La desintegración de dos protones es un proceso de tunelización cuántica. La probabilidad de tunelización depende de la energía disponible y la altura de la barrera de Coulomb, que a su vez depende de la carga nuclear Z (número de protones). La emisión de dos protones es un proceso típico de ruptura de tres cuerpos, incluyendo el núcleo hijo y dos protones, en el que las correlaciones de emparejamiento juegan un papel importante. Por lo tanto, un estudio detallado de la emisión de dos protones es de gran importancia para explorar el sistema cuántico abierto, emparejamiento de correlaciones y estructura nuclear exótica.

Recientemente, Investigadores del Instituto de Física Moderna de la Academia de Ciencias de China (CAS) y sus colaboradores llevaron a cabo mediciones de la emisión de dos protones con retraso β (β2p) del núcleo de la línea de goteo de protones ²⁷ S en el Laboratorio Nacional de Investigación de Iones Pesados ​​de Lanzhou (HIRFL). Por primera vez, han medido las correlaciones angulares protón-protón de ²⁷ S β2p.

Los investigadores desarrollaron una matriz de detección de última generación para la espectroscopia de desintegración β de núcleos alejados del valle de estabilidad. Esta matriz consta de tres detectores de tiras de silicio de doble cara, detectores de silicio de tres cuadrantes y cinco detectores HPGe tipo Clover en la línea de haces de iones radiactivos en Lanzhou (RIBLL1), que se puede utilizar para medir las energías, tiempo y posiciones de los iones pesados ​​y protones de desintegración.

Un pico de energía a las 6, 372 (15) keV con una relación de ramificación de 2,4 (5)% se identificó como una transición de dos protones a través del estado análogo isobárico en ²⁷ P al estado fundamental de 25Al en la desintegración β de ²⁷ S. Correlaciones angulares de dos protones de ²⁷ Los S β2p se midieron mediante la matriz de silicio por primera vez para estudiar el mecanismo de emisión de dos protones. Basado en resultados experimentales y simulaciones de Monte Carlo, Se encontró que el principal mecanismo de emisión de β2p por ²⁷ S es de naturaleza secuencial.

Los resultados fueron publicados en Revisión física C el 15 de junio.