Los científicos del Centro RIKEN Nishina para la ciencia basada en el acelerador y sus colaboradores han demostrado que la eliminación de un solo protón de un núcleo de flúor, transformándolo en un isótopo de oxígeno rico en neutrones, puede tener un efecto importante en el estado deel núcleo. Este trabajo podría ayudar a explicar un fenómeno conocido como anomalía de la línea de goteo de neutrones de oxígeno.
La línea de goteo de neutrones es un punto en el que agregar un solo neutrón a un núcleo conducirá a que gotee inmediatamente un neutrón, y esto establece un límite sobre cuán rico en neutrones puede ser un núcleo. Esto es importante para comprender los entornos ricos en neutrones comosupernovas y estrellas de neutrones, ya que los núcleos en la línea de goteo a menudo sufrirán una desintegración beta, donde un protón se convierte en un neutrón, elevándolo en la tabla periódica.
Lo que no se entendía bien es por qué la línea de goteo de oxígeno, con 8 protones, es de 16 neutrones, mientras que la de flúor, con solo un protón adicional, es de 22 neutrones, un número mucho mayor. Para tratar de entender por qué, el grupo de investigaciónutilizó la fábrica de vigas RI, operada por RIKEN y la Universidad de Tokio, para crear un núcleo exótico, el flúor 25, que tiene 9 protones y 16 neutrones. Los 16 neutrones y 8 de los protones forman un caparazón completo, lo que lo convierte en un "doblemente"núcleo mágico que es especialmente estable, y el único protón extra, conocido como" protón de valencia ", existe fuera de ese núcleo. El haz se colisionó con un objetivo para eliminar el protón, dejando oxígeno 24, y el SHARAQse utilizó un espectrómetro para analizar el núcleo resultante.
Los investigadores analizaron lo que se conoce como el "factor espectroscópico", que se utiliza para medir los efectos de las interacciones entre los nucleones en un núcleo en partículas individuales.
La sabiduría convencional sería que eliminar los protones dejaría el núcleo - oxígeno 24 - en el estado de energía más bajo llamado estado fundamental. Sin embargo, el experimento encontró que esto no era cierto, y que el oxígeno 24 en el núcleodel isótopo de flúor existía principalmente en estados excitados muy diferentes del oxígeno 24.
Según Tsz Leung Tang, el autor principal del estudio, publicado en Cartas de revisión física , "Este es un resultado bastante emocionante, y nos dice que la adición de un solo protón de valencia a un núcleo de núcleo, doblemente mágico en este caso, puede tener un efecto significativo en el estado del núcleo.Los cálculos mostraron que las interacciones conocidas, incluidos los efectos de la fuerza tensora, fueron insuficientes para explicar este resultado. Planeamos realizar más experimentos para determinar el mecanismo responsable de la extensión de la línea de goteo en el flúor ".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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