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Nuclear structure studies of neutron-deficient nuclei in light Pb region using radioactive ion beams

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La forma cambiante del núcleo atómico

El núcleo de un átomo puede tener diferentes formas en coexistencia. Científicos financiados por la Unión Europea investigaron los cambios en la forma del núcleo mediante técnicas experimentales avanzadas, situando a la UE como líder de un nuevo campo en rápido crecimiento.

Energía

La mayoría conoce la estructura general de un átomo, formado por un núcleo compuesto de protones y neutrones en torno al cual orbitan los electrones. La identidad y la posición de un elemento en la tabla periódica de los elementos vienen definidas por el número de protones de carga positiva del núcleo (número atómico), que es equivalente al número de electrones cargados negativamente. Un número diferente de protones (y por ello de electrones) implica que se trata de un elemento diferente. No obstante, en elemento determinado puede adoptar diferentes formas (isótopos) dependiendo del número de neutrones en el núcleo. Los isótopos de un elemento tienen diferentes masas, lo da como resultado diferentes propiedades relacionadas con la estabilidad relativa, tipo de decaimiento radioactivo y similares. Uno de los objetivos de la física nuclear es comprender la naturaleza de las formas nucleares coexistentes y su relación con las interacciones fundamentales como las vibraciones y rotaciones nucleares. La importancia que reviste el estudio de los cambios de forma nucleares macroscópicos ha crecido muchísimo durante los últimos años debido a importantes avances tecnológicos que han permitido detectar cambios en la forma nuclear. De especial utilidad en el estudio de las formas nucleares coexistentes han sido los isótopos del plomo (Pb), que han recibido una gran atención por parte de la comunidad científica. Investigadores europeos iniciaron el proyecto Heavyrib para estudiar la estructura de los núcleos con déficit de neutrones. Los científicos emplearon la excitación nuclear y una tecnología de detección experimental avanzada (el nuevo detector de rayos gamma MINIBALL y un sistema de detección de partículas de la serie CD). Heavyrib también desarrolló nuevos métodos para manipular y preparar haces radioactivos. Entre los resultados experimentales se incluyen varias primicias. El análisis de los datos permitirá estudiar el comportamiento sistemático de la mezcla de estructuras de formas nucleares coexistentes diferentes. Además, los investigadores han iniciado otro proyecto importante para conseguir detectar simultáneamente rayos gamma y electrones de conversión, lo que antes solo era posible de forma separada. El proyecto Heavyrib realizó avances importantes en la comprensión de la naturaleza y el comportamiento de las formas nucleares atómicas coexistentes y de su papel en la interacción entre los componentes nucleares. Los resultados obtenidos contribuirán a situar a la UE al frente de un campo de investigación nuevo y en rápido crecimiento.

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