Des «pinces optiques» à laser pourraient faire léviter des particules d'uranium et de plutonium, permettant ainsi la mesure du recul nucléaire lors de la décroissance radioactive. Cette technique, proposé par des scientifiques du Laboratoire national de Los Alamos, fournit une nouvelle méthode pour effectuer l'analyse des particules radioactives essentielle à la criminalistique nucléaire.

"Notre idée repose sur le piégeage d'une particule à l'aide de 'pinces optiques, ' une technique qui fait l'objet du prix Nobel de physique de cette année, " a déclaré Alonso Castro du groupe de chimie analytique des actinides du laboratoire, l'un des auteurs d'un nouvel article dans la revue Examen physique A . "Il est tout à fait normal que [le lauréat du prix Nobel] l'invention d'Arthur Ashkin produise toujours une science nouvelle, même après 30 ans."

Le travail de l'équipe montre que, pour les particules micrométriques et submicrométriques, l'énergie cinétique de la particule nucléaire émise, ou particule fille, peut être déterminé très précisément en mesurant le recul de la particule échantillon en lévitation dans un piège optique alimenté par laser. La particule échantillon absorbe entièrement la quantité de mouvement de recul de l'atome fille, ce qui entraîne une oscillation bien définie du potentiel harmonique du piège.

"Pour des applications telles que l'analyse médico-légale nucléaire, cette technique pourrait avoir une valeur importante. Jusqu'ici, nous avons pu retenir des particules d'uranium dans des pièges optiques, et nous constatons que les tenant en place, avec leur énergie d'oscillation 'refroidie, ' nous donne l'occasion de voir le recul lorsque le mouvement de l'atome fille provoque le déplacement de l'échantillon, ", a déclaré Castro.

"La prochaine étape serait de mesurer ces déplacements, puis de calculer l'énergie du recul. L'impact de notre approche est qu'elle peut très rapidement déterminer la composition isotopique des types de particules de taille nanométrique et micrométrique trouvées dans les scénarios de médecine légale nucléaire, " il a dit.

La criminalistique nucléaire est l'examen des matières nucléaires et autres matières radioactives pour déterminer l'origine et l'historique des matières dans le cadre d'enquêtes d'application de la loi ou de l'évaluation des vulnérabilités en matière de sécurité nucléaire. Los Alamos mène un large éventail de sciences médico-légales nucléaires à l'appui de la mission de sécurité nationale du Laboratoire.