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Elementos transurânicos

Química

Os elementos transurânicos são elementos químicos artificiais que vêm depois do urânio na Tabela Periódica.
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Como o próprio nome diz, os elementos transurânicos são aqueles que possuem o número atômico superior ao número atômico do urânio, isto é, maior que 92 e, que, portanto, vêm após esse elemento na Tabela Periódica.

A obtenção e a descoberta desses elementos em laboratório se devem às experiências realizadas com o bombardeamento com partículas de núcleos atômicos estáveis, de elementos que não são naturalmente radioativos. Assim, eles sofrem transmutação e se transformam em outros elementos.

As primeiras tentativas de pro­dução de elementos além do urânio foram feitas por Fermi, Segrè e cola­boradores em 1934, baseando-se nos trabalhos de Irene Curie e Frederic Joliot sobre a radioatividade artificial por meio do bombardeamento de núcleos.

No entanto, apenas em 1940 é que isso foi realizado pela primeira vez, por Edwin M. McMillan e Philip H. Abelson. Eles bombardearam o núcleo do urânio-238 com um feixe de nêutrons; e o resultado foi a obtenção do primeiro elemento transurânico, o netúnio (Np), com número atômico 93:

92238U + 01n → 93239Np + -10β

Nesse caso, os nêutrons não possuem carga, portanto seu bombardeamento ocorre com maior facilidade, não sofrendo repulsão por parte do núcleo, que é carregado positivamente. No entanto, como as pesquisas para obtenção de elementos transurânicos foram se aprofundando, outras partículas (como as partículas alfa, os dêuterons e os prótons) passaram a ser usados como projéteis nesses bombardeamentos. Mas como elas possuem carga positiva, é necessário o uso de um acelerador de partícula, que aumenta as suas velocidades a fim de romper as forças de repulsão com o núcleo.

Assim, com o auxílio dos aceleradores de partículas, possibilitou-se a produção de vários elementos artificiais com números atômicos mais elevados. No mesmo ano de 1940 foi produzido outro elemento transurânico, o plutônio (Pu), com número atômico 94, conforme as reações a seguir:

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12H + 92238U → 93239Np + 2 01n
93239Np → 94238Pu + -10β

Os demais elementos transurânicos descobertos foram: o amerício (Am), o cúrio (Cm), o berquélio (Bk), o califórnio (Cf), o einstênio (Es) e o férmio (Fm). E com o tempo houve outros. Na tabela a seguir são mostrados seus números atômicos e as reações de suas obtenções:

Elementos transurânicos

No entanto, a determinação das propriedades desses elementos é muito difícil, pois eles são conseguidos em pequenas quantidades e também apresentam grande instabilidade nuclear, decaindo rapidamente quanto maior for seu número atômico.

Um cientista que se destacou nesse campo foi Glenn T. Seaborg, que chefiou a seção que trabalhava com elementos transurânicos dentro do Projeto Manhattan (responsável pelo desenvolvimento da bomba atômica). Foi ele quem isolou e descobriu o plutônio, juntamente com E. M. McMillan, J. W. Kennedy e A. C. Wahl. Depois, ele também descobriu mais quatro elementos transurânicos e, ainda, esteve envolvido na descoberta de mais cinco.

Glenn Seaborg, em 1944, propôs a hipótese de que os elementos de número atômico acima do actínio (Z = 89) formavam uma nova série semelhante aos lantanídeos.Isso permitiu a explicação das propriedades químicas tanto de elementos já identificados quanto dos ainda não identificados. Assim, em 1945, ele publicou a primeira Tabela Periódica que continha os novos elementos descobertos.

Localização dos elementos transurânicos na Tabela Periódica
Localização dos elementos transurânicos na Tabela Periódica

Por seus trabalhos nessa área ele recebeu o Prêmio Nobel de Química, em 1951, juntamente com o físico Edwin M. McMillan, já citado. Em sua homenagem, no ano de 1997, o elemento artificial de número atômico 106 foi denominado seabórgio.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Glenn T. Seaborg mostrando o elemento transurânico na Tabela Periódica, que foi denominado de seabórgio em sua homenagem
Glenn T. Seaborg mostrando o elemento transurânico na Tabela Periódica, que foi denominado de seabórgio em sua homenagem

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Elementos transurânicos"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/elementos-transuranicos.htm. Acesso em 24 de fevereiro de 2021.

Lista de Exercícios
Questão 1

(Cesgranrio-RJ) A partir da década de 40, quando McMillan e Seaborg obtiveram em laboratório os primeiros elementos transurânicos (NA > 92), o urânio natural foi usado algumas vezes para obter tais elementos. Para tanto, ele era bombardeado com núcleos de elementos leves. Na obtenção do Plutônio, do Califórnio e do Férmio, as transmutações ocorreram da forma a seguir:

92U238 + 2He494Pu239 + A (0n1)

92U238 + 6C12 98Cf245 + B (0n1)

92U238 + 8O16100Fm250 + C (0n1)

Sendo assim, os valores de A, B e C que indicam as quantidades de nêutrons obtidas são, respectivamente:

a) 1, 4 e 5.

b) 1, 5 e 4.

c) 2, 4 e 5.

d) 3, 4 e 5.

e) 3, 5 e 4.

Questão 2

(Cesgranrio-RJ) Na obtenção de um dado elemento transurânico, por meio das reações nucleares:

92U238 + 0n1 →A + γ      e      A → β + B

podemos afirmar que o isótopo B desse elemento transurânico possui número atômico e número de massa respectivamente iguais a:

a) 93 e 239.

b) 94 e 240.

c) 95 e 241.

d) 96 e 245.

e) 97 e 248.

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