Investigadores captan la imagen de una forma exótica de radiactividad
Un detector construido por un grupo polaco de científicos de la Universidad de Varsovia ha permitido obtener información nueva sobre cómo los núcleos emiten espontáneamente varias partículas durante la desintegración radiactiva. El detector ha permitido a una iniciativa de colaboración internacional entre investigadores europeos y estadounidenses, dirigida por el físico polaco Marek Pfützner, estudiar más de cerca la desintegración radiactiva de un raro isótopo del hierro. Hasta ahora había sido virtualmente imposible medir núcleos fugaces exóticos. Por ello, se sabía poco acerca de la forma exótica de radiactividad del isótopo hierro-45. Pero las cosas han cambiado gracias a una combinación novedosa de maquinaria avanzada de física y la tecnología de obtención de imágenes que tienen la mayoría de cámaras que están a la venta. «Hemos demostrado de una manera directa y clara que este núcleo extremadamente deficiente en neutrones se desintegra por la emisión simultánea de dos protones», afirman los autores de un artículo publicado en Physical Review Letters. La desintegración radiactiva del infrecuente isótopo hierro-45, que se compone de un núcleo de 26 protones y 19 neutrones, a diferencia de la forma estable de hierro, que tiene 26 protones y 30 neutrones, resulta exótica por cuanto que presenta emisiones de dos protones. Este inusual patrón tiene dos explicaciones posibles: bien el isótopo emitía ocasionalmente un par de protones vinculados energéticamente, denominado diprotón; bien los protones se emitían en una rápida sucesión o incluso de forma simultánea, pero sin estar vinculados. Utilizando una cámara de gas para ralentizar un haz de isótopos raros y una cámara digital avanzada para grabar las trayectorias de los protones emitidos de los núcleos de hierro-45 en desintegración, los científicos participantes observaron que podría descartarse la teoría de los diprotones. Las correlaciones entre los protones emitidos podrían describirse como una forma de transformaciones nucleares denominada desintegración a tres cuerpos. Además de arrojar luz sobre una forma nueva de desintegración radiactiva, esta técnica podría conducir a nuevos descubrimientos sobre los isótopos fugaces raros estudiados en centros de investigación con aceleradores. Estos isótopos podrían ser la clave para comprender los procesos que tienen lugar en el interior de las estrellas de neutrones y determinar los límites de la existencia nuclear. Este estudio fue llevado a cabo por investigadores polacos, rusos y estadounidenses en el National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL) de la Universidad Estatal de Michigan. Fue respaldado por el Ministerio de Ciencia y Educación Superior de Polonia y por la Fundación Nacional para la Ciencia de Estados Unidos y el Departamento de Energía del mismo país.
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