Articulo. Dinámica de Agregados Atómicos, de la Revista Investigación y Ciencia de su nº 325 de octubre de 2003.

.

En este artículo se analiza la química de los agregados en la escala de los femtosegundos, proporciona abundante información sobre el instante efímero en que los reactivos se transforman en los productos de la reacción.

Los agregados atómicos son grupos de átomos o moléculas débilmente ligados a los que no puede caracterizarse como sólidos, líquidos o gaseosos.

Tras una rápida ionización producida con una luz láser intensa, los agregados experimentan una “explosión coulombiana”, una rápida y enérgica repulsión causada por la cercanía entre cargas eléctricas del mismo signo. La explosión coulombiana se realiza para detener la evolución del estado de transición durante las reacciones química. En esta imagen se comparan un agregado grande y otro pequeño, ambos sometidos a la ionización por un láser que los despoja de 4 electrones y les imparte así una carga +4. El agregado más pequeño es incapaz de resistir la repulsión generada por esa ionización y sufre la explosión coulombiana, mientras que la mayor conserva la fuerza cohesiva y permanece intacto.

Este método puede encontrar uso como fuente de neutrones; los aparatos serían de tamaño reducido. Con la explosión coulombiana se ha desentrañado la estructura completa de moléculas pequeñas. El ion investigado CH+4, se acelera en una máquina Van Der Graaf muy potente hasta una energía cinética de unos 200.000 eV por unidad de masa atómica.

Entonces se le hace incidir sobre un blanco, una lámina delgadísima, donde los iones pierden los electrones responsables del enlace molecular en centésimas de femtosegundo. Los productos de la explosión coulombiana resultante atraviesan el blanco y se registran con un detector sensible a la posición y el tiempo. Los datos sirven para deducir la estructura de la molécula inicial.