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Las formas complejas de los núcleos atómicos

En un núcleo atómico, la relación entre los movimientos de las partículas individuales y las interacciones entre pares de partículas o varias de ellas genera una amplia variedad de formas de núcleo y excitaciones exóticas que coexisten.
Las formas complejas de los núcleos atómicos
A fin de comprender la estructura y los fenómenos nucleares, los espectrómetros de electrones y rayos gamma (rayos γ) en el haz han sido, hasta hoy, las herramientas más importantes. No obstante, un espectrómetro de rayos γ solo puede proporcionar información parcial sobre los procesos de desexcitación nuclear. La espectroscopia electrónica, utilizada conjuntamente con haces de iones radioactivos (RIB), podría aportar las partes de la imagen que faltan.

El proyecto SPEDE (Shape coexistence and collectivity in atomic nuclei) inició una campaña de espectroscopia de electrones a fin de realizar simultáneamente la conversión en haz de espectroscopia de electrones-rayos γ en el Laboratorio de Aceleradores de la Universidad de Jyväskylä (JYFL).Se han desarrollado nuevas técnicas de espectroscopia de conversión en el haz de electrones-rayos γ para realizar experimentos complementarios con RIB en REX-ISOLDE (y, en el futuro, con HIE-ISOLDE).

A fin de comprender el fenómeno de coexistencia de formas de los núcleos, es importante medir las probabilidades de transición entre estados nucleares coexistentes. El objetivo científico de SPEDE fue emplear métodos nuevos de espectroscopia de electrones de conversión en haz a fin de investigar las transiciones de monopolos eléctricos y otras transiciones de gran conversión. Estos estudios se han realizado para núcleos en estados próximos a la línea de estabilidad pero, hasta ahora, se han hecho pocos intentos de estudiar los núcleos exóticos cerca de las líneas de inestabilidad, en especial utilizando RIB.

El espectrómetro de SPEDE se ha diseñado desde la mesa de diseño hasta construir un dispositivo funcional. Este trabajo incluyó el diseño mecánico y electrónico, la construcción de todas las piezas necesarias, el montaje del espectrómetro y las pruebas exhaustivas de vacío, electrónica, criogenia, seguridad y rendimiento operativo.

El resultado fue la construcción de un espectrómetro de electrones de conversión en el haz empleando conceptos originales. El espectrómetro de SPEDE se ha probado en el haz en condiciones operativas realistas y se ha demostrado el funcionamiento de la espectroscopia de electrones de conversión en la posición del objetivo, donde la radiación de fondo es elevada.

En combinación con el espectrómetro MINIBALL en HIE-ISOLDE, en la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN), el espectrómetro de SPEDE proporcionará datos esenciales para modelizar la coexistencia, la colectividad y la mezcla de distintas configuraciones de protones y neutrones en la región de Pb pobre en neutrones.

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Palabras clave

Núcleos atómicos, dentro del haz, espectroscopia mediante electrones, haces de iones radioactivos, SPEDE
Número de registro: 188645 / Última actualización el: 2016-10-11
Dominio: Tecnologías industriales
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