Descubren un nuevo isótopo de uranio rico en neutrones

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Un grupo de físicos nucleares de instituciones científicas de Japón y Corea del Sur reveló el descubrimiento de un isótopo de uranio rico en neutrones que no había sido detectado previamente, mientras examinaba los átomos de algunos elementos pesados, destaca RT.

Los isótopos son átomos de un mismo elemento químico cuyos núcleos contienen una cantidad diferente de neutrones, dándoles diferentes masas atómicas. En el caso de los isótopos pesados, que se caracterizan por tener neutrones en abundancia en sus núcleos, se han encontrado ciertas dificultades al momento de determinar sus propiedades, debido a los problemas que surgen al tratar de crearlos (síntesis nuclear).

Ante esta situación, se han buscado maneras alternativas de sintetizar los núcleos de los átomos de elementos pesados en condiciones artificiales. En el caso de este nuevo estudio, recientemente reportado en la revista Physical Review Letters, los investigadores realizaron sus experimentos en las instalaciones del Sistema de Separación de Isótopos KEK (KISS, por sus siglas en inglés) en la ciudad japonesa de Saitama.

Estos ensayos consistieron en acelerar los núcleos del uranio-231 en un objetivo giratorio de núcleos de platino-198. En este proceso, denominado como transferencia de multinucleones, los dos isótopos intercambiaron neutrones y protones, dando como resultado fragmentos nucleares que contenían diferentes isótopos.

El equipo científico analizó los nuevos isótopos empleando espectroscopia de masas de tiempo de vuelo, que permite cuantificar la masa de cada núcleo en función del tiempo que tarda en viajar una cierta distancia a través de un medio. Tras concluir este procedimiento, se obtuvo los valores de masa precisos de 19 isótopos pesados, los cuales contienen entre 143 y 150 neutrones.

Los físicos aseguraron que la mayoría de los isótopos analizados no habían sido medidos anteriormente, concretamente el uranio-241, denominación que se le dio al nuevo isótopo con número atómico (cantidad de protones en su núcleo) 92 y número de masa (suma de protones y neutrones en su núcleo) 241. Con base a los cálculos teóricos, se especificó que el uranio 241 podría tener una vida media de 40 minutos.

"El descubrimiento de un nuevo isótopo de uranio rico en neutrones es el primero desde 1979", señaló el investigador del Centro de Ciencias Nucleares KEK de Wako (Japón), Toshitaka Niwase, quien argumentó que "esto se debe a la extrema dificultad de sintetizar un nucleido en esta región por reacción general".

La metodología utilizada por los científicos en esta investigación ayudará a identificar las estructuras de los grandes núcleos asociados con los elementos pesados, lo que contribuiría en la modificación de los modelos empleados para la construcción de armas y plantas de energía nuclear, así como en las teorías que describen eventos astronómicos explosivos. Asimismo, se podría utilizar dicha metodología para el análisis de otros isótopos pesados, además de descubrir otros nuevos.