Encuentran un "número mágico" a nivel subatómico
Ingo Wiedenhoever, profesor de física en la Universidad del Estado de Florida (FSU), y el estudiante graduado Joel Fridmann, son los autores de un artículo que describe un experimento en el que participaron como parte de un equipo internacional de investigadores en la CCF (Coupled Cyclotron Facility) del Laboratorio Nacional del Ciclotrón Superconductor en la Universidad del Estado de Michigan (MSU).
Sus hallazgos son un paso significativo en la comprensión de cómo se mantiene unido un núcleo atómico que está al borde mismo de su desintegración.
En su experimento, los investigadores de la FSU, junto con sus colegas de la MSU, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y la Universidad de Surrey en el Reino Unido, usaron un acelerador de partículas para lanzar un haz de alta energía de isótopos de azufre-44 contra un metal rígido llamado berilio. Esto ocasionó que los núcleos de azufre perdieran dos de sus protones, transformando el azufre en isótopos de silicio-42 (Si-42).
Los núcleos del isótopo Si-42 contienen 14 protones y 28 neutrones, una configuración inusual, dado que muchos núcleos atómicos contienen números similares de neutrones y protones. La forma más común de silicio, por ejemplo, tiene 14 protones y 14 neutrones en su núcleo. Si un isótopo de un elemento determinado contiene demasiados neutrones, o menos de los necesarios, no será estable. Los átomos inestables son radiactivos: sus núcleos cambian o se desintegran emitiendo radiación, en forma de partículas o de ondas electromagnéticas.
En el caso del Si-42, sin embargo, éste resultó no ser el caso; el isótopo mostró ser bastante estable. Los investigadores descubrieron, entonces, que el Si-42 tiene un "número mágico" de 14 protones en su núcleo.
El modelo de las capas nucleares, propuesto por vez primera en 1949, plantea que núcleos con ciertos "números mágicos" de neutrones y / o protones son especialmente estables porque los neutrones y / o protones forman capas cerradas. Los números mágicos que se propusieron en 1949 son 2, 8, 20, 28, 50 y 82. La investigación más reciente sobre el Si-42 proporciona confirmación del primer número mágico nuevo, el 14, que debe ser añadido a la lista original.
La naturaleza cocinó todos los elementos complejos del universo en explosiones de estrellas masivas, las supernovas. Los científicos estudian estos "calderos cósmicos" recreando su combustible y sus reacciones nucleares con aceleradores de partículas.
Tal tipo de investigación es útil en el refinamiento de las teorías actuales sobre los núcleos atómicos para hacer predicciones sobre cómo se crearon los elementos en el universo. También ayuda a explicar las propiedades físicas que gobiernan las estrellas de neutrones. Éstas son estrellas que se han colapsado bajo su propia gravedad en cuerpos muy pequeños, extremadamente densos, compuestos principalmente de neutrones.
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