Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu uma configuração incomum de partículas nucleares, que decaem ao expulsar prótons individuais. A descoberta do 188-astatine descreve interações nucleares nunca observadas, mas que podem ser a chave para a compreensão do comportamento de núcleos atômicos, afirma o ScienceAlert.
Com 85 prótons e 103 nêutrons, o núcleo atômico do 188-astatine é o átomo mais pesado a se desintegrar dessa forma, além de ser o isótopo mais leve do astato (At), que só ocorre na Terra como um “produto de decaimento de elementos mais pesados, e nunca por muito tempo”, explica a matéria.
Átomo tem formato de melancia
O astato é considerado o elemento natural mais raro da Terra, porque todos os seus tipos (chamados isótopos) são instáveis e desaparecem rapidamente. Eles duram desde algumas horas até frações ínfimas de segundos, por isso estima-se que existe menos de 1 grama disponível em todo o planeta.
“A emissão de prótons é uma forma rara de decaimento radioativo”, explica Henna Kokkonen, pesquisadora da Universidade de Jyväskylä ao site ScyTechDaily, “onde o núcleo emite um próton para dar um passo em direção à estabilidade”.
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Esse é um processo incomum, já que, na maioria das vezes, os núcleos de átomos perdem partículas de outro jeito: liberando nêutrons e prótons juntos (como partículas alfa) ou emitindo elétrons e pósitrons (no chamado decaimento beta).
Descobertas de isótopos são raras em todo o mundo, e está é a segunda vez que tenho a oportunidade de fazer parte dessa história.
Henna Kokkonen, pesquisadora da Universidade de Jyväskylä ao site ScyTechDaily.
Anteriormente, Kokkonen já havia descoberto o 190-astatino.
Dificuldades para estudar este tipo de partícula nuclear
Por sua breve existência, alta instabilidade e com decaimento rápido, o estudo desse tipo de isótopo só é possível por meio de métodos sofisticados para evocá-los e examiná-los, explica o ScienceAlert. Para realizar o estudo, Kokkonen e pesquisadores de vários países usaram o Laboratório de Aceleradores da Universidade de Jyväskylä.
Segundo o físico nuclear Kalle Auranen, da Universidade de Jyväskylä, o experimento foi feito disparando íons de estrôncio (⁸⁴Sr) contra um alvo de prata dentro do acelerador de partículas cíclotron. Assim, provocaram colisões entre núcleos atômicos, fazendo com que se fundissem e formassem um núcleo instável. Esse núcleo, em seguida, libera partículas para tentar se tornar mais estável.
Como os pesquisadores realizaram o estudo
- Primeiro, eles separaram os restos da reação usando uma máquina especial que isola partículas.
- Depois, analisaram esses restos com detectores e um espectrômetro, que mostram suas características.
- Para entender melhor os resultados, usaram um modelo teórico de física nuclear (como uma simulação em computador) para prever como o núcleo deveria se comportar.
- O modelo mostrou que o núcleo tinha um formato parecido com uma melancia: mais comprido em uma direção e achatado em outra.
- Apesar da descoberta, a equipe ainda não sabe por que o núcleo tem esse formato, o que abre caminho para mais estudos.
Para os pesquisadores, o estudo pode lançar uma nova luz sobre os blocos de construção da matéria, gerando conhecimento fundamental sobre o Universo.