Il carburo di tecnezio non esiste – Alessandro Tofoni vincitore GdR16

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IL CARBURO DI TECNEZIO NON ESISTE

In vista delle selezioni dei vincitori di Un Giorno da Ricercatore 2017 riproponiamo uno dei temi vincenti della scorsa edizione.

Autore: Alessandro Tofoni – Vincitore di “Un giorno da ricercatore” ed 2016, 5°G Liceo Scientifico Statale “Benedetto Rosetti”, San Benedetto del Tronto (AP)

La non-scoperta di un team internazionale di ricercatori pone fine alla lunga controversia sul carburo di tecnezio e apre la strada allo studio di una nuova fase del metallo.

Utilizzando la chimica computazionale, un team internazionale di scienziati ha dimostrato l’instabilità del carburo di tecnezio (TcC), argomento dibattuto fin dagli anni ’60.

Insoddisfatto dei risultati contraddittori di alcuni esperimenti, il professor Artem R. Oganov della University of New York ha deciso di sfruttare gli strumenti della chimica teorica per capire, insieme ai suoi colleghi, quali dati fossero attendibili.

Il tecnezio, uno dei metalli di transizione, possiede proprietà particolari: tra tutti gli elementi dei primi cinque periodi, è l’unico a non possedere un isotopo stabile. Esiste solo come prodotto della fissione spontanea dell’Uranio e per questo motivo è raro in natura. Viene utilizzato per proteggere i metalli dalla ruggine e la sua radioattività è sfruttata in alcune tecniche di diagnostica medica.

I ricercatori hanno calcolato che, spostandosi verso destra nella tavola periodica, gli orbitali d dei metalli di transizione diventano sempre più popolati e questo rafforza i legami metallo-metallo a discapito dei legami metallo-carbonio dei carburi, che diventano sempre più deboli. Quando si arriva al tecnezio, l’interazione è così debole da impedire la formazione di legami carbonio-metallo sufficientemente forti. Infatti, i metalli a sinistra del tecnezio formano facilmente monocarburi, mentre quelli a destra formano carburi ricchi di metalli. Il tecnezio rappresenta quindi un punto critico per la formazione dei carburi.

La struttura del TcC precedentemente ipotizzata prevedeva un reticolo cristallino analogo a quello dei classici sali binari, che si sarebbe dovuto decomporre in tecnezio cubico e grafite sopra i 2000K. Invece, i ricercatori hanno scoperto che i dati sperimentali sul TcC in realtà avevano rilevato una fase cubica del tecnezio che si forma ad alte temperature.

Il Dott. Ivan Oleynik della University of South Florida si è dichiarato entusiasta dei risultati ottenuti dal team del professor Organov, che non solo ha chiarito i dubbi su una questione controversa, discussa dagli scienziati nucleari per oltre cinquant’anni, ma ha anche scoperto una nuova fase del tecnezio puro.

Author: Marcos Valdes

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