S. M. Wang/Fudan University and Facility for Rare Isotope Beams
Novo isótopo magnésio-18
Com a ajuda de um acelerador de partículas, uma equipa internacional de cientistas decidiu criar mais um isótopo de magnésio, o mais leve até à data.
A Terra está cheia de magnésio estável, o que significa, muito resumidamente, que o seu núcleo não se desfaz. O novo isótopo distingue-se por ser demasiado instável para ser encontrado na natureza.
Ao criar este tipo de isótopos com a ajuda de aceleradores de partículas, os cientistas conseguem ultrapassar os limites dos modelos que ajudam a explicar como todos os núcleos são construídos e se mantêm unidos.
Isto, por sua vez, ajuda a prever o que acontece em ambientes cósmicos extremos que a comunidade científica pode nunca ser capaz de imitar ou medir a partir do nosso planeta.
“Testando estes modelos e tornando-os cada vez melhores, podemos extrapolar para a forma como as coisas funcionam onde não os podemos medir”, explicou o investigador Kyle Brown, da Facility for Rare Isotope Beams (FRIB), citado pelo EurekAlert.
Magnésio-18
Todos os átomos de magnésio têm 12 protões no interior dos núcleos. Até agora, a versão mais leve de magnésio tinha sete neutrões, o que lhe concedia um total de 19 protões e neutrões (daí a sua designação “magnésio-19”).
Para fazer magnésio-18, que é mais leve por um neutrão, a equipa começou com uma versão estável do elemento metálico: o magnésio-24.
O ciclotrão do National Superconducting Cyclotron Laboratory acelerou um feixe de núcleos de magnésio-24 a cerca de metade da velocidade da luz e enviou esse feixe em direção a uma folha de metal feita a partir do elemento berílio.
“Essa colisão deu-lhe vários isótopos diferentes mais leves do que o magnésio-24 e, a partir dessa sopa, podemos selecionar o isótopo que queriamos”. Neste caso, os físicos reduziram-na a magnésio-20.
Como este isótopo é muito instável e deteriora-se rapidamente, a equipa teve muito pouco tempo para fazer o magnésio-20 colidir com outro alvo de berílio a cerca de 30 metros de distância. O resultado foi magnésio-18, que tem uma vida útil de, sensivelmente, um sextilião de segundo.
O tempo é tão pouco que o magnésio-18 nunca chega a abandonar o alvo do berílio, o que significa que o novo isótopo se decompõe no seu interior.
Os físicos não conseguiram analisar diretamente o isótopo, mas foram capazes de acompanhar e caracterizar cada passo da sua decadência: o magnésio-18 ejetou dois protões do núcleo para se tornar néon-16, que depois ejetou mais dois protões para se tornar oxigénio-14.
Analisando a saída dos protões e do oxigénio do alvo, a equipa pôde tirar algumas conclusões sobre as propriedades do isótopo metálico de curta duração.
O artigo científico foi publicado, a 22 de dezembro, na Physical Review Letters.
