En un estudio publicado en la revista Nuclear Science and Techniques , investigadores de la Universidad Sun Yat-sen han logrado un avance significativo en la comprensión de los procesos de desintegración de los núcleos superpesados. Su estudio pionero, que emplea un algoritmo de aprendizaje automático de bosques aleatorios, ofrece conocimientos novedosos sobre los modos de descomposición y las vidas medias de elementos más allá del oganesson (elemento 118).

En esta investigación, el equipo se centró en núcleos con un número de protones (Z) de 84 o superior y un número de neutrones (N) de 128 o más, empleando fórmulas semiempíricas para calcular vidas medias parciales para varios modos de desintegración, como la alfa. desintegración, desintegración beta-menos, desintegración beta-plus, captura de electrones y fisión espontánea (SF). La precisión de estos cálculos se mejoró significativamente mediante la aplicación del algoritmo de bosque aleatorio, una técnica avanzada de aprendizaje automático que integra una variedad de propiedades nucleares y energías de desintegración.

Esta metodología condujo a descubrimientos innovadores en física nuclear, en particular el predominio de la desintegración alfa en regiones con deficiencia de neutrones y la desintegración beta-menos en áreas ricas en neutrones. La precisión del algoritmo fue notable, prediciendo correctamente el modo de desintegración dominante en el 96,9% de los núcleos estudiados, y también reveló la existencia de una isla de fisión espontánea de larga duración al suroeste del elemento 298 Fl (flerovium), destacando la compleja interacción entre la barrera de fisión y repulsión de Coulomb en elementos superpesados.

Esta investigación marca un avance significativo en la comprensión de los núcleos superpesados, particularmente en la predicción de sus modos de desintegración. Los conocimientos adquiridos son cruciales para la exploración de nuevos elementos y de la esquiva "isla de estabilidad" en la región de los superpesados. El estudio también subraya la importancia de mediciones más precisas de la masa nuclear y la energía de desintegración para refinar las predicciones. El equipo ha sugerido varios isótopos para mediciones futuras, que serán fundamentales para avanzar en la investigación nuclear, especialmente en nuevas instalaciones como CAFE2 y SHANS2 en Lanzhou.

En resumen, la aplicación innovadora del algoritmo de bosque aleatorio ha abierto nuevas puertas en la física nuclear, ofreciendo una comprensión más precisa y completa de los procesos de desintegración de los núcleos superpesados ​​y allanando el camino para futuros descubrimientos en este apasionante campo.

Más información: Bo-Shuai Cai et al, Predicción aleatoria basada en bosques de modos de desintegración y vidas medias de núcleos superpesados, Ciencia y técnicas nucleares (2023). DOI:10.1007/s41365-023-01354-5

Proporcionado por la Academia China de Ciencias