Poco se sabe sobre los más pesados, elementos radiactivos en la tabla de Mendeleev. Pero una técnica extremadamente sensible que involucra luz láser y chorros de gas hace posible por primera vez conocer su estructura atómica y nuclear. Un equipo internacional dirigido por científicos del Instituto de Física Nuclear y Radiológica de KU Leuven informa estos hallazgos en Comunicaciones de la naturaleza .

En 2016, los científicos agregaron cuatro elementos más a la tabla periódica de Mendeleev. Estos elementos pesados ​​no se encuentran en la Tierra y solo se pueden generar utilizando potentes aceleradores de partículas. "Los elementos suelen generarse en cantidades minúsculas, a veces solo un par de átomos por año. Estos átomos también son radiactivos, por lo que su descomposición es rápida:a veces solo existen durante una fracción de segundo. Es por eso que el conocimiento científico de estos elementos es muy limitado, "dicen los físicos nucleares Mark Huyse y Piet Van Duppen del Instituto de Física Nuclear y Radiológica de KU Leuven.

Los investigadores de KU Leuven ahora esperan cambiar eso mediante un nuevo uso de la técnica de ionización láser. "Producimos actinio (Ac), el elemento que da nombre a los actínidos pesados, en una serie de experimentos utilizando el acelerador de partículas en Louvain-la-Neuve. Los átomos de este elemento en rápida descomposición fueron capturados en una cámara de gas llena de argón, succionado por un jet supersónico, y iluminado con rayos láser. Al hacerlo, colocamos el electrón externo en una órbita diferente. Luego, un segundo rayo láser dispara el electrón. Esto ioniza el átomo, lo que significa que se carga positivamente y ahora es fácil de manipular y detectar. El color de la luz láser es como una huella dactilar de la estructura atómica del elemento y la estructura de su núcleo ".

En si mismo, La ionización láser es una técnica bien conocida, pero su uso en un chorro supersónico es nuevo y muy adecuado para los pesados, elementos radiactivos:"Al ionizar el átomo aumentamos significativamente la sensibilidad de la técnica. La producción de unos pocos átomos por segundo ya es suficiente para las mediciones durante los experimentos. Esta tecnología aumenta la sensibilidad, precisión, y la velocidad de la ionización láser en al menos diez veces. Esto marca una era completamente nueva para la investigación de los elementos más pesados ​​y hace posible probar y corregir los modelos teóricos en física nuclear. Nuestro método se utilizará en el nuevo acelerador de partículas de GANIL, que se encuentra actualmente en construcción en Francia ".