Espectro 2D que muestra la correlación entre las energías de madre e hija α decae en la reacción de 36 Ar+ 176 Hf. Crédito:Yang Huabin
Un equipo de investigación del Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), junto con sus colaboradores, sintetizó recientemente un nuevo isótopo torio-207 y descubrió un escalonamiento impar-par (OES) regular y distinto. en energías de desintegración α para núcleos con Z>82 y N<126. El estudio ha sido publicado como una carta en Physical Review C el 19 de mayo.
El experimento para producir torio-207 se realizó en la Instalación de Investigación de Iones Pesados en Lanzhou (HIRFL), China. El isótopo fue separado en vuelo por el espectrómetro separador de retroceso lleno de gas para átomos pesados y estructura nuclear, e identificado sobre la base de una cadena de desintegración α correlacionada. Se asignó que la desintegración α del torio-207, medida con una energía de partículas α de 8167(21) keV y una vida media de 9,7 (+46,6-4,4) ms, se originaba en el estado fundamental. El nuevo isótopo torio-207 es el núclido número 34 sintetizado en IMP.
Combinando las nuevas mediciones con los datos existentes, los investigadores obtuvieron evidencia directa de que existe un OES regular y distinto en las energías de desintegración α para los núcleos con Z>82 y N<126 a lo largo de las cadenas isotópicas e isotónicas. Descubrieron que la magnitud de la OES es aproximadamente un orden de magnitud mayor que los valores deducidos de la fórmula clásica de Bethe-Weizsacker, lo que indicaba claramente que la OES en las energías de desintegración α es un efecto regular y distinto en lugar de uno insignificante como comúnmente se supone.
El OES en energías de desintegración α. Crédito:Yang Huabin
Para probar el mecanismo subyacente del OES en las energías de desintegración α, realizaron los cálculos relativistas Hartree-Fock-Bogoliubo y el modelo de capa a gran escala. Descubrieron que el OES se origina tanto en las correlaciones de emparejamiento como en el bloqueo de orbitales particulares por nucleones no apareados.
Este estudio revela un mecanismo novedoso de escalonamiento impar-par inducido por la dispersión de emparejamiento y presenta un desafío para los modelos de masa nuclear. Los científicos informan de una notable mejora de la agrupación de partículas α en los isótopos de uranio
