El mundo que nos rodea está formado por partículas invisibles a simple vista, pero los físicos continúan obteniendo información sobre este reino misterioso. Los hallazgos publicados en Physical Review C por investigadores de la Universidad Metropolitana de Osaka muestran que la estructura nuclear de un átomo probablemente cambia dependiendo de la distancia que los protones y neutrones tengan del centro del núcleo.
El estudiante de posgrado de la OMU, Maito Okada, el profesor asociado Wataru Horiuchi y el profesor Naoyuki Itagaki de la Escuela de Graduados de Ciencias compararon los cálculos utilizando modelos teóricos con datos experimentales existentes para determinar si el titanio-48, el isótopo más común del titanio con 22 protones y 26 neutrones, tiene una estructura de modelo de capa o una estructura de α-cúmulo (cúmulo alfa).
Mientras que los modelos de capa son simétricos, se cree que las estructuras de α-cúmulo tienen una partícula alfa en la región externa del núcleo, lo que crea una configuración asimétrica. Una partícula α es lo mismo que el helio con 2 protones y 2 neutrones. En la desintegración alfa, esta partícula se emite; por ejemplo, el titanio-48 se convierte en calcio-44 si se produce dicha desintegración.
El equipo de OMU calculó el efecto de colisión de protones acelerados de alta energía y partículas α en el titanio-48. Esto se basó en una teoría de reacciones nucleares en la que el impacto de los protones en un núcleo refleja la estructura cercana a la superficie del núcleo objetivo, mientras que la colisión de las partículas α en un núcleo refleja la estructura de las regiones externas.
Los resultados sugieren que el titanio-48 cambia de una estructura de modelo de capa a una estructura de α-cúmulo dependiendo de la distancia desde el centro del núcleo.
“Estos resultados ponen patas arriba la comprensión convencional de la estructura nuclear y se espera que proporcionen pistas sobre el proceso de desintegración α que ocurre en los núcleos pesados, que no se ha resuelto en casi 100 años”, entusiasmó el profesor Horiuchi, refiriéndose a la teoría de Gamow sobre la desintegración nuclear. “En el futuro, nos gustaría ampliar los resultados obtenidos a través de esta investigación para asumir el desafío de resolver problemas relacionados con los núcleos más pesados”.
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Revista
Physical Review C
Método de investigación
Simulación informática/modelado
Asunto de investigación
No aplicable
Título del artículo
Transición de capa-cúmulo en 48Ti
Fecha de publicación del artículo
24-May-2024
