en acelerar iones de Zinc-70 a energías extremadamente altas y dirigirlos contra blancos de Bismuto-209, alcanzando tasas de fusión de apenas unos pocos átomos por semana.
Ausencia cósmica: Incluso en los entornos cósmicos más extremos —como las fusiones de estrellas de neutrones, las supernovas o los núcleos de estrellas masivas—, las condiciones son insuficientes para crear y mantener núcleos de nihonio. El breve periodo de semidesintegración del elemento significa que cualquier nihonio formado se desintegraría antes de poder detectarse.
Existencia exclusiva en el laboratorio: La instalación de aceleradores lineales de RIKEN en Japón representa el principal lugar donde se ha sintetizado nihonio con éxito. El elemento existe durante apenas unos milisegundos antes de experimentar una desintegración alfa, lo que hace que su estudio sea extremadamente difícil.
Inestabilidad nuclear: La naturaleza sintética del nihonio se debe a la inestabilidad fundamental de los núcleos atómicos pesados. A medida que aumenta el número de protones, la repulsión electromagnética entre ellos supera la fuerza nuclear fuerte que mantiene unido el núcleo.
Potencial de síntesis futura: Las tecnologías avanzadas de aceleradores de partículas podrían permitir una producción de nihonio más eficiente, pero el elemento siempre seguirá siendo sintético debido a su inestabilidad nuclear inherente.
Manejo
Nihonio es radiactivo. It has no stable isotope — every nucleus decays. La manipulación requiere blindaje y licencias adecuados.
Radiación alfa intensa: El nihonio experimenta una desintegración alfa rápida, con un periodo de semidesintegración de aproximadamente 8 milisegundos, y emite partículas alfa de alta energía que representan graves peligros radiológicos. Incluso cantidades microscópicas administrarían dosis letales de radiación en cuestión de segundos tras la exposición.
Contención especializada: Toda investigación sobre el nihonio se lleva a cabo en instalaciones de aceleradores de partículas con un blindaje considerable y múltiples barreras de contención. Los trabajadores deben mantener distancias seguras y utilizar equipos de manipulación remota para evitar cualquier exposición directa a la radiación.
Peligros de la cadena de desintegración: La desintegración del nihonio produce una serie de núcleos hijos radiactivos, cada uno de los cuales presenta riesgos adicionales de radiación. La cadena de desintegración completa debe tenerse en cuenta al evaluar los protocolos de seguridad y los requisitos de contención.
Protocolos de las instalaciones de investigación: Solo físicos nucleares capacitados, con una amplia formación en seguridad radiológica, pueden trabajar con nihonio. Las instalaciones requieren una monitorización continua de la radiación, procedimientos de respuesta ante emergencias y controles estrictos de acceso para proteger al personal y al medio ambiente.
Sin manipulación directa: La radiactividad extrema y el breve periodo de semidesintegración del nihonio hacen imposible su manipulación directa. Todas las interacciones se realizan mediante sistemas remotos y equipos de detección diseñados para minimizar la exposición humana y maximizar la recopilación de datos científicos.
Consideraciones ambientales: Aunque las cantidades de nihonio son extremadamente pequeñas, los protocolos adecuados de eliminación garantizan que no escape contaminación radiactiva de los sistemas de contención del laboratorio. La monitorización a largo plazo confirma la desintegración completa de todos los materiales radiactivos.
Respuestas rápidas
Nihonio (symbol Nh) is element 113 on the periodic table, a metal post-transición in period 7, group 13. The first element discovered and named by an Asian research team. At room temperature it is expected to be a solid, and it is radioactive.
[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p¹, giving 7 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 electrons respectively. Its outer shell holds 3 electrons, which is what sets its bonding behaviour.No sample of nihonio has ever been condensed, so both figures are calculated rather than measured: it is predicted to melt at 700 K (426.9 °C) and boil at 1400 K (1126.9 °C).
Nihonio has no stable isotope, so it has no standard atomic weight. The figure quoted, 284, is the mass number of its longest-lived known isotope.
Nihonio is predicted to have a density of about 16 g/cm³, though no sample large enough to weigh has ever been made. Water is 1.0 g/cm³ for comparison.
Nihonio was discovered in 2004 by RIKEN, Japan. It is named after nihon, "Japan".
Nihonio does not occur naturally on Earth in any meaningful quantity — it is made in a reactor or an accelerator.
Yes. Nihonio has no stable isotope — every one of its nuclei decays. It does not occur in usable quantities in nature and must be synthesised.