Usan francio, elemento muy radioactivo
y reactivo, para estudiar una de las
fuerzas del universo
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Por: La Jornada

El mexicano Luis Orozco colabora con
instituto de Canadá para atrapar
atómos de Fr

Muy pocos grupos en el mundo hacen
experimentos con francio (Fr),
elemento químico número 87, pues es
muy escaso en la Tierra y en
laboratorio, por ser altamente
radiactivo y reactivo, sólo se
obtiene por minutos mediante
reacciones nucleares. A 81 años de su
descubrimiento, Luis Orozco, adscrito
al Joint Quantum Institute de la
Universidad de Maryland, habló sobre
la historia de este elemento químico
y cómo lo ha utilizado para estudiar
desde la física atómica a la fuerza
débil, una de las cuatro fuerzas
fundamentales del universo.

`La fuerza débil es la causante del
decaimiento beta de los núcleos; es
la única capaz de cambiar protones en
neutrones y viceversa. En el proceso
inicial para el ciclo solar, el
hidrógeno se transforma en helio,
generando energía proveniente de la
fusión. El primero sólo tiene un
protón, mientras el segundo tiene dos
y dos neutrones'. Al transformar
protones en neutrones, abre el camino
a la fusión nuclear en el Sol,
explicó el físico, miembro
correspondiente de la Academia
Mexicana de Ciencias (AMC).

Señaló que el francio se obtiene
mediante reacciones nucleares en
laboratorios aislados y muy
avanzados. Desde la Universidad de
Stony Brook, a la que se incorporó en
1991, una de sus tareas fue obtener
ese elemento. En una reacción de
fusión en la que utilizaron un blanco
de oro con 79 protones y 118
neutrones y le apuntaron un proyectil
de oxígeno 18 (con 10 neutrones y
ocho protones), lograron obtener el
elemento con 87 protones y 123
neutrones en una técnica muy
complicada, por lo que el primer
éxito en su carrera fue atrapar con
láseres más átomos de Fr.

Al principio captaban unos 2 mil
átomos, pero fueron mejorando la
técnica hasta que llegaron a atrapar
250 mil. Actualmente son más de dos
millones los que reúnen en el Centro
de Aceleración de Partículas de
Canadá, ubicado en Vancouver, con la
Trampa MOT, al grado que ya no es
seguro permanecer en la sala en la
que hacen los experimentos por la
radiactividad, destacó el científico.

El francio `tiene un núcleo pesado,
lo que significa que hay
oportunidades de que las partículas,
electrones y quarks, interactúen, lo
que no ocurre con otros elementos. Ha
sido necesario entender muy bien sus
propiedades', sostuvo el también
doctor en física por la Universidad
de Texas en Austin.

En Canadá, en el grupo con el que
colabora obtienen el francio con
reacciones más violentas. Cuentan con
una serie de obleas, cerámicas de
uranio (U) y carbono (C), muy
delgado, por el cual pasa, con
corrientes muy fuertes, un haz muy
alto de protones, a una energía de
500 megaelectrón voltios, golpea al
uranio y éste se fisiona.

`El uranio (92) es más pesado que el
francio. En esas colisiones éste
puede llevarse otros protones en el
choque, por ejemplo, cinco,
produciendo Fr. Como son obleas muy
delgadas y calientes, este elemento
rápidamente viaja al exterior y se
escapa el U. El francio en contacto
con una superficie metálica caliente
adecuada se puede ionizar y luego se
extrae.'

Física básica

Si bien estos estudios son proyectos
de física básica y no hay una
aplicación directa para los átomos de
Fr que atrapan, el mexicano, quien ha
dedicado gran parte de su vida a la
investigación de este elemento,
comentó que los métodos que
inventaron para atrapar a este
escurridizo elemento ya se usan para
datar la antigüedad de los acuíferos
que se encuentran en el subsuelo del
desierto del Sahara, sólo que
utilizan isótopos de xenón y de
calcio.

Respecto del descubrimiento de este
elemento, recordó que Marguerite
Perey (1909-1975), quien nació en
Villemomble, París, lo logró.

Esa joven fue contratada por Marie
Curie como asistente en el Instituto
del Radio, hoy Instituto Curie. Su
tarea, explicó, fue por casi 10 años
moler y mezclar unas 10 toneladas de
mineral para que al final obtuviera
menos de 20 miligramos de actinio, el
elemento que su jefa quería estudiar.

`Perey fue una mujer increíblemente
sistemática, estudiosa, tenaz y
disciplinada. El 7 de enero de 1939
escribió en la bitácora de su
laboratorio una descripción de su
día; descubrió que el actinio tenía
dos decaimientos, uno a 220
kilo-electronvoltios, que corresponde
al actinio, y el otro a 80
kilo-electronvoltios, hijo del
primero. Descubrió al francio como un
producto del decaimiento alfa del
actinio. Un par de días después se
publicó el hallazgo en la revista de
la Academia de Ciencias, siendo ella
la única autora', concluyó Orozco.

## Vía:
https://www.jornada.com.mx/2020/01/07/ciencias/a02n1cie