Núcleo atômico é energizado pela primeira vez usando laser 

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A luz é composta por pequenos pacotes de energia. Da mesma forma, os átomos estão divididos em faixas de energia. Quando a luz é lançada sobre um átomo ela pode energizar as partículas subatômicas, geralmente os elétrons. Mas agora, pesquisadores conseguiram usar lasers para energizar núcleos atômicos.

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Os cientistas já conseguiram energizar os elétrons várias vezes, fazendo com que eles mudem para estados quânticos de bandas de energia mais altas. Conseguir energizar o núcleo atômico com laser é uma coisa que os pesquisadores já tentam há décadas, mas até então, não haviam conseguido êxito.

Agora, pesquisadores da Áustria e Alemanha, em uma investigação publicada na revista Physical Review Letters, conseguiram energizar o núcleo atômico de um isótopo de tório usado laser, fazendo com que ele saltasse de um estado quântico para o outro.

Normalmente, os núcleos atômicos não podem ser manipulados com lasers. A energia dos fótons simplesmente não é suficiente.

Thorsten Schumm, físico, em comunicado

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Núcleo atômico saltado de estado quântico para outro

Para fazer com que o núcleo atômico salte de um estado quântico para outro é preciso centenas de vezes mais energia do que para quando os elétrons saltam de uma camada de energia para outra. No entanto, os pesquisadores não sabiam ao certo quanta energia o laser precisava liberar para que isso acontecesse.

• O átomo escolhido para a investigação foi o tório-299, pois tem dois estados de energia muito próximos;
• A quantidade de energia para que a mudança aconteça tem tentado ser medida desde a década de 1970;
• Ao longo das décadas, os pesquisadores suas estimativas de mais de 100 para cerca de 8 elétrons-volts;
• Na pesquisa, os cientistas queriam ir além de estimativas e descobrir a energia exata necessária para a transição de estado quântico.

A partir de análises usando cristais com bilhões de átomos de tório, os pesquisadores conseguiram definir que a transição entre os estados quânticos do núcleo ocorre com 8,355743 ± 0,000003 elétrons-volts. Com as descobertas, acredita-se que os átomos de tório-299 em cristais poderão ser utilizados para produzir relógios atômicos mais estáveis, precisos e práticos.

Nosso método de medição é apenas o começo. Ainda não podemos prever quais resultados alcançaremos com isso. Certamente será muito emocionante.

Thorsten Schumm