Een team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Manchester heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we de zeldzaamste elementen in het periodiek systeem onderzoeken. Met behulp van een innovatieve techniek genaamd 'Laser Resonance Ionisation Spectroscopie' (LRIS) heeft het team nieuwe niveaus van precisie ontgrendeld bij het bestuderen van kortlevende radioactieve isotopen.

Traditionele methoden voor het bestuderen van radioactieve isotopen omvatten vaak het bombarderen van een doelmateriaal met deeltjes zoals protonen, neutronen of zware ionen. Dit proces is weliswaar effectief bij het produceren van bepaalde isotopen, maar kan beperkt zijn in zijn selectiviteit en leidt vaak tot de vorming van ongewenste achtergrondstraling.

LRIS daarentegen biedt opmerkelijke selectiviteit door laserlicht te gebruiken om specifieke interessante atomen te ioniseren. Door de laser af te stemmen op de exacte resonantiefrequenties van de beoogde isotoop, kan het team selectief de gewenste atomen exciteren en ioniseren zonder interferentie van andere elementen of achtergrondstraling. Dit vergroot de nauwkeurigheid van de metingen aanzienlijk en maakt de detectie van zelfs sporen van de zeldzame isotopen mogelijk.

Professor Jonathan Billowes van de Universiteit van Manchester, die het onderzoek leidde, legt het belang van deze doorbraak uit:‘Onze LRIS-techniek is baanbrekend omdat deze ongekende precisie en gevoeligheid biedt bij het bestuderen van de zeldzaamste isotopen. We kunnen nu de eigenschappen van deze ongrijpbare elementen onderzoeken. met een detailniveau dat voorheen niet mogelijk was. Dit heeft diepgaande gevolgen voor ons begrip van de kernfysica, astrofysica en andere gebieden die afhankelijk zijn van isotopenanalyse."

De potentiële toepassingen van LRIS reiken veel verder dan fundamenteel onderzoek. Het vermogen om kortlevende isotopen nauwkeurig te meten heeft implicaties op gebieden als milieuwetenschappen, binnenlandse veiligheid en medische beeldvorming. Door sporen van zeldzame isotopen te detecteren en analyseren, kunnen wetenschappers inzicht krijgen in milieuverontreiniging, radioactieve materialen identificeren en medische aandoeningen diagnosticeren.

Het team is enthousiast over het toekomstige potentieel van LRIS en is van plan de techniek verder te verfijnen en de toepassingen ervan te verbreden. Het vermogen om de zeldzaamste elementen nauwkeurig te bestuderen belooft nieuwe kennis te onthullen en te leiden tot innovatieve toepassingen op verschillende wetenschappelijke en technologische gebieden.