Fusão, recuo, descoberta: um novo tipo de núcleo atômico descoberto

Jul 25, 2023

Por Universidade de Jyväskylä 24 de junho de 2023

Pesquisadores do Laboratório de Aceleradores da Universidade de Jyväskylä, Finlândia, fizeram uma descoberta inovadora de um novo núcleo atômico, 190-Astatine, que é agora o isótopo mais leve conhecido do elemento raro e de rápida decomposição, astatine. A criação deste novo isótopo foi possível através da fusão de partículas do feixe 84Sr com átomos alvo de prata. O isótopo foi então identificado entre os produtos de fusão usando os detectores do separador de recuo RITU.

Numa notável descoberta científica, os investigadores descobriram o isótopo mais leve do elemento raro e de rápida decomposição, o astato. A descoberta de 190-Astatine foi feita pela graduada em Mestrado em Ciências Henna Kokkonen como parte de seu trabalho de tese, fornecendo informações importantes sobre a estrutura dos núcleos atômicos e os limites da matéria conhecida.

Uma experiência realizada no Laboratório de Aceleradores da Universidade de Jyväskylä, na Finlândia, conseguiu produzir um núcleo atómico até então desconhecido, o 190-Astatine, composto por 85 protões e 105 neutrões. O núcleo é o isótopo mais leve do astato descoberto até hoje.

Astatine é um elemento de rápida decomposição e, portanto, raro. Estima-se que na crosta terrestre não exista mais do que uma colher de sopa de astato. Um experimento realizado no Laboratório de Aceleradores da Universidade de Jyväskylä, na Finlândia, conseguiu produzir um núcleo atômico até então desconhecido, o 190-Astatine. O novo isótopo foi produzido na fusão de partículas do feixe 84Sr e átomos alvo de prata. O isótopo foi detectado entre os produtos utilizando os detectores do separador de recuo RITU.

Pesquisadora de doutorado Henna Kokkonen do Departamento de Física da Universidade de Jyväskylä. Crédito: Henna Kokkonen e Kalle Auranen

Os novos núcleos decaem através do decaimento alfa em direção a isótopos mais estáveis. O decaimento alfa é um modo de decaimento comum de núcleos pesados.

“Os estudos de novos núcleos são importantes para a compreensão da estrutura dos núcleos atômicos e dos limites da matéria conhecida”, diz a pesquisadora doutorada Henna Kokkonen, do Departamento de Física da Universidade de Jyväskylä.

A nova descoberta foi feita por Henna Kokkonen, que recentemente se formou como Mestre em Ciências. O estudo fez parte de sua tese de mestrado. É incomum que os resultados de uma tese de mestrado sejam publicados em um periódico revisado por pares, como o Physical Review C, sem falar que relata um novo isótopo.

“Na minha tese analisei dados experimentais entre os quais foi encontrado o novo isótopo. Durante o processo de tese e estágios de verão, conheci o trabalho do grupo de Espectroscopia Nuclear. Agora estou muito feliz por trabalhar no grupo rumo ao meu doutorado.”

Henna Kokkonen mudou-se há cinco anos para Jyväskylä de Juva, sudeste da Finlândia, para estudar física e agora continua os seus estudos como investigadora de doutoramento no Laboratório de Aceleradores da Universidade de Jyväskylä.

Referência: “Propriedades do novo isótopo de decaimento α 190At” por H. Kokkonen, K. Auranen, J. Uusitalo, S. Eeckhaudt, T. Grahn, PT Greenlees, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, M Leino, A.-P. Leppänen, M. Nyman, J. Pakarinen, P. Rahkila, J. Sarén, C. Scholey, J. Sorri e M. Venhart, 20 de junho de 2023, Revisão Física C.DOI: 10.1103/PhysRevC.107.064312