Le "pinzette ottiche" basate sul laser potrebbero far levitare particelle di uranio e plutonio, consentendo così la misurazione del rinculo nucleare durante il decadimento radioattivo. Questa tecnica, proposto dagli scienziati del Los Alamos National Laboratory, fornisce un nuovo metodo per condurre l'analisi delle particelle radioattive essenziale per la medicina legale nucleare.

"La nostra idea si basa sull'intrappolamento di una particella usando "pinzette ottiche, ' una tecnica che è oggetto del premio Nobel per la fisica di quest'anno, " ha detto Alonso Castro del gruppo Actinide Analytical Chemistry del laboratorio, uno degli autori di un nuovo articolo sulla rivista Revisione fisica A . "È giusto che l'invenzione di Arthur Ashkin [vincitore del premio Nobel] stia ancora producendo una nuova scienza anche dopo 30 anni".

Il lavoro del team dimostra che, per particelle micrometriche e submicrometriche, l'energia cinetica della particella nucleare emessa, o particella figlia, può essere determinato in modo molto accurato misurando il rinculo della particella del campione levitata in una trappola ottica alimentata a laser. La particella campione assorbe completamente il momento di rinculo dell'atomo figlio determinando un'oscillazione ben definita nel potenziale armonico della trappola.

"Per applicazioni come l'analisi forense nucleare, questa tecnica potrebbe avere un valore significativo. Finora, siamo stati in grado di trattenere particelle di uranio in trappole ottiche, e scopriamo che tenendoli in posizione, con la loro energia di oscillazione 'raffreddata, ' ci dà l'opportunità di vedere il rinculo quando il movimento dell'atomo figlio provoca lo spostamento del campione, ", ha detto Castro.

"Il prossimo passo sarebbe misurare quegli spostamenti e quindi calcolare l'energia del rinculo. L'impatto del nostro approccio è che può determinare molto rapidamente la composizione isotopica dei tipi di particelle di dimensioni nanometriche e micrometriche che si trovano negli scenari forensi nucleari, " Egli ha detto.

La medicina legale nucleare è l'esame di materiali nucleari e altri materiali radioattivi per determinare l'origine e la storia dei materiali nel contesto delle indagini delle forze dell'ordine o della valutazione delle vulnerabilità della sicurezza nucleare. Los Alamos conduce una vasta gamma di scienze forensi nucleari a sostegno della missione di sicurezza nazionale del Laboratorio.