nuclidi radioattivi, trovato all'interno del nucleo di un atomo, tutti condividono una caratteristica comune:hanno troppi o troppo pochi neutroni per essere stabili. In una nuova recensione pubblicata su EPJ A , Maria Jose Borges e Karsten Riisager spiegano come superare le difficoltà tecniche nell'accelerare tali fasci di nuclei radioattivi può aiutare a spingere indietro i confini della ricerca sulla fisica nucleare. Questo affascinante argomento è il primo EPJ A carta da sottoporre a un processo di referaggio aperto, in cui sono inclusi i commenti dell'arbitro.

Gli autori delineano come il nuovo progetto del CERN HIE-ISOLDE raggiungerà i livelli di energia necessari per far superare a due nuclei la repulsione elettrica tra di loro, denominata barriera di Coulomb. Ciò significa che sarà possibile progettare strumenti sperimentali per esplorare sia i gradi di libertà dei nuclei radioattivi sia quelli della singola particella che collettivi. Ciò migliorerà la nostra comprensione della dualità unica nei gradi di libertà, che nessun altro stato della materia mostra.

I nuclei radioattivi vengono generati al CERN, vicino al confine franco-svizzero, tramite l'impianto in linea del separatore di massa isotopico (ISOLDE), che è una fonte unica di fasci a bassa energia. Nello specifico, il progetto HIE-ISOLDE mira ad aumentare l'energia massima delle particelle accelerate oltre la barriera di Coulomb, a più di 10 megaelettronvolt/unità di massa atomica (MeV/u).

In questa recensione, gli autori delineano la storia del progetto e poi spiegano la natura dell'acceleratore lineare superconduttore utilizzato in HIE-ISOLDE, fornendo ulteriori dettagli su come i fisici intendono migliorare la qualità e l'intensità del raggio. Successivamente, il team sta anche pianificando di aggiungere cavità superconduttrici che consentano una decelerazione dei raggi per controllare meglio l'energia ottimale per ogni reazione e adattarle, Per esempio, alle condizioni trovate nelle stelle per gli studi di astrofisica. Molte altre domande sono in sospeso e la revisione offre un campione di studi pianificati.

In definitiva, i fisici mirano ad avere un "raggio di nuclei radioattivi" della stessa qualità dei fasci di nuclei stabili.