Siempre es emocionante encontrar nuevos isótopos con números extremos de neutrones / protones en la investigación de la física nuclear. En la región de núcleos pesados, La desintegración α es uno de los modos de desintegración generalizados y desempeña un papel esencial en la búsqueda de nuevos isótopos. Sin embargo, incluso después de aproximadamente un siglo de estudiar la desintegración α, los científicos aún no pueden describir perfectamente cómo se forma la partícula α en la superficie del núcleo antes de su emisión.

En el proceso de desintegración α, la partícula α puede considerarse no solo como dos protones más dos neutrones, pero también como dos pares protón-neutrón. Aunque estudios previos han demostrado la importancia de las fuerzas de apareamiento entre nucleones idénticos, no está claro si las fuertes interacciones protón-neutrón tienen un impacto en las propiedades de desintegración α, especialmente en la región nuclear pesada.

Publicado en Cartas de revisión física como sugerencia de los editores el 14 de abril, un estudio ha informado de la observación de ²¹⁴ U, un nuevo isótopo de uranio (U), y ha revelado por primera vez la mejora anormal de la agrupación de partículas α en los isótopos de uranio.

El estudio fue dirigido por científicos del Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia de Ciencias de China (CAS). Los investigadores llevaron a cabo los experimentos en el separador de retroceso lleno de gas, Espectrómetro de átomos pesados ​​y estructura nuclear (SHANS), en la Instalación de Investigación de Iones Pesados ​​en Lanzhou (HIRFL), Porcelana.

Empleando el separador SHANS y el método de correlación de retroceso-α, los investigadores descubrieron el nuevo isótopo ²¹⁴ U, y midió con precisión las propiedades de desintegración α de ^{214, 216, 218} U.

Es bien sabido que la interacción entre los protones de valencia y los neutrones que ocupan órbitas con el mismo número de nodos y momentos angulares orbitales conduce a muchos cambios exóticos de capas cerradas. "Los núcleos cercanos al número de neutrones mágicos norte =126 proporcionan un lugar ideal para probar cómo los cambios en la estructura nuclear influyen en las propiedades de desintegración α, "dijo Zhang Zhiyuan, investigador del IMP.

Los investigadores extrajeron los anchos reducidos de desintegración α, que están relacionados con la probabilidad de formación de partículas α, para los núcleos pares polonio-plutonio cerca de la norte =126 cierre de concha, y discutieron sus tendencias sistemáticas en términos de norte _pag norte _norte esquema.

Combinando los datos experimentales, "el comportamiento en el norte <126 indica que la fuerte interacción protón-neutrón juega un papel crucial en la desintegración α, "dijo Zhang.

Mientras tanto, Es notable que los anchos reducidos de ^{214, 216} U estudiados en este trabajo se ven reforzados notablemente por un factor de dos en relación con la tendencia sistemática de la norte <126 núcleos en el norte _pag norte _norte esquema.

Este fenómeno puede ser causado por la fuerte interacción monopolo entre la valencia 1 F _7/2 protones y 1 F _5/2 neutrones combinados con una mayor ocupación del 1 F _7/2 órbita de protones, lo cual fue confirmado por los cálculos del modelo de caparazón a gran escala.

Los resultados abren nuevos caminos en una parte poco explorada de la tabla de nucleidos, donde la partícula α se preforma con mayor probabilidad y se emite a una tasa de desintegración más rápida.

"Como posible anticipo de estudios futuros en esta región, Se espera que este efecto sea aún más fuerte en los isótopos de plutonio. Por lo tanto, es extremadamente intrigante extender la sistemática del ancho de desintegración a núcleos de Z superior, "sugiere el estudio.