Pouco se sabe sobre o mais pesado, elementos radioativos na mesa de Mendeleev. Mas uma técnica extremamente sensível envolvendo luz laser e jatos de gás torna possível, pela primeira vez, obter informações sobre sua estrutura atômica e nuclear. Uma equipe internacional liderada por cientistas do Instituto de Física Nuclear e de Radiação da KU Leuven relatou essas descobertas em Nature Communications .

Em 2016, os cientistas adicionaram mais quatro elementos à tabela periódica de Mendeleev. Esses elementos pesados ​​não são encontrados na Terra e só podem ser gerados usando poderosos aceleradores de partículas. "Os elementos são geralmente gerados em quantidades minúsculas, às vezes, apenas alguns átomos por ano. Esses átomos também são radioativos, portanto, sua deterioração é rápida:às vezes, eles existem apenas por uma fração de segundo. É por isso que o conhecimento científico desses elementos é muito limitado, "dizem os físicos nucleares Mark Huyse e Piet Van Duppen do Instituto KU Leuven de Física Nuclear e de Radiação.

Os pesquisadores da KU Leuven agora esperam mudar isso por meio de um novo uso da técnica de ionização a laser. "Produzimos actínio (Ac), o elemento que dá nome aos actinídeos pesados, em uma série de experimentos usando o acelerador de partículas em Louvain-la-Neuve. Os átomos de decomposição rápida deste elemento foram capturados em uma câmara de gás cheia de argônio, sugado por um jato supersônico, e iluminado com feixes de laser. Fazendo isso, colocamos o elétron externo em uma órbita diferente. Um segundo feixe de laser então atira o elétron para longe. Isso ioniza o átomo, o que significa que ele se torna carregado positivamente e agora é fácil de manipular e detectar. A cor da luz laser é como uma impressão digital da estrutura atômica do elemento e da estrutura de seu núcleo. "

Nele mesmo, a ionização a laser é uma técnica bem conhecida, mas seu uso em um jato supersônico é novo e muito adequado para os pesados, elementos radioativos:“Ao ionizar o átomo aumentamos significativamente a sensibilidade da técnica. A produção de alguns átomos por segundo já é suficiente para as medições durante os experimentos. Essa tecnologia aumenta a sensibilidade, precisão, e velocidade de ionização do laser em pelo menos dez vezes. Isso marca uma era inteiramente nova para a pesquisa dos elementos mais pesados ​​e torna possível testar e corrigir os modelos teóricos da física nuclear. Nosso método será usado no novo acelerador de partículas do GANIL, que está atualmente em construção na França. "