Einsteinio: proprietà, composti, usi

L’ einsteinio è un elemento radioattivo appartenente alla serie degli attinidi che ha numero atomico 99 e simbolo Es.
Appartiene al blocco f e al 7° Periodo e ha configurazione elettronica [Rn] 5f¹¹, 7s²

Un  team di studiosi guidato dallo scienziato statunitense Albert Ghiorso, che ha contribuito alla scoperta di 12 elementi chimici, scoprì l’einsteinio nei detriti radioattivi prodotti dalla detonazione della prima bomba all’idrogeno. Il test di un’arma termonucleare ebbe luogo il 31 ottobre 1952 presso l’atollo di Enewetak nell’Oceano Pacifico e i detriti raccolti da droni.

L’ isotopo scoperto, ²⁵³Es, ha un’emivita di circa 20 giorni. È stato prodotto combinando 15 neutroni con l’isotopo dell’uranio 238, seguito da sette decadimenti beta. Nel 1961 si ottennero circa 0,01 µg  di ²⁵³Es utilizzato per produrre mendelevio mediante bombardamento di neutroni.

All’elemento prende il nome di einsteinio in onore del più famoso fisico di tutti i tempi, Albert Einstein, insignito del Premio Nobel per la fisica nel 1921, per “i contributi alla fisica teorica, in particolare per la scoperta della legge dell’effetto fotoelettrico”. Egli rivoluzionò il mondo della fisica classica.

Con le sue teorie aprì la strada alla fisica moderna proponendo una teoria relativistica della gravitazione, denominata relatività generale, che descriveva le proprietà dello spaziotempo a quattro dimensioni: secondo tale teoria la gravità non è altro che la manifestazione della curvatura dello spaziotempo.

Proprietà

È  un metallo di origine artificiale, argentato, tenero che si trova, nella tavola periodica,  a destra del californio, a sinistra del fermio e al di sotto dell’olmio. Con quest’ultimo elemento condivide molte somiglianze nelle proprietà fisiche e chimiche.

L’einsteinio è così radioattivo che brilla di una luce blu visibile e il calore derivante da questa radioattività distrugge il reticolo cristallino dell’elemento.

L’einsteinio ha proprietà chimiche tipiche di un attinide e presenta stati di ossidazione +2 e +3 mentre lo stato +4 è stato postulato da studi sul trasporto del vapore. Lo stato di ossidazione +3 è più stabile nei solidi e in soluzione acquosa dove appare di colore rosa pallido. Lo stato +2 non è osservato in altri attinidi, come protoattinio, uranio, nettunio, plutonio, curio e berkelio.

Contrariamente agli attinidi più leggeri californio, berkelio, curio e americio, che cristallizzano in una doppia struttura esagonale in condizioni ambientali, si ritiene che l’einsteinio abbia una simmetria cubica a facce centrate

Isotopi

Come tutti gli elementi artificiali, non ha isotopi stabili e presenta 18 isotopi da ²⁴⁰Es a ²⁵⁷Es e tre isomeri nucleari che differiscono per energia e modalità di decadimento radioattivo e presentano diversi stati di eccitazione nel nucleo atomico.

Gli isomeri nucleari sono ^250mEs, ^254mEs e ^256mEs. L’isotopo con tempo di dimezzamento più lungo è ²⁵²Es che ha un tempo di dimezzamento di 471.7 giorni

Composti

I composti più noti sono gli ossidi e gli alogenuri da cui si può ottenere il metallo:
EsF₃ + 3 Li → Es + 3 LiF
Es₂O₃ + 2 La → 2 Es + La₂O₃

L’ossido Es₂O₃ si presenta cubico, monoclino o esagonale a seconda dalla tecnica di preparazione.

Sono noti tutti gli alogenuri. Il fluoruro può essere preparato dalla reazione tra l’ossido e il trifluoruro di cloro:
Es₂O₃ + 2 ClF₃ → 2 EsF₃ + Cl₂O₃

Di particolare interesse sono i composti di coordinazione ottenuti da ²⁵⁴Es trattato con un legante costituito da idrossipiridinone

Usi

Oltre che per scopi scientifici è utilizzato quale precursore di altri elementi tramite reazioni nucleari

È stato utilizzato come marcatore di calibrazione nello spettrometro per l’analisi della sonda lunare Surveyor 5