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Desacelerador atômico

Agência FAPESP – Os átomos e moléculas de um gás se movem a milhares de quilômetros por hora, dificultando a tarefa dos físicos que tentam explorá-los. Mas físicos da Universidade do Texas em Austin, nos Estados Unidos, descobriram uma maneira de desacelerar e parar uma gama de átomos muito maior do que o que se conseguiu até hoje.

O estudo foi publicado na edição desta quarta-feira (3/10) do New Journal of Physics, editado pelo Instituto de Física, uma instituição científica sediada em Londres.

De acordo com os autores, o método foi inspirado no canhão de Gauss – um tipo de acelerador eletromagnético de partículas – desenvolvido pelo Centro de Eletromecânica da universidade. A partir dele, o grupo criou um “canhão de Gauss atômico”, que desacelera e gradualmente pára os átomos com uma seqüência de campos magnéticos pulsantes.

A equipe, liderada por Mark Raizen, pretende usar a técnica para capturar o átomo de hidrogênio, o elemento mais simples e abundante da tabela periódica, que, segundo ele, tem sido há muitos anos a chave de diversos enigmas da física.

As pesquisas voltadas para desacelerar átomos têm estado na vanguarda do avanço da física há algum tempo. Em 1997, os três ganhadores do prêmio Nobel da Física trabalharam em pesquisas sobre resfriamento a laser – um método que utiliza o laser para resfriar gases e manter os átomos em suspensão ou para capturá-los.

Esses importantes avanços tiveram uso limitado porque eram aplicáveis apenas a determinados átomos, excluindo elementos importantes como hidrogênio, ferro, níquel e cobalto. Em contrapartida, quase todos os elementos e uma ampla gama de moléculas são afetados por forças magnéticas, ou são paramagnéticos – o que dá à pesquisa uma aplicabilidade muito maior.

De acordo com Raizen, “o mais importante é ter aberto as portas para compreender o hidrogênio”. “A espectroscopia de precisão de isótopos do hidrogênio – deutério e trítio – continua sendo de grande interesse para a física atômica e nuclear. Futuros estudos sobre o trítio, como o mais simples dos elementos radioativos, também servirão como um sistema ideal para o estudo de deterioração beta”, disse.

O artigo An atomic coilgun: using pulsed magnetic fields to slow a supersonic beam, de Mark Raizen e outros, pode ser lido no site do New Journal of Physics, em www.iop.org.

http://www.agencia.fapesp.br/boletim_dentro.php?data[id_materia_boletim]=7838