El río se bifurca. Un brazo es ancho y rápido; el agua fluye suavemente, pero al aumentar la temperatura la corriente se ralentiza: aparecen remolinos y olas. El segundo brazo es estrecho, con rápidos, donde el agua salta de piedra en piedra. Este flujo, por el contrario, se vuelve más vivo con el calor. Así, según un nuevo trabajo, se comporta la corriente eléctrica en la misteriosa familia de metales: los actínidos.
Entre los actínidos se encuentran el uranio y el plutonio, así como sus vecinos menos famosos en la tabla periódica: el torio, el neptunio y el curio. Su resistencia eléctrica durante mucho tiempo no se dejó explicar de manera unificada: las gráficas de diferentes elementos parecían dibujadas para sustancias completamente distintas. El autor del estudio propuso un modelo simple con dos canales de conductividad en paralelo. El primer canal es clásico: los electrones se dispersan y frenan al chocar con las vibraciones térmicas de los átomos (este mecanismo se describe mediante la ecuación de Bloch-Grüneisen). Con el aumento de la temperatura, los átomos vibran más intensamente y este canal funciona peor.
El segundo canal es de saltos: los electrones saltan de un átomo a otro, como una testigo en una carrera de relevos. Este proceso requiere energía de activación y obedece a la ecuación de Arrhenius: cuanto más caliente está el metal, más dispuestos están los electrones a ponerse en marcha. Para el neptunio, la energía de este salto resultó ser la más alta entre todos los actínidos: unos 16 milielectronvoltios (una cantidad diminuta, aproximadamente cien veces menor que la energía de la luz visible).
Las temperaturas de Debye obtenidas con este modelo coinciden bien con las medidas anteriormente mediante la capacidad calorífica. Esto confirma que el modelo no es un truco, sino un reflejo de la física real. Los dos cauces de la corriente no son solo una metáfora, sino una forma práctica de describir lo que realmente ocurre en estos metales inusuales.
El actínido más conocido, el uranio, cambia su resistencia a temperatura ambiente casi al doble entre diferentes modificaciones cristalinas, aunque químicamente sea el mismo elemento.
En la novela de Isaac Asimov «Los propios dioses», los físicos luchan con el misterio del «plutonio-186», que viola todas las leyes. Los enigmas reales del plutonio también obligaron a los científicos a revisar modelos simples y encontrar una solución elegante.