El ambiente en el castillo de Bäckaskog, en el sur de Suecia, debería haber sido optimista cuando químicos y físicos se reunieron allí para un simposio en mayo de 2016. La reunión, patrocinada por la Fundación Nobel, ofrecía a los investigadores la oportunidad de hacer un balance de los esfuerzos mundiales por explorar los límites de la ciencia nuclear y de celebrar los cuatro nuevos elementos que habían añadido a la tabla periódica unos meses antes. Los nombres de los elementos debían anunciarse dentro de unos días, un gran honor para los investigadores y los países responsables de los descubrimientos.
Aunque muchos de los asistentes a la reunión estaban entusiasmados con el desarrollo de su campo -y con los titulares que generaba-, un número importante estaba preocupado. Temían que hubiera fallos en el proceso de evaluación de las afirmaciones sobre los nuevos elementos y les preocupaba que las revisiones de los recientes descubrimientos se hubieran quedado cortas. Algunos consideraban que no había pruebas suficientes para justificar la consagración de los elementos más controvertidos, los números 115 y 117. La integridad científica de la tabla periódica estaba en juego.
Hacia el final de la reunión, un científico pidió que se levantara la mano para decidir si debían anunciar los nombres de los elementos como estaba previsto. La pregunta puso de manifiesto la profunda preocupación de los asistentes. La mayoría de los investigadores votaron a favor de retrasar el anuncio, dice Walter Loveland, químico nuclear de la Universidad Estatal de Oregón en Corvallis. Y eso provocó una notable reacción de algunos de los científicos rusos que habían dirigido los esfuerzos que dieron lugar a tres de los elementos. «Simplemente dieron un pisotón y se marcharon», dice Loveland. «Nunca había visto eso en una reunión científica».
A pesar de las preocupaciones, los nombres de los elementos se anunciaron poco después. El nihonio (número atómico 113), el moscovio (115), la tennessina (117) y el oganeso (118) se unieron a los 114 elementos descubiertos anteriormente como adiciones permanentes a la tabla periódica. Casi 150 años después de que Dimitri Mendeleev soñara con esta estructura organizativa, la séptima fila de la tabla estaba oficialmente completa.
Pero la forma en que se desarrollaron los acontecimientos molestó profundamente a algunos investigadores. Claes Fahlander, físico nuclear de la Universidad de Lund (Suecia), espera que los resultados experimentales acaben respaldando las afirmaciones sobre el moscovio y la tennessina. Sin embargo, sostiene que fue «prematuro» aprobar los elementos. «Somos científicos», dice. «No creemos – queremos ver pruebas».
Mientras el mundo se prepara para celebrar el Año Internacional de la Tabla Periódica en 2019, el debate sobre las cuatro adiciones ha obligado a reformar el proceso de verificación de otros nuevos elementos en el futuro. Y la controversia ha arrojado una nube de incertidumbre sobre la fila inferior de elementos: es posible que los órganos de gobierno de la tabla vuelvan a evaluar algunos de los últimos descubrimientos.
Parte de la controversia se deriva de una ruptura entre algunos químicos y físicos sobre quiénes deben ser los legítimos custodios de la tabla periódica. Los químicos han ocupado históricamente ese papel, ya que descubrieron los elementos naturales mediante técnicas químicas a lo largo de siglos de trabajo.
Sin embargo, durante las últimas décadas, los físicos nucleares han liderado la búsqueda de nuevos elementos, creándolos artificialmente mediante el choque de núcleos atómicos contra objetivos (véase «Cómo crear un elemento»). Se pueden tardar años en producir un solo átomo de estos elementos superpesados, que además son notoriamente inestables, ya que se desintegran por desintegración radiactiva a veces en fracciones de segundo. Por ello, a medida que los grupos han competido por ser los primeros en crear los próximos elementos, se ha hecho más difícil establecer pruebas de sus descubrimientos.
La rivalidad entre hermanos
La responsabilidad de aprobar o rechazar nuevos elementos recae en dos organizaciones hermanas: la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP). Desde 1999, se basan en el criterio de un grupo de expertos conocido como Grupo de Trabajo Conjunto (GTC), presidido por Paul Karol, químico nuclear y profesor emérito de la Universidad Carnegie Mellon de Pittsburgh (Pensilvania). Reestablecido periódicamente para evaluar las reclamaciones de descubrimientos a medida que surgen, la última versión del JWP se reunió en 2012 y se disolvió en 2016. Estaba formado por Karol y cuatro físicos.
Durante ese tiempo, el grupo otorgó el crédito por el descubrimiento de los elementos 115, 117 y 118 a una colaboración ruso-estadounidense dirigida por el veterano físico nuclear Yuri Oganessian del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) en Dubna, Rusia. Y el panel asignó el elemento 113 a los investigadores del Centro RIKEN Nishina para la Ciencia Basada en Aceleradores, cerca de Tokio.
Las decisiones del GTC se anunciaron públicamente el 30 de diciembre de 2015, cuando la IUPAC emitió un comunicado de prensa en el que anunciaba los descubrimientos de los cuatro nuevos elementos (que aún no habían recibido sus nombres formales). Los funcionarios de la Unión dijeron que habían trabajado rápidamente para difundir las decisiones. De hecho, hicieron el anuncio antes de que el comité ejecutivo del sindicato pudiera aprobar las conclusiones del GTC, tal y como especifican las normas publicadas por el sindicato1; esa aprobación llegó al mes siguiente. Y lo que es más controvertido, las conclusiones del GTC ni siquiera se habían mostrado al sindicato de físicos, la IUPAP, que esperaba verlas, dice Bruce McKellar, de la Universidad de Melbourne (Australia), que era el presidente de la IUPAP en ese momento.
Esta omisión avivó las tensiones preexistentes entre los dos sindicatos. Cecilia Jarlskog, física de la Universidad de Lund y presidenta de la IUPAP antes de McKellar, afirma que, durante años, el sindicato de químicos ha dominado injustamente el proceso de evaluación de los descubrimientos. (Karol declaró a Nature que, al preparar los informes del GTC, se puso en contacto casi exclusivamente con el sindicato de químicos). Dando rienda suelta a su frustración en la reunión sueca de 2016, acusó a la IUPAC de intentar robar el protagonismo anunciando el descubrimiento por su cuenta, y argumentó que solo los físicos «tienen competencia» para evaluar las afirmaciones, según la versión publicada de su presentación2.
En esta ocasión, las tensiones en las comunidades de físicos y químicos se agudizaron por las críticas sobre la evaluación del GTC de las afirmaciones sobre los elementos 115 y 117. El GTC respaldó3 las conclusiones del equipo que descubrió estos elementos, que encontró que las cadenas de desintegración radiactiva de los elementos 115 y 117 coincidían de forma que reforzaban las pruebas de ambos descubrimientos. Pero este tipo de análisis de «bombardeo cruzado» es notoriamente complicado para los elementos impares. Fahlander y sus colaboradores de la Universidad de Lund informan4 de que es muy poco probable que la coincidencia se produzca en el caso del 115 y el 117, una preocupación que se trasladó al GTC en febrero de 2015.
El miembro del panel Robert Barber, físico nuclear de la Universidad de Manitoba en Winnipeg (Canadá), afirma que, aunque él y sus colegas «estaban muy preocupados» por el bombardeo cruzado, llegaron a la conclusión de que no había alternativa a este tipo de pruebas, y alcanzaron el consenso en todas sus decisiones. Loveland también apoya la decisión general. E incluso si el último GTC se equivocó en algunos detalles, dice, la historia demuestra que es poco probable que sus decisiones sean revocadas.
Sin embargo, el físico nuclear de Dubna Vladimir Utyonkov apunta al GTC. Aunque no está de acuerdo con el argumento del grupo de Lund sobre el bombardeo cruzado y confía en la solidez de la afirmación ruso-estadounidense, Utyonkov sostiene que el panel carecía de expertos de «alto nivel» en síntesis de elementos pesados y dice que sus borradores de informe contenían numerosos errores. Karol defiende el trabajo que él y sus colegas realizaron como parte del GTC, diciendo que intentaron atenerse a los criterios publicados que rigen el proceso de evaluación. En general, dice, «creo que el comité se sintió muy cómodo con su informe».
Pero parece que la mayoría de los delegados de la reunión de 2016 en Suecia fueron críticos con el GTC. David Hinde, físico nuclear de la Universidad Nacional de Australia en Canberra, preguntó al medio centenar de investigadores presentes si creían que las conclusiones del panel eran «científicamente satisfactorias». Dice que recibió muy pocas respuestas positivas a esa pregunta.
Preguntas de revisión
A pesar de las diversas preocupaciones, la IUPAC y la IUPAP siguieron adelante en junio de 2016 y anunciaron los nombres de los cuatro nuevos elementos. McKellar admite que tuvo dudas al hacerlo, pero dice que la mayoría de los físicos y químicos a los que consultó le dijeron que las conclusiones generales del GTC -si no todos los detalles de sus análisis- eran probablemente sólidas.
Jan Reedijk, entonces presidente de la división de química inorgánica de la IUPAC, dice que el anuncio inicial se hizo antes de tiempo para evitar filtraciones a la prensa y para satisfacer las demandas de los laboratorios demandantes, que estaban ansiosos por dar a conocer la noticia. Para permitirlo, dice, aprobó rápidamente las conclusiones del GTC en diciembre de 2015 en nombre de su división, después de que hubiera sido revisado por pares y aceptado para su publicación en la revista Pure and Applied Chemistry del sindicato. «Observé que se había hecho el arbitraje adecuado, así que di mi ‘sí’ en menos de una hora», dice.
Sin embargo, no está claro si se produjo una revisión verdaderamente independiente. Según la directora ejecutiva del sindicato de químicos, Lynn Soby, el trabajo del GTC fue revisado en un proceso de dos pasos antes del anuncio. En primer lugar, sus conclusiones se enviaron a varios laboratorios, principalmente a los que participaron en los últimos descubrimientos, así como a otro revisor sugerido por uno de los laboratorios. A continuación, los informes del GTC se enviaron a los miembros del comité de terminología, nomenclatura y símbolos del sindicato de químicos.
Soby afirma que el trabajo del comité era comprobar los errores de redacción y formato, y que, por lo tanto, correspondía a los propios laboratorios realizar el escrutinio científico. Dice que eso era lo apropiado, dado que ellos son los expertos en ese campo. Sin embargo, uno de esos investigadores, Utyonkov, pensó que el sindicato de químicos había contratado a 15 expertos independientes para hacer la revisión científica. Supuso que a él y a dos colegas de Dubna se les había pedido que comprobaran sólo los hechos y las cifras de los informes. «No sé cómo se nos puede considerar árbitros independientes», dice.
Mirando hacia atrás, Jarlskog desearía que ella y el resto de la comunidad de físicos hubieran prestado más atención a cómo se completó todo el proceso de evaluación, en particular el arbitraje de las conclusiones del GTC. «Voy a tener pesadillas sobre lo negligentes que hemos sido».
Para abordar las preocupaciones planteadas, los dos sindicatos han acordado nuevos procedimientos para evaluar cualquier elemento futuro. Según las normas modificadas, que se dieron a conocer en mayo (véase go.nature.com/2ji1gv4), ahora los presidentes de la IUPAC y la IUPAP tendrán cada uno la oportunidad de revisar los resultados de los JWP antes de anunciar sus conclusiones conjuntamente. Para ello, llevarán a cabo un proceso de revisión por pares independiente junto al de Química Pura y Aplicada.
McKellar afirma que los cambios tendrán un efecto positivo. «Cada sindicato ha desarrollado una buena dosis de confianza trabajando juntos en esto», dice.
Pero esos cambios no satisfarán a algunos críticos, como Jarlskog. «Simplemente no creo que las nuevas normas cambien nada», dice.