de julho de 1996 (Volume 5, Número 7)
os Pesquisadores na SUNY Stony Brook com sucesso preso o mundo, mais raros, que ocorrem naturalmente elemento, frâncio, o palco para de alta precisão, mesa de medições sobre como a força nuclear fraca se manifesta em nível atômico. A equipe Stony Brook desenvolveu uma técnica para capturar mais de 10.000 átomos frâncio em um volume do tamanho de uma cabeça de um pino, usando seis feixes laser e um campo magnético não homogêneo.,o frâncio é o alcalino mais pesado e o menos estável dos 103 primeiros elementos da tabela periódica. Menos de 30 gramas dele existe na terra em qualquer momento, em depósitos de urânio. Aparece, átomo a átomo, como átomos mais pesados decaem, e desaparece em menos de 20 minutos à medida que o próprio frâncio decai. Embora criar artificialmente o frâncio não tenha sido um problema, tem sido um grande desafio prender átomos frâncio e estudá-los., Pesquisadores em Stony Brook, Berkeley, e em outros lugares já usaram armadilhas magneto-ópticas para coletar átomos radioativos, mas um desafio com frâncio tem sido descobrir como afinar os lasers de captura, uma vez que não existem isótopos estáveis conhecidos de frâncio para usar como referência. Desenvolvimentos recentes foram descritos por Gene Sprouse em um Mini-Simpósio DNP na sexta – feira na reunião conjunta APS/AAPT.,a equipe SUNY, liderada por Luis Orozco, pode agora produzir um milhão de ions por segundo de frâncio-210, que tem uma meia-vida de cerca de três minutos, bombardeando um alvo de ouro muito perto do ponto de fusão com feixes de oxigênio do acelerador linear supercondutor em Stony Brook. “Você não pode ter uma garrafa de frâncio ou uma cápsula de frâncio”, disse Orozco. “Você tem que estar fazendo isso o tempo todo para trabalhar com ele.,”
porque os átomos foram criados com muita energia para serem imediatamente presos com lasers, a equipe Stony Brook desenvolveu métodos para remover energia deles de forma rápida e eficiente. Depois de converter os íons em átomos neutros e atrasá-los consideravelmente, eles enviam o frâncio em uma armadilha magneto – óptica, um dispositivo que emprega seis feixes laser – que teve que ser sintonizado para a frequência correta para abrandar e confinar os átomos-e um campo magnético não-uniforme., Dentro das armadilhas, os átomos saltam para a frente e para trás entre paredes de vidro especialmente revestidas, abrandando alguns átomos o suficiente para serem apanhados no centro da armadilha.
Agora que este elemento raro pode ser concentrado e confinado, a equipe de pesquisa planeja estudar as propriedades atômicas dos átomos frâncio, o que abre novos horizontes para a compreensão da estrutura atômica de um elemento muito pesado. Por exemplo, um novo nível de energia foi observado pela primeira vez, e medições ao longo da vida estão em progresso.,os estudos do frâncio preso também podem, em última análise, levar a medições de alta precisão de um fenômeno conhecido como não-conservação de paridade, que então forneceria informações sobre a inter-relação entre a força eletromagnética e a força fraca. A transição de energia frâncio é proibida pela interação eletromagnética porque viola a paridade, mas é permitida pela interação fraca violadora da paridade. Os efeitos da violação da paridade são pelo menos 18 vezes mais pronunciados em frâncio do que em césio, outro átomo em que a violação da paridade foi estudada.