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Física
Dan un Paso de Gigante Hacia la
Comprensión de los Núcleos Atómicos Exóticos
5 de
Octubre de 2007.
 Desarrollar
la capacidad para predecir cómo funcionan todos los núcleos atómicos es
importante para avanzar en el conocimiento del universo. El inmenso
panorama nuclear, que se cree consta de unos 6.000 isótopos, no tiene un
mapa bien trazado, y la mitad de los núcleos siguen siendo desconocidos.
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Sólo aproximadamente 300 isótopos son estables y existen en el mundo que
nos rodea. Hemos aprendido mucho sobre los núcleos estables, pero los
investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne están desarrollando
técnicas para desvelar los secretos de algunos de los más inestables y
exóticos.
Si bien los isótopos exóticos normalmente no están presentes en la
Tierra, algunos de ellos son de importancia crítica en el funcionamiento
de las estrellas, sobre todo en el proceso productor de elementos o
nucleosíntesis.
Darek Seweryniak y sus colegas de la División de Física del Laboratorio
Nacional de Argonne, en colaboración con científicos de las
universidades de Maryland, Notre Dame y Edimburgo, han centrado su
atención en un nuevo isótopo del estaño, el estaño-100, uno de los muy
raros núcleos "doblemente mágicos". Esta designación se refiere a los
casos especiales donde tanto los protones como los neutrones llenan sus
capas cuánticas, por lo que se logra la superestabilidad.
Las propiedades de los núcleos estables doblemente mágicos como el
oxígeno-16, el calcio-40 y el plomo-208 son bien conocidas, pero el
desafío consiste en determinar hasta qué punto los modelos actuales
pueden ser extrapolados para describir núcleos situados lejos de la
línea de estabilidad, en este caso, cerca de la línea donde termina la
existencia de los núcleos.
Al establecer las propiedades de este núcleo y de sus vecinos
inmediatos, los físicos contarán con una sólida plataforma desde la que
pueden determinarse las propiedades de los núcleos de masa intermedia
ricos en protones. Hasta la fecha, sólo se ha sintetizado un puñado de
núcleos de estaño-100, en Francia y Alemania, pero no se conoce casi
nada sobre la estructura de sus capas.
En el nuevo experimento, los investigadores comenzaron por sintetizar el
estaño-101 y midieron su estado de excitación más bajo. El estaño-101
consiste en un núcleo de estaño-100 con un neutrón extra de valencia que
orbita en estados cuánticos discretos en el campo del núcleo.
Los rayos gamma emitidos durante la transición entre estos estados
fueron detectados y analizados, y se identificó el núcleo del
estaño-101.
A corto plazo, los investigadores esperan encontrar más estados
cuánticos en el estaño-101 y de esta manera aprender más sobre su
núcleo. Sin embargo, el experimento proporciona un paso técnico
fundamental para el estudio futuro del propio estaño-100.
Información adicional en:
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