'Pinças ópticas' baseadas em laser podem levitar partículas de urânio e plutônio, permitindo assim a medição do recuo nuclear durante o decaimento radioativo. Esta técnica, proposto por cientistas do Laboratório Nacional de Los Alamos, fornece um novo método para conduzir a análise de partículas radioativas essencial para a perícia nuclear.

"Nossa ideia se baseia em capturar uma partícula usando 'pinças ópticas, 'uma técnica que é o tema do Prêmio Nobel de Física deste ano, "disse Alonso Castro, do grupo de Química Analítica de Actinídeos do Laboratório, um dos autores de um novo artigo na revista Revisão Física A . "É perfeitamente apropriado que a invenção de Arthur Ashkin [ganhador do prêmio Nobel] ainda produza uma nova ciência, mesmo depois de 30 anos."

O trabalho da equipe mostra que, para partículas micrométricas e submicrométricas, a energia cinética da partícula nuclear emitida, ou partícula filha, pode ser determinado com muita precisão medindo o recuo da partícula de amostra levitada em uma armadilha óptica alimentada por laser. A partícula da amostra absorve totalmente o momento de recuo do átomo filho, resultando em uma oscilação bem definida no potencial harmônico da armadilha.

"Para aplicações como análise forense nuclear, esta técnica pode ter um valor significativo. Até agora, temos sido capazes de reter partículas de urânio em armadilhas ópticas, e descobrimos que isso os mantém no lugar, com sua energia de oscilação 'resfriada, 'nos dá a oportunidade de ver o recuo quando o movimento do átomo filho causa o deslocamento da amostra, "disse Castro.

"O próximo passo seria medir esses deslocamentos e, em seguida, calcular a energia do recuo. O impacto de nossa abordagem é que ela pode determinar muito rapidamente a composição isotópica dos tipos de partículas nanométricas e micrométricas encontradas em cenários forenses nucleares, " ele disse.

A perícia nuclear é o exame de materiais nucleares e outros materiais radioativos para determinar a origem e a história dos materiais no contexto de investigações de aplicação da lei ou avaliação de vulnerabilidades de segurança nuclear. Los Alamos conduz uma ampla gama de ciência forense nuclear em apoio à missão de segurança nacional do Laboratório.