Evolución de las propiedades electromagnéticas nucleares para los estados fundamentales 9/2+ de los isótopos 105–131In. a, b, Los momentos cuadripolares eléctricos (a) y los momentos dipolares magnéticos (b). La línea punteada horizontal indica el valor de una sola partícula (límite de Schmidt). Los resultados experimentales se comparan con los cálculos teóricos de ab initio VS-IMSRG y DFT. Los valores experimentales de la literatura para 105–127In se tomaron de la ref. 7. La evolución de las propiedades colectivas de estos isótopos se ilustra en la parte inferior de la figura:a la izquierda, la polarización del cuadrupolo se reduce gradualmente a un valor de un solo agujero de protón en N = 82; a la derecha, los momentos dipolares magnéticos se acercan abruptamente al valor de un solo agujero de protón en un núcleo de 132Sn en N = 82, ya que el efecto dominante cambia de carga a distribución de espín. Crédito:Naturaleza (2022). DOI:10.1038/s41586-022-04818-7
Un equipo internacional de físicos ha desarrollado una nueva técnica que permite a los investigadores estudiar las interacciones entre los neutrones dentro de un átomo. En su artículo publicado en la revista Nature , el grupo describe su técnica de medición de espectroscopia láser y cómo se puede utilizar.
Han pasado casi 100 años desde que los científicos descubrieron que dentro de cada átomo hay protones, que dan a los átomos su número atómico, así como neutrones. Y a pesar de mucho estudio de las partículas subatómicas, los científicos aún no saben qué tipo de interacciones ocurren dentro de un átomo. En este nuevo esfuerzo, los investigadores modificaron las técnicas de medición de espectroscopia láser para estudiar tales interacciones.
En este nuevo trabajo, los investigadores comenzaron observando elementos con un número mágico, aquellos que tienen protones y neutrones altamente estables, y terminaron usando indio-131, que tiene un número mágico de neutrones, y también un agujero de protones, en el que un nucleido tiene un protón menos que un elemento numérico mágico tradicional. Desafortunadamente, el indio-131 también es notoriamente inestable, lo que significa que solo existe por un corto tiempo antes de descomponerse; tiende a durar solo 0,28 segundos.
Por lo tanto, estudiar las interacciones dentro de su núcleo requería un método para echar un vistazo muy rápido. El método que desarrollaron se llama espectroscopia de ionización por resonancia; su dispositivo se utiliza para medir los espectros electromagnéticos producidos durante las interacciones entre la materia y la radiación electromagnética. Para construir un sistema con el que pudieran aplicar su nuevo método, tenían que tener un equipo especial. Encontraron lo que necesitaban en la instalación en línea del separador de masas de isótopos en el CERN.
Los investigadores señalan que su técnica permite una sensibilidad de detección de menos de 1.000 átomos por segundo, lo que significa que también podría usarse con otros elementos de vida corta. Creen que se puede usar para crear mapas que muestren cómo se mantiene unido el núcleo de un átomo dado y los tipos de interacciones que ocurren dentro de él. Planean avanzar en su trabajo utilizando su técnica para aprender más sobre las complejidades de los isótopos de vida corta.
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