només s'inclouen isòtops de semivida superior a 5 segons
Elnobeli és l'element químicsintètic de símbolNo inombre atòmic 102. Pertany al grup delsactinoides. Fou sintetitzat per primera vegada de forma fefaent el 1966 pel físic sovièticGueorgui Fliórov i col·laboradors a l'Institut de Recerca Nuclear de Dubnà,Unió Soviètica. El nom fou proposat per un equip de científics estatunidencs, britànics i suecs que cregueren haver-lo sintetitzat el 1957. La proposta fou recolzada per un equip de laUniversitat de Califòrnia a Berkeley que competia amb l'equip rus. Tots els isòtops que s'han aconseguit sintetitzar tenenperíodes de semidesintegració molt curts, que no arriben a una hora, per la qual cosa ha estat impossible obtenir-ne una quantitat observable. La majoria de les seves propietats s'han determinat per mitjà de càlculs teòrics i amb algunes determinacions experimentals amb molt pocs àtoms. Per aquestes raons, el nobeli no té aplicacions.
El primer intent de síntesi del nobeli fou el d'un equip internacional de científics estatunidencs de l'Argonne National Laboratory, britànics del Harwell Laboratory i suecs que treballaven a l'Institut Nobel de Física aEstocolm,Suècia, el 1957. Amb elciclotró suec bombardejaren una mescla d'isòtops decuri, denombres màssics entre 244 i 247, ambcarboni 13 i comunicaren la síntesi d'un isòtop de nombre màssic 251 o 253, de l'element denombre atòmic Z = 102, el qual es desintegrava emetentpartícules α amb unperíode de semidesintegració d'uns 10 minuts. L'anomenaren nobeli en honor d'Alfred Nobel (1833-1896) el químic, enginyer, emprenedor ifilàntrop suec i amb el símbol No.[3][4][5] El descobriment fou prematurament acceptat per laUnió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) abans que altres grups poguessin comprovar les dades.[6] Les reaccions que presentaren foren:[7]
Tanmateix, els resultats no pogueren ser confirmats experimentalment per un grup d'investigadors estatunidencs de laUniversitat de Califòrnia a Berkeley, dirigits perAlbert Ghiorso (1915-2010), ni per un altre d'investigadors soviètics de l'Institut d'Energia Atòmica deMoscou, dirigits perGueorgui Fliórov (1913-1990). Aquests darrers presentaren el 1958 els resultats d'una nova síntesi bombardejantplutoni 241 (Z = 94) amboxigen 16 (Z = 8) i determinant que el període de semidesintegració no superava els 40 segons. La reacció fou:[7]
L'abril de 1958, els investigadors estatunidencsAlbert Ghiorso (1915-2010),Torbjørn Sikkeland (1923-2014), J. R. Walton iGlenn T. Seaborg (1912-1999) de laUniversitat de Califòrnia a Berkeley, comunicaren haver obtingut l'isòtop de nombre màssic 254 com a producte del bombardeig decuri amb ions decarboni a l'accelerador lineal d'ions pesants HILAC. En concret bombardejaren un blanc de curi amb un 95 % de curi 244 i un 4,5 % de curi 246, amb cations carboni 12.[8] La reacció és:[6]
Per altra banda, l'equip soviètic passà a treballar el 1962 a l'Institut de Recerca Nuclear de Dubna, prop de Moscou, amb un ciclotró més potent i amb ell aconseguí sintetitzar l'isòtop nobeli 252 bombardejanturani 238 amb cations deneó 22:[7]
El 1966 aconseguiren sintetitzar el nobeli 254 bombardejant amb cations denitrogen 15 un blanc d'àtoms d'americi 243 i demostrar-ho amb proves fermes amb la reacció:[9][10][7]
El 1966 l'equip de Berkeley per la seva sintetitzà també nous isòtops i proposaren conservar el nom nobeli proposat per l'equip de l'Institut Nobel.[13][14] S'inicià així una disputa entre els equips soviètic i estatunidenc per la primacia del descobriment i pel nom del nou element químic. El 1997 laUnió Internacional de Química Pura i Aplicada admeté que el laboratori soviètic havia estat el primer a sintetitzar el nobeli, però optà per mantenir el nom nobeli i el símbol No que ja havien estat aprovats. Per reconèixer el treball de l'equip rus deDubnà anomenaren a l'element de Z = 105dubni, que també havia estat descobert per ells.[15]
Actualment, els isòtops que se sintetitzen per a realitzar estudis científics empren reaccions defusió nuclear amb elements més fàcilment obtenibles, estables i no radioactius o amb poca activitat radioactiva. Així, per exemple, els isòtops nobeli 252 i nobeli 254 s'obtenen bombardejant blancs deplom amb cations decalci segons les reaccions:[16]
Dels isòtops del nobeli que s'han produït, el nobeli 259 (període de semidesintegració t½ = 58 minuts) és el més estable. Tanmateix, el nobeli no ha pogut ser preparat en estat massiu per la qual cosa algunes de les seves propietats encara són estimades. Així, es considera que ha de ser un sòlidargentat, amb una estructura tipuscúbica centrada en les cares, una densitat aproximada de 9,9 g/cm³ i un punt de fusió de 827 °C.[17] La recent determinació del seu primerpotencial d'ionització, 6,626 eV,[16] ha permès confirmar laconfiguració electrònica: [Rn] 5f147s2.[17]
Utilitzant rastres d'aquest isòtop, els radioquímics han demostrat que el nobeli existeix en una dissolució aquosa tant en elsestats d'oxidació +2 com +3. Els experiments decromatografia i coprecipitació amb bescanvi catiònic demostraren de manera concloent que l'estat +2 és més estable que l'estat +3, un efecte més pronunciat del que es preveia en comparació amb l'elementlantanoide homòleg, l'itri (Z = 70). Així, el catió nobeli(+2) és químicament similar als cations dels elementsalcalinoterrisestronci,bari iradi. La tendència a formarcomplexos de coordinació d'aquest catió nobeli(+2) amb citrat, acetat i oxalat és molt semblant a la de l'estronci. El metall nobeli no s'ha aconseguit aïllar, però s'ha previst que les seves propietats també són similars a les dels metalls alcalinoterris i a l'europi. Elpotencial de reducció de nobeli(+3) a nobeli(+2) s'ha calculat que és E°(No3+/No2+) = 1,45 V.[18][19][20]
S'han identificat vint isòtops i isòmers nuclears del nobeli, amb nombres màssics compresos entre 248 i 264. El nobeli 255 el que té unperíode de semidesintegració més llarg (t½ = 3,52 min) i es desintegra percaptura electrònica en un 70 % dels casos donant l'isòtop mendelevi 255, i perdesintegració α en el 30 % en els restants, generantfermi 251. Les reaccions són:[21]
Altres isòtops i els seus períodes de semidesintegració són: nobeli 254 (t½ = 55 s), nobeli 252 (t½ = 2,3 s), nobeli 257 (t½ = 25 s).[6]
La majoria dels isòtops coneguts del nobeli apareixen en lescadenes de desintegració d'elements ambnombres atòmics superiors i parells. Aquests elements són extremadament inestables i es van desintegrant per emissió departícules α, una rere l'altra, produint tot un seguit d'isòtops d'elements de nombres atòmics inferiors. Per exemple, l'element amb nombre atòmic més alt que s'ha sintetitzat és l'oganessó (Z = 118), l'isòtop oganessó 293 es desintegra segons les següents reaccions que passen pel nobeli 261:[22]
