Físicos acabam de encontrar um novo núcleo atômico: WebCuriosos

Acabamos de identificar um novo isótopo do elemento mais raro da crosta do nosso planeta.

Com 85 prótons e 105 nêutrons, ¹⁹⁰o astato é o isótopo mais leve do astato já descoberto e pode ajudar os físicos a compreender melhor o processo de decaimento alfa e a estrutura e limitações dos núcleos atômicos.

“Os estudos de novos núcleos são importantes para a compreensão da estrutura dos núcleos atômicos e dos limites da matéria conhecida”, diz a física Henna Kokkonen da Universidade de Jyväskylä na Finlândia.

Astatine é altamente radioativo e extremamente instável. Só ocorre na natureza como uma espécie de trampolim, produto da decomposição de elementos mais pesados ​​que por sua vez decai rapidamente em elementos mais leves. O isótopo mais estável do astato é ²¹⁰astato, que tem meia-vida de pouco mais de 8 horas; a maioria de seus isótopos tem meia-vida inferior a alguns segundos.

É por isso que é tão raro na natureza, com apenas um único grama presente em nosso planeta em um único momento. Ele se forma e desaparece novamente, ejetando prótons e nêutrons até pousar em uma forma estável, um elemento como o bismuto ou o radônio. Sendo de vida tão curta, suas propriedades são em grande parte derivadas por inferência e não são conhecidas com certeza.

Nós nem sabemos com certeza se é um halogênio ou um metalóide. É um elemento muito estranho, sem dúvidas. Mas estudá-lo pode nos ajudar não apenas a compreender o elemento em si, mas também a deformação de núcleos de diferentes isótopos e o decaimento radioativo.

A pesquisa foi realizada usando um aparelho chamado separador de recuo cheio de gás, usado para realizar experimentos de fusão-evaporação. Isto ocorre quando os íons pesados ​​são acelerados em núcleos alvo para se fundirem em elementos mais pesados, que então decaem através do processo alfa, ejetando partículas alfa consistindo de dois prótons e dois nêutrons (hélio, basicamente) até que se estabilizem.

Os pesquisadores dispararam ⁸⁴estrôncio em átomos de prata alvo e estudou os produtos de decomposição resultantes. Eles não estavam procurando ¹⁹⁰Astatino, mas ¹⁹⁰astatine foi o que eles encontraram.

“Na minha tese, analisei dados experimentais entre os quais foi encontrado o novo isótopo”, Kokkonen explica.

Anteriormente, o isótopo do elemento com maior deficiência de nêutrons nós sabíamos de era ¹⁹²astatino. Os investigadores analisaram a nova descoberta e compararam-na com previsões de modelos de massa atómica para ver se pode dizer-nos algo de novo sobre o astato.

Parece bastante consistente com o que sabemos sobre o elemento e o decaimento alfa. O isótopo tem meia-vida de apenas 1 milissegundo e um nível de energia de 7.750 quiloelétron-volts, o que é bastante normal. A decadência também foi desimpedida, energeticamente; isso significa apenas que foi imediato, e não retardado, o que pode acontecer em alguns isótopos radioativos de elementos pesados.

Nada mal para uma tese de mestrado.

“Durante o processo de tese e estágios de verão pude conhecer o trabalho do grupo de Espectroscopia Nuclear,” Kokkonen diz. “Agora estou muito feliz por trabalhar no grupo para obter meu doutorado.”

As descobertas foram publicadas em Revisão Física C.