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martes, 26 de junio de 2012

INTERPRETACIÓN DE LA ABSORCIÓN DE LUZ POR PARTE DE ÁTOMOS DE URANIO INCORPORADOS EN SÓLIDOS


La mecánica cuántica permite interpretar los detalles de la absorción de luz visible y ultravioleta por parte de átomos de uranio ionizados cuando se incorporan en sólidos. El descubrimiento podría tener aplicación en estudios sobre residuos nucleares sólidos.

Cuando los átomos de uranio se ionizan –pierden unos pocos electrones– y se incorporan en diversos sólidos incoloros, adquieren la capacidad de absorber y de emitir luz visible y ultravioleta; ésta es la razón por la que el uranio se usa como colorante de cerámicas muy valiosas. Al igual que la luz blanca se compone de los múltiples colores del arco iris, la luz que absorben y emiten los átomos de uranio incorporados en sólidos también está compuesta de muchos colores –frecuencias de los fotones– y el análisis de éstos da lugar a lo que se denomina espectro, cuyos detalles son específicos de cada sólido. Podríamos decir que cada sólido con uranio incorporado tiene su propio arco iris. 

El trabajo realizado en el transcurso de la tesis doctoral de Fernando Ruipérez Cillán en el Departamento de Química de la Universidad Autónoma de Madrid, que ha aparecido en la revista Journal of Chemical Physics, publicada por el American Institute of Physics, demuestra que es posible aplicar la mecánica cuántica a sistemas tan complejos como éstos –los átomos de uranio son de los más pesados de la tabla periódica y demandan tratamientos teóricos especiales– y que ello permite interpretar con mucho detalle sus espectros –arcos iris– con la ayuda de ordenadores. Es más, se puede predecir cómo se alteran estos espectros cuando los sólidos se someten a condiciones extremas de presión.
Este resultado puede tener aplicación en los estudios sobre residuos nucleares sólidos, los cuales contienen elementos químicos transuránidos como el americio y el berkelio, puesto que su radiactividad limita mucho la realización de experimentos para obtener conocimientos sobre los mismos y la ayuda de los cálculos mecanocuánticos puede ser especialmente valiosa.

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